智力竞赛抢答装置实验视频

1. 74LS00的空载导通电流Iccl

Vcc端采样电阻100Ω 实测约2.65mA

2. 机电设备维修与管理及机电一体化的工作环境与历史

实训基地
电工电子实验室

电工电子实验室 建于1995年，面积90平方米，可开设电工电子实验、电工基本技能实训、初、中、高级电工实训、PLC及变频应用技术、工业触摸屏、直流调速等多种实践教学课程。可对电工技师进行职业技能培训与鉴定。

电工技能:

电工常用仪表使用、电动机单向连续运转控制电路、电动机点动、单向运转控制电路、电动机正反转控电、PLC变频器的RS485通迅控制、恒压供水控制、触摸屏与变频器通信控制、PLC控制的Y-△启动电路等。

电工实验:

1、基本电工仪表的使用与测量误差的计算

2、减少仪表测量误差的方法

3、线性与非线性电路元件伏安特性的测绘

4、电位、电压的测定及电路电位图的绘制

5、基尔霍夫定律验证及故障判断

6、叠加定理验证及故障判断

7、电压源与电流源的等效变换

8、戴维南定理的验证

9、诺顿定理验证

10、双口网络测试

11、互易定理验证

12、受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的实验研究

13、典型电信号的观察与测量

14、RC一阶电路响应的测试

15、二阶动态电路响应的研究

16、R、L、C元件阻抗特性的测试

17、RC串、并联选频网络特性测试

18、R、L、C串联谐振电路的研究

19、用三表法测量交流电路等效参数

20、日光灯功率因数提高实验

21、互感实验

22、单相铁心变压器特性的测试

23、三相交流电路电压、电流的测量

24、单相电度表的校验

模电实验：

1.常用电子仪器的使用(示波器原理及使用见实验附录)

2.晶体管共射极单管放大器

3.场效应管放大器

4.负反馈放大器

5.射极跟随器

6.差动放大器

7.集成运算放大器指标测试

8.集成运算放大器的基本应用Ⅰ—模拟运算电路

9.集成运算放大器的基本应用Ⅱ—信号处理(有源滤波器)

10.集成运算放大器的基本应用Ⅲ—信号处理(电压比较器)

11.集成运算放大器的基本应用Ⅳ—信号处理(波形发生器)

12.RC正弦波振荡器

13.LC正弦波振荡器

14.函数信号发生器的组装与调试

15.压控振荡器

16.低频功率放大器I—OTL功率放大器

17.低频功率放大器II—集成功率放大器

18.直流稳压电源I—串联型晶体管稳压电源

19.直流稳压电源II—集成稳压器

20.晶闸管可控整流电路

21.应用实验—温度监测及控制电路

22.综合实验—万用电表的设计与调试

数电实验：

1.晶体管开关特性、限幅器与钳位器

2.TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

3.CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

4.集成逻辑电路的连接和驱动

5.组合逻辑电路的设计与测试

6.译码器及其应用

7.数据选择器及其应用

8.触发器及其应用

9.计数器及其应用

10.移位寄存器及其应用

11.脉冲分配器及其应用

12.使用门电路产生脉冲信号——自激多谐振荡器

13.单稳态触发器与施密特触发器——脉冲延时与波形整形电路

14.555时基电路及其应用

15.D/A、A/D转换器

16.智力竞赛抢答装置——综合性实验

17.电子秒表——综合性实验

18.三位半直流数字电压表——综合性实验

19.数字频率计——综合性实验

20.拔河游戏机——趣味性、综合性实验

21.随机存取存储器2114A及其应用——综合性实验

3. 多路智力竞赛抢答器的设计

你可以参看一下PLC方面的书籍。这个是典型的例子。大部分教科书上都有。

4. PLC实训（智力竞赛抢答器）

给你一个8人智力竞赛抢答器参考。

5. 设计一个智力竞赛抢答器可同时供8人参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮

第一章抢答器设计功能分析
1.1 数字抢答器的概述
对于抢答器我们大家来说都不陌生，它是用于很多竞赛场合，真正实现先抢先答，让最先抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。
1.2 设计任务与要求
基本要求：
1. 给主持人设置一个开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。
2. 抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答器按钮，编号立即锁存，并在LED数码上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
发挥部分：
1. 抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30秒）。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5秒左右。
2. 参加选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
3. 如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。
4. 选手如果在主持人按开始键之前违规抢答，系统报警，LED显示违规选手号码和FF，直到主持人按下停止键。

