单片机8位竞赛抢答器

Ⅰ 设计一个以单片机为核心的8位竞赛抢答器,要求如下:

8路抢答器，这种题目，在网络上真是泛滥成灾了，随便一搜就能搜到一大堆，有仿真图和程序全部资料的。或者网络文库里也同样可以搜索到，还是毕业论文，更是详细。

下图是一个8路抢答器的仿真图。

Ⅱ 求c语言编译的8位竞赛抢答器，用的是89C52的单片机

我有留下邮箱吧！

Ⅲ 课程设计 八路竞赛抢答器

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

Ⅳ 八路抢答器中ctr是什么意思

不好意思来晚了，可能你现在用不到了。不过CTR在电路中是计数器的意思。counter

Ⅳ 用西门子s7-200plc设计一个八位抢答器控制系统

2010数字电路课程设计论文

数字抢答器设计

系 部： 电气系
班 级：093341
学 号：01
学生姓名： 廖 继 武
指导教师： 龙 治 红
专 业： 电子信息工程

2010 年12月12日

目录
摘要 I
第1章 绪论 1
第2章 抢答器的系统概述 2
2.1设计任务及要求 2
2.2 设计方案论证 3
2.3 抢答器的工作原理 4
2.4优先判断与编号锁存电路 错误！未定义书签。
第3章 抢答器的单元电路设计 6
3.1抢答器设计中的优先编码电路 7
3.2抢答器设计中的定时电路 9
3.3抢答器设计中的报警电路 10
3.4抢答器设计中的时序控制电路 9
3.5七段显示译码器与数码管 12
3.6抢答器的功能说明 14
第4章 总结 15
附录 16

摘要

数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将电路的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。更具实用性。
关键字： 抢答电路 定时电路 报警电路 时序控制电路

第1章 绪论

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，而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，如果要是让抢答者用举手等方法，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。
抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机或数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。
目前数字电子技术已经广泛地应用到计算机、自动控制、电子测量仪表、电视、雷达、通讯等各个领域。随着科技的发展，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。因此，我选择简易逻辑数字抢答器这一课题。简易逻辑数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。
本课题设计通过参考大量文献对抢答器的工作原理做了系统介绍，通过详细的调查和权威技术资料及相关情报的收集，为学校等单位举行的简单的抢答活动提供了简单设计思路，对于企业了解抢答器产品生产技术及其发展状况十分有益。
本课题设计了一种采用数字电路制作的多功能数字抢答器，它主要采用了74系列的常用集成电路，它除了具有基本的抢答功能之外，还具有定时报警的功能，和数显的功能，当抢答开始后，系统会自动倒计时，并且时间是可以预设的，期间有人抢答的话系统会停止计时，如果期间没人抢答，系统会有短暂的报警，提示抢答结束。通过这次课程设计,了解简单多功能数字电路抢答器的组成原理，初步掌握数字电路抢答器的调整及测试方法，提高思考能力和实践能力。同时通过本课题设计，巩固已学的理论知识，建立逻辑数字电路的理论和实践的结合，了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。
第2章 抢答器的系统概述

抢答器我们都知道是选手做抢答题时用的，选手进行抢答，由抢到题的选手回答问题。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。选手们都站在同一起跑线上，体现公平的原则。本设计的数字抢答器由主体电路和扩展电路组成。现简单的介绍设计任务及要求、设计方案论证、工作原理以及优先判断与编码电路。
2.1设计任务及要求
设计任务：设计一个具有锁存与显示功能的6人抢答逻辑电路。本课题的设计任务从功能上分, 主要包括以下两个部分:
（1）基本功能
可同时6名选手参加比赛，他们的编号分别是1，2，3，4，5，6。
各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S1，S2，S3，S4，S5，S6。
A、节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。
B、数字抢答器应具有数码锁存、显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答
按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，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。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
（2）扩展功能
A、定时抢答功能。抢答器定时为20 s，启动起始键后，定时器开始工作，立即减计，并在显示器上显示出来，同时扬声器要短暂报警。
B、参赛选手在设定的时间内抢答（30s），抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢倕时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
C、 当定时抢答的时间已到，还没有选手抢答进，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。
2.2 设计方案论证
制作抢答器可以采用多种设计方案，可以用单片机来完成，它的功能强大制作简单，并且外围的元件也很少；也可以用PLC来实现，它的制作也是比较简单；最后也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买，与我们学完的《数字电路》联系紧密，能将我们所学知识用于实际，对巩固所学知识有重要意义，用了一些成型电路，如NE555标准秒脉冲电路等，使总体方案易于实现，本设计采用的是数字电路。
2.3 抢答器的工作原理
如图2.1所示为抢答器的结构框图，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。扩展电路完成检测数码管工作情况。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；主持人将开关置于"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。

