数字四人抢答器毕业论文.doc

陕西教育学院课题：数字四人抢答器班级:信息1031姓名：高梅娟专业：信息工程指导教师：艾..时间：2012-9-2011【摘要】抢答器很广泛的用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程上丰富了人们的业余生活本文介绍一种数字式抢答器，能使四个队同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，4个参赛台，分别为A号、B号、C号、D号参赛台.抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好数字抢答器由抢答电路,定时电路,报警电路,时序电路组成优先编码电路,锁存器,译码电路将参赛选手的输入信号在显示器上输，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,用控制电路和报警电路实现报警功能以上几部分组成主体电路，从而构成数字抢答器关键字】抢答电路 定时电路 报警电路【Abstract】Answer a wide range of devices for television stations, businesses and schooLS, for the contest added a provocative, entertaining, to some extent, the rich people's spare time. This paper presents a digital Answer, and can participate Answer four teams at the same time, in court with a magistrate of Taiwan, Taiwan's four entries, namely, A, B number, C No., D No. entries Taiwan. Answer operation convenient, in many places are available, and it gives very good visual effects. Answer by Answer browser digital circuits, timing circuits, alarm circuits, timing circuit. Priority encoder circuit, latch, decoder circuit will be participants in the display of the input signal is lost, through the timing circuit and decoding circuit to generate puLSe signaLS in the display output timing function, with control circuitry and alarm circuit alarm function. Above the main circuit composed of several parts, which pose a number of Answer devices. 【Keyword】Answer circuits timing circuits alarm circuits目 录 引 言 1第一章 概述 2第二章 抢答器设计原理 3第一节 方案论证 3第二节 抢答器的设计任务与要求 4第三节 抢答器的组成 4第四节 抢答器的设计原理分析 5一、数字抢答器设计整体电路图 5二、数字抢答器设计原理 7第三章 单元设计电路 8第一节 抢答器电路 8第二节 计时电路 10第三节 报警电路 11一、电路实现功能 12二、原理分析 12结 语 13参考文献 14致 谢 15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，智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，通过抢答和必答两种答题方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。

那么也就必然离不开抢答器，而现在的抢答器朝着数字化，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文设计的抢答器，电路简单，成本较低，操作方便，灵敏可靠，具有较高的推广价值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，各组一般要进行必答和抢答，对必答一般有时间限制，到时有声响提示；对于抢答，要判定哪组先按键，为了公正，这就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者通过抢答器的指示灯显示、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者本文详细介绍了抢答器的设计方案及功能本文共分为三章，第一章是对抢答器的概述；第二章介绍了抢答器的设计原理；第三章则是对各单元电路的介绍第一章 概述 用户单位举办知识竞赛的需求一般会通过小组必答题、个人必答题、抢答题、风险题、限时快速答题、现场观众题、附加题等多种题型来举办知识竞赛，其中抢答题是各企事业单位举行知识竞赛的必备题型，也是最重要的题型，其抢答过程也是竞赛的最重要过程为了体现竞赛的公平公正，市场上出现了通过仪器来辅助监控、协助完成知识竞赛的抢答题环节，后来人们就习惯称这种设备为抢答器。

它广泛用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活但市面上所售抢答器价格一般较贵且多为小规模集成电路构成,其性能单一，工作起来不够理想因此，提高抢答器的性能，使其具有更强的功能,使用可靠方便已为抢答器发展的一个方向随着集成技术和计算机技术的发展，单片机作为其中一个分支亦于20 世纪80 年代以来获得了飞速发展，各种新品不断涌现，使单片机的应用更加深入，灵活性也大大增强使得抢答器具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点 实现抢答器功能的方式有多种，传统的抢答器一般采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路，功能单一近年来随着科技的飞速发展，单片机、CPLD、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新于是出现了电子抢答器和电脑抢答器之分 电子抢答器是一个硬件设备，也就是采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路实现的这种传统的仪器设备，主要包括抢答器、抢答按扭、组别显示屏、计时显示屏、记分控制仪、记分显示屏等设备其一般具有抢答、试题计时（含必答题、见风险题等其他非抢答题型）、各组各选手记分等功能。