第二章 抢答器方案论证
抢答器的实现方式有种多样，通过纯电子器件搭建电路实现，如优先编码器，锁存器，555定时器译码器等，纯电子器件实现没有软件参与，调试简单，但是它不易于扩展和修改，而且电路结构复杂，调试困难电子，电子器件管脚很多，实际搭建起来费时费力，焊接很容易出错。于是，我想到了用单片机实现。单片机体积小价格低，应用方便，稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。由于单片机本身不具有软件编译测试的功能，我们需要借助其他软件编译，将编译好的程序“烧”入单片机内。
在实际电路设计中，需要先通过仿真软件测试电路以及编译的程序，检查外围电路设计是否合理，软件编译是否正确，以及软件和硬件电路能否正常配合工作，能否准确的实现所设计的功能。如果测试通过，电路仿真没有问题能完全实现功能的话就可以实际的做板子的焊接工作了。在老师的指导下我选择了常用的单片机仿真软件proteus6.9以及keil 进行仿真。

第三章 硬件电路设计
3.1总体设计
根据抢答器的基本功能，可以设计出如下的单片机外围电路：

图3-1 总体设计
如图3-1，P3.0为开始抢答，P3.2为停止，P1.0-P1.7为八路抢答输入，数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器（用绿灯代替）输出为P3.6口。P3.2为时间加1调整，P3.3为时间减1调整。
3.2 外部振荡电路

图3-2 外部振荡电路
一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振,在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容 C1,C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。C1,C2的典型值为30PF。
3.3 复位电路的设计
单片机的第9脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图4所示:

图3-3 复位电路
在方案中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位可使寄存器及存储器的值都恢复到初始值,而前面的功能提到了倒计时间需要有记忆功能,该功能实现的前提条件就是不能对单片机进行硬件复位,所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程序执行的起始地址。
3.1.4 显示电路的设计
显示电路使用了七段数码管7SEG-MPX4-CC，它是共阴极的，由高电平点亮。

图3-4 阴极七段数码管
4.1.5 按钮输入电路的设计
抢答器的输入按钮使用常开开关，

图3-5 抢答按键
这些常开开关组成了抢答按键，硬件电路简单，在程序设计上也不复杂，只要在程序中消除在按键过程中产生的“毛刺”现象就可以了。这里采用最常用的方法即延时法，其的原理为：因为“毛刺”脉冲一般持续时间短，约为几ms，而按键的时间一般远远大于这个时间,所以当单片机检测到有按键动静后再延时一段时间(这里取10ms)后再判断此电平是否保持原状态,如果是则为有效按键，否则无效。
3.1.6 发声
这里能利用程序来控制单片机P3.6口线反复输出高电平或低电平，即在该口线上产生一定频率的矩形波，接上扬声器就能发出一定频率的声音，再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调，使扬声器发出不同的声音。

第四章 系统软件设计
4.1 程序系统结构图
硬件电路确定后，软件的编程要与硬件相匹配，软硬件才能结合完成所要实现的功能。由功能分析得到以下的软件结构图：

图4-1 软件系统结构图
4.2 程序流程图
整个程序主要由定时器T0、定时器T1、外部中断0和主程序构成。
定时器T0用于使扬声器发声，当需要响铃时，把响铃标志位置一，每次中断都对P3.7取反，扬声器发声，改变定时器初值，可改变扬声器频率。定时器程流程图如下：