2.4优先判断与编号锁存电路
74LS190的 优先判断与编号锁存电路如图2.2所示。电路选用优先编码器 74LS148（逻辑功能图2.3）和基本RS触发器（逻辑功能图2.4）来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作
过程：系统清除按键按动时，四个RS触发器的置 端均为+5V，使四个触发器均被置0。1Q为0，使74LS148的使能端 =0，74LS190计数器的输入端D0=0，此时十位的74LS190输入“0010”，个位唯“0000”，从而进行20倒计时（见图2.5），74LS148处于允许编码状态，同时1Q为0，使74LS48的灭灯输入端 =0，数码管无显示。这时抢答器处于准备抢答状态。
当系统清除按键松开时，抢答器处于等待状态。当有选手将按键开关按下时，抢答器将接受并显示抢答结果，假设按下的是S4，则74LS148的编码输出为011，此代码送入基本RS触发器后再锁存74LS148，使4Q3Q2Q=100，亦即74LS148的输入为0100；又74LS148的优先编码标志输出Ys非为0，使1Q=1，即 =1，74LS48处于译码状态，译码的结果显示为“4”。同时1Q=1，使74LS148的 =1，74LS148处于禁止状态，从而封锁了其他按键的输入。此外，当优先抢答者的按键松开再按下时，由于仍为1Q=1，使 =1，74LS148仍处于禁止状态，确保不会接受二次按键时的输入信号，保证了抢答者的优先性。

图2.2

图2.3 CT74LS148 逻辑功能示意图

图2.4 基本RS触发器示意图

图2.5 控制74 LS190计数器
第3章 抢答器的单元电路设计

简易逻辑数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。现简单介绍抢答器设计中的优先编码电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、七段显示数码器及译码管电路。
3.1抢答器设计中的优先编码电路
优先编码电路如图3.1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开关重新置于“清除”然后再进行下一轮抢答。并且当1Q=时，使得74LS190的输入当D0=1，从而十位的74LS190的输入端唯“0011”，个位为“0000”，从而进行30秒倒计时。
74LS148是二进制的8线-3线优先编码器，从它的功能真值表中可以看出，输入、输出都是低电平有效，且输入中的I7的优先权最高，I0的优先权最低。输出低电平有效也称反码输出。当编码器工作时，若I0=1，不论其他输入端是否为有效低电平，只对IN7进行编码，编码输出为 若I7 =1，I6=0，则只对I6进行编码，编码输出为 ，其他编码过程依次类推。
( 74LS148为8线－3线优先编码器。表3.1为74LS148的功能真值表。)

表3.1 74LS148的功能真值表
3.2抢答器设计中的定时电路
由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置（20S），计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS190进行设计，具体电路如图3.2所示。本设计是以555构成震荡电路，由74LS190来充当计数器，构成抢答器的倒计时电路。该电路简单，无需用到晶振，芯片都是市场上容易购得的。设计功能完善，能实现直接清零、启动。74LS190 是一个十进制可逆计数器，它有两个时钟输入端CU和CD，当从CU输入时，进行加法记数，从CD输入时，进行减法记数。它有进位和借位输出，可以进行几位串接记数。它还有独立的置“0”输入端，并且可以单独对加法或减法记数进行预置数，本设计中的抢答器的定时电路就是利用74LS190中的预置数的功能来进行定时的。