功能实现比较单一，而且使用电子抢答器进行抢答的违例判断，还是靠主持人进行操作，有很大的人为因素电脑抢答器是是由抢答主机、抢答按钮和一套知识竞赛软件组成的且需要借助电脑、投影机等多媒体设备辅助完成的更先进的知识竞赛成套设备它的核心是软件程序，这个程序可以有无限的变化，实现用户的各种竞赛要求，硬件设备对它来说只是一个附属其功能包括抢答功能、试题计时功能（包含必答题、风险题等其他非抢答题型）、各组各选手记分功能外，还增加如自动出题系统、自动记分排名系统、现场企业宣传、领导讲话等多个环节它有比较完善的知识竞赛计分计时抢答系统，运用互动式多媒体技术，通过投影仪大屏幕或电视在现场播放，给观众强烈的视听感受，凝聚竞赛现场气氛可以显示参赛队、显示题目、显示排行榜、显示竞赛单位的各种图文资料，尤其如果用户有图片题和视频音频题电脑抢答器提供了三种抢答方式判断，利用电脑控制，进行违例判别杜绝了人为因素的干扰，消除了抢答争议，充分体现了公正公平原则运用计算机，实现知识竞赛多媒体演示，具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点是今后抢答器发展的一个大方向第二章 抢答器设计原理第一节 方案论证方案一：本方案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；用控制电路和报警电路实现报警功能，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，构成计时电路可以实现电路的优先级别和自动记时和报警功能且电路简单成本低，性能可靠，能方便地完成选手抢答的基本功能，稍加扩展就能达到实用化方案二：本方案由普通的编码和译码电路组成,可以实现多路抢答时.实现某一路的是最先优先级采用高亮发光二极管来实现指示功能.不具备数码显示功能方案三：该系统采用MCS-51系列单片机AT89S51作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现方案论证：方案一有一下几点优势：1、具有清零装置和抢答控制，可由主持人操纵避免有人在主持人说“开始”前提前抢答违反规则2、具有定时功能，在60秒内无人抢答表示所有参赛选手参赛队对本题弃权3、60秒时仍无人抢答其报警电路工作表示抢答时间耗尽禁止抢答且中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成选手抢答的基本功能方案二不具备方案一上面所阐述的各种优势.而且采用的是比较原始的电路和实施方法,不能突出电子专业的特色方案三中由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。

整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改性但是用单片机控制的抢答器性能不稳定综合以上分析，故采用方案一来进行电路设计第二节 抢答器的设计任务与要求1．抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮A、B、C、D表示2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制 3. 抢答器具有锁存与显示功能即当选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止4. 抢答器具有定时抢答功能当主持人启动“开始”键后，定时器进行计时. 5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清除为止 6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时抢答器上显示00第三节 抢答器的组成抢答器主要由抢答开关、优先编码电路、锁存电路、抢答号码显示译码电路、控制开关、时序控制电路、警报电路、定时电路、时间显示译码电路组成其构成框图如图（1）：抢答按钮触发器锁存电路译码电路主持人控制开关控制电路报警电路秒脉冲产生电路定时电路译码电路显示电路显示电路图（１）抢答器组成框图（1）抢答开关──由四个开关组成，四名参赛选手各控制一个，拨动开关使相应的控制端的信号为高电平或低电平。

2）优先编码电路──立即分辨出抢答选手的编号，并进行编码3）锁存电路──锁存抢答选手的编号，并封锁其他开关的信号，保证抢答有效4）抢答号码显示译码电路──将抢答者的编号用数码管给显示出来，以便更直观看到结果5）控制开关──比赛开始之前供主持人使用，它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误操作和抢答过程的不公平6）时序控制电路──是抢答器的核心，当有选手抢答时，时序控制电路将抢答信号传递给优先编码电路和锁存电路7）警报电路──如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答。