图4-2 响铃程序流程图
定时器T1用于倒计时，每次中断为50ms，当计数标志为20时即为一秒，显示数字减一。其流程图如下：

图4-3 倒计时中断流程图
外部中断0用于调整倒计时时间，流程图如下：

图4-4 调整抢答时间流程图

主程序协调三个中断一起工作，实现抢答功能,其流程图如下：

图4-5 主程序流程图

附录：
程序代码：
P3.0为开始抢答，P3.1为停止，P1.0-P1.7为八路抢答输入，数码管段选P0口，位选P2的低三位口，蜂鸣器输出为P3.6口。
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0003H
AJMP INT0SUB
ORG 000BH
AJMP T0INT
ORG 001BH
AJMP T1INT
OK EQU 20H ; 抢答开始标志位
RING EQU 22H ; 响铃标志位
ORG 0040H
MAIN: MOV R1,#0FH; 初设抢答时间为15s
MOV R2,#0AH; 初设答题时间为10s
MOV TMOD,#11H; 设置未定时器/模式1
MOV TH0,#0F0H
MOV TL0,#0FFH; 越高发声频率越高,越尖
MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H; 50ms为一次溢出中断
SETB EA
SETB ET0
SETB ET1
SETB EX0
SETB EX1; 允许四个中断,T0/T1/INT0/INT1
CLR OK
CLR RING
SETB TR1
SETB TR0; 一开始就运行定时器,以开始显示FFF.如果想重新计数,重置TH1/TL1就可以了
查询程序:
START: MOV R5,#0BH
MOV R4,#0BH
MOV R3,#0BH
ACALL DISPLAY; 未开始抢答时候显示FFF
JB P3.0,NEXT
ACALL DELAY
JB P3.0,NEXT;去抖动,如果"开始键"按下就向下执行,否者跳到非法抢答查询
ACALL BARK;按键发声
MOV A,R1
MOV R6,A; 送R1->R6,因为R1中保存了抢答时间
SETB OK; 抢答标志位,用于COUNT只程序中判断是否查询抢答
MOV R3,#0AH; 抢答只显示计时,灭号数
AJMP COUNT;进入倒计时程序,"查询有效抢答的程序"在COUNT里面
NEXT: JNB P1.0,FALSE1
JNB P1.1,FALSE2
JNB P1.2,FALSE3
JNB P1.3,FALSE4
JNB P1.4,FALSE5
JNB P1.5,FALSE6
JNB P1.6,FALSE7
JNB P1.7,FALSE8
AJMP START
非法抢答处理程序:
FALSE1: ACALL BARK; 按键发声
MOV R3,#01H
AJMP ERROR
FALSE2: ACALL BARK
MOV R3,#02H
AJMP ERROR
FALSE3: ACALL BARK
MOV R3,#03H
AJMP ERROR
FALSE4: ACALL BARK
MOV R3,#04H
AJMP ERROR
FALSE5: ACALL BARK
MOV R3,#05H
AJMP ERROR
FALSE6: ACALL BARK
MOV R3,#06H
AJMP ERROR
FALSE7: ACALL BARK
MOV R3,#07H
AJMP ERROR
FALSE8: ACALL BARK
MOV R3,#08H
AJMP ERROR
倒计时程序(包括有效抢答程序):
COUNT: MOV R0,#00H; 重置定时器中断次数
MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H； 重置定时器
RECOUNT: MOV A,R6; R6保存了倒计时的时间
MOV B,#0AH
DIV AB; 除十分出个位/十位
MOV 30H,A; 十位存于(30H)
MOV 31H,B; 个位存于(31H)
MOV R5,30H ; 取十位
MOV R4,31H ; 取个位
MOV A,R6
CLR C
SUBB A,#07H
JNC LARGER ;大于5s跳到LARGER,小于等于5s会提醒
MOV A,R0
CJNE A,#0AH,FULL;1s中0.5s向下运行
CLR RING
AJMP CHECK
FULL: CJNE A,#14H,CHECK ; 1s时,响并显示号数并清R0,重新计时
SETB RING
MOV A,R6
JZ QUIT ; 计时完毕
MOV R0,#00H
DEC R6 ; 一秒标志减1
AJMP CHECK
LARGER: MOV A,R0
CJNE A,#14H,CHECK ; 如果1s向下运行,否者跳到查"停/显示"
DEC R6; 计时一秒R6自动减1
MOV R0,#00H
CHECK: JNB P3.1,QUIT; 如按下停止键退出
ACALL DISPLAY
JNB P1.0,TRUE1
JNB P1.1,TRUE2
JNB P1.2,TRUE3
JNB P1.3,TRUE4
JNB P1.4,TRUE5
JNB P1.5,TRUE6
JNB P1.6,TRUE7
JNB P1.7,TRUE8
AJMP RECOUNT
QUIT: CLR OK ; 如果按下了"停止键"重新回到开始
CLR RING
ACALL BARK
AJMP START
正常抢答处理程序：
TRUE1: ACALL BARK; 按键发声
MOV A,R2
MOV R6,A; 抢答时间R2送R6
MOV R3,#01H
CLR OK;
AJMP LOOP2