图3.2定时电路
3.3抢答器设计中的报警电路
在我们实验室里，由于蜂鸣器不要CP脉冲只要有一定的电压和电流就能报警，只要前面的电路正确就报警，根据老师的要求，我设计了有人抢答和最后5S、3S、1S报警(见下图)。我主要通过十位的74LS190的Q0,Q1与个位的74LS190的Q0,Q1.Q2,Q3,经过8个输入端的或非门来控制最后5S、3S、1S报警，例如控制最后5S报警时，吧十位的Q0,Q1直接接在或非门上，个位的Q0,Q2经过非门后再接在或非门是，Q1，Q3直接接就可以啦！8输入端的或非门其余没用的管脚接地或者悬空就可以实现最后5S报警呢！关于最后3S，1S报警的与5S报警的差不多，只要控制好相应的管脚就可以啦！
有人抢答就报警就是把74LS148的三个输出端一起经过与非门就可以，因为没有人抢答时，输出端都为1；当有人抢答时三个输出端必定有一个为零，经过与非门后即为1，从而报警（见下图）。

最后5S,3S,1S报警电路图

有人抢答报警电路图
3.4抢答器设计中的时序控制电路
时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：
①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。
②当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时回答电路开始工作。
③当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。
根据上面的功能要求，设计的时序控制电路。通过74LS4078控制74LS148的输人使能端 。工作原理是：主持人控制开关从"清除"位置拨到"开始"位置时，有74LS148送到基本RS触发器输出 1Q=0， 同时1Q的信号送到74LS148 端，使74LS148开始工作，且1Q送到74LS190的D0端，使74LS190进行定时电路进行递减计时（20S）。同时，在定时时间未到时，通过8输入端的或非门输出端为“0”，则"定时到信号"为0，送到74LS148 端，使74LS148开始工作，从而实现功能①的要求。当选手在定时时间内按动抢答键时，1Q＝1， 即74LS148 =1，74LS148处于禁止工作状态，同时RS触发器输出的信号1到74LS190的DO，使74LS190实现从30S开始递减，从而实现功能②的要求。当定时时间到时，通过8输入端的或非门使"定时到信号"为1，使74LS190的 =1，74LS148处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。
3.5七段显示译码器与数码管
七段显示译码器与数码管如下图3.6所示。7段显示译码74LS48将锁存器74LS279的信号译码，输出给数码管。当后台工作人员将S置于GND， =0，使灯测试输入端（图中3号）=1，这时测试数码管工作情况；当后台工作人员将S置于Vcc， =1，使灯测试输入端（图中3号）=1，这时正常译码。
（74LS48为4线－七段译码器/驱动器，表3.2为其真值表，图3.7为逻辑图）

图3.6 7段显示译码器与数码管

Inputs Outputs

D C B A
a b c d e f g
0 H H L L L L H H H H H H H L
1 H X L L L H H L H H L L L L
2 H X L L H L H H H L H H L H
3 H X L L H H H H H H H L L H
4 H X L H L L H L H H L L H H
5 H X L H L H H H L H H L H H
6 H X L H H L H L L H H H H H
7 H X L H H H H H H H L L L L
8 H X H L L L H H H H H H H H
9 H X H L L H H H H H L L L L
10 H X H L H L H L L L H H L H
11 H X H L H H H L L H H L L H
12 H X H H L L H L H L L L H H
13 H X H H L H H H L L H L H H
14 H X H H H L H L L L H H H H
15 H X H H H H H L L L L L L L
BI X X X X X X L L L L L L L L
RBI H L L L L L L L L L L L L L

L X X X X X H H H H H H H H
表3.2 74LS48真值表

图3.7 74LS48逻辑图

3.6抢答器的功能说明
在知识比赛中，特别是做抢答题目的时候，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。本文主要介绍了简单逻辑数字电路抢答器的设计及工作原理，以及它的实际用途。如果要让比赛更公平，防止出现违规现象，可以增加其扩展功能：
(1) 可以设计声控装置，在主持人说开始时，系统自动完成清零并开始计时的功能。
(2) 在主持人读题的过程中，禁止抢答，可以在主持人控制的开关上另接一个与图3-1一样的电路，即可实现“违规者可见”的功能，即在主持人读题时如果有人违反比赛规定抢先按动按钮，显示器可以显示是哪个参赛队抢先，便于作出相应的处理。