TRUE2:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#02H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE3:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#03H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE4:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#04H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE5: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#05H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE6: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#06H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE7: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#07H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE8: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#08H
CLR OK
LOOP2: AJMP DISPLAY ;抢答后停止计时，等待返回
SETB RING
JNB P3.1 QUIT
AJMP LOOP2
犯规抢答程序:
ERROR: SETB RING ;犯规响铃
MOV R5,#0BH
MOV R4,#0BH; 显示FF和犯规号数
LOOP3: ACALL DISPLAY
JNB P3.1 QUIT1; 等待“停止”键按下
AJMP LOOP3
QUIT1: CLR RING
CLR OK
AJMP START
显示程序:
DISPLAY:MOV DPTR,#DAT1; 查表显示程序,利用P0口做段选码口输出/P2低三位做位选码输出
MOV A,R5
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#01H
MOV P0,A
ACALL DELAY
MOV DPTR,#DAT2
MOV A,R4
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#02H
MOV P0,A
ACALL DELAY
MOV A,R3
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#04H
MOV P0,A
ACALL DELAY
RET
DAT1:DB 00H,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H
;"灭","1","2","3","4","5","6","7","8","9","灭","F"
DAT2:DB 3FH, 06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H
DELAY1: MOV 35H,#08H
LOOP0: ACALL DISPLAY
DJNZ 35H,LOOP0
RET
延时(显示和去抖动用到):
DELAY: MOV 32H,#12H
LOOP: MOV 33H,#0AFH
LOOP1: DJNZ 33H,LOOP1
DJNZ 32H,LOOP
RET
发声程序:
BARK: SETB RING
ACALL DELAY1
ACALL DELAY1
CLR RING; 按键发声
RET
INT0(抢答时间R1调整程序):
INT0SUB:MOV A,R1
MOV B,#0AH
DIV AB
MOV R5,A
MOV R4,B
MOV R3,#0AH
ACALL DISPLAY；先在两个时间LED上显示R1
JNB P3.2,INC0; P3.2为+1s键,如按下跳到INCO
JNB P3.3,DEC0; P3.3为-1s键,如按下跳到DECO
JNB P3.4,BACK0; P3.4为确定键,如按下跳到BACKO
AJMP INT0SUB
INC0: MOV A,R1
CJNE A,#63H,ADD0; 如果不是99,R2加1,如果加到99了,R1就置0，重新加起
MOV R1,#00H
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
ADD0: INC R1
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
DEC0: MOV A,R1
JZ SETR1;如果R1为0, R1就置99，
DEC R1
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
SETR1: MOV R1,#63H
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
BACK0: RETI
TO溢出中断(响铃程序):
T0INT:MOV TH0,#0ECH
MOV TL0,#0FFH
JNB RING,OUT
CPL P3.6 ; RING标志位为1时候P3.6口不短取反使喇叭发出一定频率的声音
OUT: RETI
T1溢出中断(计时程序):
T1INT: MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H
INC R0
RETI
END

6. 智力竞赛抢答器

QQ531898828，加我。注明

下面是一部分

目录

第1节引言……………………………………………………………………1

1.1抢答器的概述……………………………………………………………1

1.2本设计主要任务…………………………………………………………1

1.3系统主要功能……………………………………………………………1

第2节系统硬件设计………………………………………………………3

2.1芯片的选择………………………………………………………………3

2.2工作原理…………………………………………………………………3

2.3系统的硬件构成及功能…………………………………………………3

2.3.1抢答器的电路图…………………………………………………………3

2.3.2单元电路设计……………………………………………………………5

2.3.3定时电路设计……………………………………………………………7

2.3.4报警电路设计……………………………………………………………7

第3节系统软件设计…………………………………………………………9

3.1系统主程序设计………………………………………………………9

3.2抢答器的源程序………………………………………………………9

第4节技术指标及故障处理…………………………………………………20

4.1主要技术参数………………………………………………………20

4.2使用说明……………………………………………………………20

4.3常见故障……………………………………………………………21

八路扫描式抢答器

第1节引言

当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，那么也就必然离不开抢答器。而现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场。本抢答器通过十分巧妙的设计仅用两块数字芯片便实现了数显抢答的功能，与其他抢答器电路相比较有分辨时间极短、结构清晰，成本低、制作方便等优点，并且还有防作弊功能。因此，我们制作了这款简易八路抢答器屏弃了成本高，体积大，而且操作复杂。我们采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，并自动复位的设计思想，因而本抢答器具有显示直观，不需要人干预的特点。而且在显示时抢答器会发出叮咚声使效果更为生动。工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛,抢答记分器是必要设备。

1.1八路扫描式抢答器的概述

本文介绍的八路数显抢答器具有电路简单、成本较低、操作方便、灵敏可靠等优点，经使用效果良好,具有较高的推广价值。无线遥控抢答器，它由8个发射器和1个接收器组成，可用于8组或8组以下的智力竞赛中。比赛前，将参赛组从0至7编号，每组发给对应的一个发射器。将接收器放于各组中央或前方。主持人按一下启动键后，抢答开始。此后，哪一组最先按下发射器上的抢答键，接收器就立即显示该组的组号并锁定，同时发出3次清脆的“叮咚”声。以后，按下任何一路抢答键均不起反映。只有主持人再次按动启动键后，才能进行下一次抢答该电路由直流稳压电源、抢答器、超时报警与电子计分四部分组成。

1.2本设计任务及要求

任务：设计一个供8名选手参加八路扫描式抢答器。

1.3系统主要功能

每名选手有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存、显示的功能。抢答开始后，若有选手按抢答按钮，刚该选手指示灯亮，并在数码管上显示相应编号，扬声器发出音响提示。同时，电路应具备自锁功能，禁止其他选手再抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清0为止。抢答器具有计分、显示功能。预置分数可由主持人设定，并显示在每名选手的计分牌上，选手答对加10分，答错扣10分。抢答器具有定时抢答的功能。一次抢答的时间由主持人设定，在主持人发出抢答指令后，定时器立即进行减计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂声响，声响时间持续0.5s左右。选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器显示选手编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清0为止。