第4章 总结

本设计主要讲述了抢答器的工作原理和工作过程。在说明工作原理的过程中，突出了抢答器设计中的基本电路的组成单元以及这些单元如何实现抢答功能；结合本设计的内容，指出了各单元电路的设计方法和意义，以及如何进行抢答控制。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。电路设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力。它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在单元电路的理解和设计上面。很多单元电路是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个单元电路才是关键的问题所在。经过这段时间的努力，在老师和同学的帮助下终于彻底的做完了课程设计的所有工作。通过这次的课程设计，我能运用已学的知识解决我在设计中遇到的问题，使我思考问题的能力得到了很大的提高。在做设计的过程中我查阅了很多的资料，并认真的阅读这些与我的设计相关的资料，从而我的专业涵养得到了提高，知识的储备量也有所增加。在做设计时，我复习了很多专业课的知识，这使得我的专业知识在离校之前得到了巩固。
这次设计,让我受益匪浅。我对数字电路设计中的逻辑关系等有了一定的认识，对以前学的数字电路又有了一定的新认识，温习了以前学的知识，就像人们常说的温故而知新，但在设计的过程中，遇到了很多的问题，有一些知识都已经不太清楚了，但是通过查找一些资料又重新的温习了一下数字电路部分的内容。
通过这次设计我也发现自己的很多不足之处。在设计过程中我发现自己考虑问题很不全面，自己的专业知识掌握的很不牢固，所掌握的电路应用软件还不够多，我希望自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改善。而且，通过这次设计，我懂得了学习的重要性，学会了坚持和努力，这将为以后的学习做出了最好的榜样！我将会在以后的生活中继续学习。

附录

Ⅵ 8位竞赛抢答器

你好，8路抢答器我做出来了，选手编号1~8八个按键和清零显示和开始抢答两个功能键共10个按键，开始显示编号0，倒计时30s，然后按键开始抢答键开始倒计时，期间可以随时清零重新倒计时30s抢答，抢答过程只能有1位选手抢答并显示编号，抢答之后，时间停止，显示编号，其他选手抢答无效；等主持人按下清零后重新回到开始抢答之前的界面。

但是我只有程序，没有protel的仿真图，51单片机、数码管、矩阵键盘共同完成。
使用的是郭天祥的TX-1C开发板。
回复我我给你程序。
希望我的回答能帮助到你。

Ⅶ 用单片机设计一个8位竞赛抢答器程序怎么写

我有这个程序，需要不？，现成的，

Ⅷ 单片机八路抢答器设计怎么改4路

5到8的开关去掉。以单片机为核心，设计一个4位竞赛抢答器，把5到8的开关去掉，相应的二极管也不要，接这些二极管饿芯片管脚让它悬空就行了。

Ⅸ 八路抢答器的毕业设计论文

有一个绝对适合你
论文的部分：

2.实验原理
智力竞赛抢答器用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成, 采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。该智力竞赛抢答器的准确度很高，其误差主要由晶振自身的误差所造成。
AT89C51单片机由微处理器，存储器，I/O口以及特殊功能寄存器SFR等部分构成。其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间，片内程序存储器的容量为4KB，片内数据存储器为128个字节。89C51单片机有4个8位的并行I/O口：P0口，P1口，P2口和P3口。各个接口均由接口锁存器，输出驱动器，和输入缓冲器组成。P1口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入/输出口。P3口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外，每条接口还具有不同的第二功能，如P3.0是串行输入口线，P3.1口是串行输出口线。在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时，P0可作为分时复用的低8位地址/数据总线，P2口可作为高8位的地址总线。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

Ⅹ 设计要求： 以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器：同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0～S7

这个不需要硬件来实现吗？