第2节系统硬件设计

2.1芯片的选择

本设计使用到的元器件包括：8051芯片、数码LED显示器、七段LED数码管的译码。

2.2工作原理

基于这个设计的上述要求，根据功能要求，须设计有抢答电路、译码显示电路、主持人控制电路、定时电路、报警电路，各个电路都有其自己的功能。通过复位按键FW，电路进入就绪状态，等待抢答。首先由主持人根据题目的难易程度，可以用“JIASHI”和“JIANSHA”两个按键，设定时间在（0S-99S）之间，然后再由主持人发布抢答命令（按下KS按键）同时发光二极管随即变亮，当看到二极管亮，进入倒计时状态和抢答状态。在电路中“S1-S8”为8路抢答器的8个按键，如果有人按下按键，程序就会判断是谁先按下的，然后从P2口输出抢答者号码的七段码值，经GAL16V8驱动，送到码管显示，并封锁键盘，保持刚才按键按下时刻的时间，禁止其他人按键的输入，从而实现了抢答的功能。如果在设定的时间中没有一个人按下按键，一到时间，则产生报警信号已经超时，不可以抢答。当要进行下一次的抢答时，由主持人先按一下复位按键FW，电路复位，进入下一次抢答的就绪状态。

2.3系统的硬件构成及功能

2.3.1抢答器的电路框图    如图11、1所示为电路框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置，“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。

图11.1抢答器框图

图11.2抢答电路的接口电路

2.3.2单元电路设计

(1)抢答器电路

    参考电路如图11.2所示。该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程：开关S置于“清除”端时，RS触发器的端均为0,4个触发器输出置0，使74LS148的＝0，使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，1Q=1,=1,74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为"5"。此外，1Q＝1，使74LS148=1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的此时由于仍为1Q＝1，使=1，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置,“清除”然后再进行下一轮抢答。74LS148为8线－3线优先编码器，表11、1为其功能表。

图11.2抢答器电路

表10.174LS148的功能真值表

(2)时序控制电路设计

时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下功能：a.主持人将控制开关拨到"开始"位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态。b.当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。

(3)复位电路的设计

当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位*作。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。根据应用的要求，复位*作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，VCC掉电期间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。

7. 数字电路课程设计及实验的图书目录

第一章数字电路验证性实验
实验一TTL逻辑门电路的逻辑功能测试
实验二CMOS集成逻辑门的功能与参数测试
实验三集成逻辑电路的连接和驱动
实验四半加器与全加器
实验五译码器及其应用
实验六触发器
实验七计数器
实验八寄存器和移位寄存器
实验九自激多谐振荡器
实验十单稳态触发器与施密特触发器
实验十一555定时器及其应用
第二章数字电路设计性实验
设计实验一组合逻辑电路的设计
设计实验二数据选择器及其应用
设计实验三任意进制计数器
设计实验四移位寄存器的应用
设计实验五电子表计数、译码显示电路
设计实验六自拟题设计电路
设计实验七智力竞赛抢答装置
设计实验八电子秒表
设计实验九数字频率计
设计实验十拔河游戏机
设计实验十一随机存取存储器2114A及其应用
第三章数字电路课程设计
概述电子技术基础课程设计的基本知识
课题一 数字电子钟逻辑电路设计
课题二智力竞赛抢答计时器的设计
课题三数字电压表
课题四 数字脉搏测试仪的设计
课题五交通信号灯控制逻辑电路设计
课题六 数字频率计逻辑电路设计
课题七定时控制器逻辑电路设计
课题八循环彩灯控制电路设计
课题九脉冲按键电话显示逻辑电路设计
课题十双路防盗报警器的设计
课题十一数字式温度测量电路的设计
附录
附录1KHD-2型数字电路实验装置
附录2集成逻辑门电路新、旧图形符号对照表
附录3集成触发器新、旧图形符号对照表
附录4部分集成电路引脚图
……

8. 设计一个智力竞赛抢答控制装置,竞赛规则是(1)当出题人说出问题且按下开始按B后,在20s之内,3个

摘要 选择了常用的单片机仿真软件proteus6.9以及keil 进行仿真就可以了。

9. 描述下本电路是如何实现四路输入抢答功能的

vvc：设计一个4人参加的智力竞赛抢答计时器
1：当有某一个参赛者下按抢答开关时。相应显示等亮。并伴有声响；且此时抢答器不再接受其他输入信号；
2：电路具有回答问题时间控制功能。要求回答问题小于等于100s（显示0——99s）。时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时。发出声响以示警告
3：有清零复位功能
补充：设计5v稳压电源供给电路
实验四 多路智力抢答器
实验目的
1、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理
2、掌握抢答电路、优先编码电路、锁存电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、译码电路、显示电路及报警电路的设计方法
实验任务
基本功能
1、设计一个多路智力竞赛抢答器，同时供 8 个选手参赛，编号分别为 0 到 7 ，每个用一抢答按键。
2、给节目主持人一个控制开关，实现系统清零和抢答的开始。
3、具有数据锁存和显示功能。抢答开始后，如果有选手按下抢答按键，其编号立即锁存并显示在 LED 上，同时扬声器报警。此外，禁止其他选手再次抢答。选手编号一直保存到主持人清除。
扩展功能
1、具有定时抢答功能，可由主持人设定抢答时间。当抢答开始后，定时器开始倒计时，并显示在 LED 上，同时扬声器发声提醒。
2、选手在规定时间内抢答有效，停止倒计时，并将倒计时时间显示在 LED 上，同时报警。
在规定时间内，无人抢答时，电路报警提醒主持人，次后的抢答按键无效。
实验四 多路智力抢答器
实验原理
1、原理框图：
2、原理简述
定时抢答器的总体框图如上图所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。
定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作： ①优先缎电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；②扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；③控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；④控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
电路设计
1、抢答部分
a） 电路功能 ：一是将抢答选手的编号识别出并锁存显示到数码管上，二是使其他选手按键无效；三是有人抢答时输出时序控制信号，使计数电路停止工作并报警。
b） 原理图：
c） 与其他电路的接口：
S ： 输入，与主持人总控相接，此处控制数码管的清零；
/ST ： 输入， 74148 的使能控制端（由 7400 输入）；
/YEX ： 输出，报警时序控制（与 74121 相连）；
CTR ： 输出，报警时序控制（与 7400 相连）；
d） 具体原理 ：该部分主要由 74148 优先编码器、锁存器 74279 、译码器 7448 组成和按键、
7 段数码管组成。如图所示，抢答输入端为 74148 的 /I7 到 /I0 脚，当有选手按键时， 74148 的相应的引脚为低电平，电路完成以下动作：
（ 1 ）、 74148 将编码输入到锁存其中，并通过锁存器由 7448 译码后显示到数码管上；
（ 2 ）、 74148 译码输出端 /YEX ＝ 0 ，通过控制时序电路使 74148 的使能端 /ST 为 1 ， 74148 停在译码工作，使以后其他选手的按键无效；
（ 3 ）、时序信号 /YEX=0 ， CTR=1 ，通过控制时序电路使计时电路停止工作，报警电路报警。
2、定时电路
a） 电路功能 ：主要实现抢答倒计时，同时通过输出接口与时序控制电路相接，实现时序控制，当无人抢答且时间到时，报警。
b） 原理图：
c） 与其他电路接口 ：
CLCK ： 输入，计数脉冲，时序控制电路产生， 由 7411 输出；
S ： 输入，主持人总控，此处控制计数器 74192 的预置数；
BO2 ： 输出，倒计时时间到时输出低电平 0 ，与时序电路 74121 相接，控制报警；
d） 具体原理 ：该部分主要由 555 脉冲产生电路、 74192 减法计数电路、 7448 译码电路和 2 个 7 段数码管即相关电路组成。两块 74192 实现减法计数，通过译码电路 7448 显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。 74192 的预置数控制端实现预置数，当主持人按下控制按键 S 时，实现预置。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在 LED 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时， BO2 输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。
3、时钟产生和时序控制电路
a） 电路功能 ：为计数电路提供计数脉冲，同时完成主持人控制以及以上各部分的逻辑控制协调，使电路正常工作