四路抢答器在Multisim12中的完美仿真_程珊
电子技术 ? Electronic technology
104 ?电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
【关键词】Multisim 仿真 抢答器 CD4511 锁
存
1 引言
美国国家仪器（National Instruments）有
限公司推出了NI系列电子电路设计软件套
件（Circuit Design Suit），Multisim12.0就包
含其中，这是款非常实用的电子设计自动化
（Electronic Design Automation）软件，被广
泛的运用于电路设计、仿真和教学。然而即使
该软件集成了2000多个来自诸如飞利浦、美
国国家半导体等知名厂商的最新数据库元件模
型，依然难免缺漏。
以二十一世纪高职高专院校规划教
材——《应用电子技术》中“四人抢答器电路”
为例，如图1，此电子类教材中多有涉及的典
型电路若不作修改，是不能被完美仿真的。
2 四路抢答器
2.1 四路抢答器设计思路
对抢答器具体的功能要求为：每一轮抢
答的输出具有唯一性，即显示终端只显示最先
按下的那个抢答键对应编号，只有通过解锁电
路解锁才能进入下一抢答环节。因此基本的抢
答器应由开关阵列电路、编码电路、译码显示
电路、锁存电路以及解锁电路五大部分组成，
按图1电路的设计，得到图2模型。
这个成熟的电路利用CD4511的锁存端
LE和消隐端实现信号锁存及解锁；利用二-
四路抢答器在Multisim12中的完美仿真
文/程珊
十进制优先编码器CD40147实现按键编码。
然若用Multisim仿真有两个问题：a.信号不能
锁存，软件中CD4511元件模型LE端锁存功
能无效。b.无CD40147芯片模型。
基于上述两点，对原电路的锁存和编码部
分作出修改。新设计思路为：a.增加74LS373
设计一独立的锁存电路，一按下开关就将信号
锁存起来；b.用74LS147替代CD40147。模
图1：四路抢答器
图2：抢答器模型框图（1）
图3：抢答器模型框图（2）
（a）
图4：开关阵列电路
（b）
Electronic technology ?
电子技术
Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 105
图8：四路抢答器电路设计图
图7：译码、显示电路
型框图如图3。
2.2 四路抢答器电路设计2.2.1 开关阵列电路
该电路采用4个非自锁开关SB1~SB4；4个1K Ω的上拉电阻R1~R4。IO1~IO4常态输出高电平1，按下开关输出低电平0，如图4（a ）。也可换成下拉电阻，常态输出低电平0，按下开关输出高电平1，如图4（b ）。本次仿真选用开关阵列电路（a ）。2.2.2 锁存、解锁电路
锁存部分由一个8D 锁存器74LS373，一个4输入二与非门74LS20和一个2输入四与非门74LS00构成；解锁部分由上拉电阻R12和非自锁开关SB5完成，如图5。
常态下，74LS373的Q1~Q4端输出4个高电平信号，74LS20接收信号并输出低电平，使74LS00输出高电平作用于74LS373的锁存
码经CD4511译码后驱动LC5011，显示抢答键的对应编号。如图7。2.3 四路抢答器电路仿真
将各部分电路连接起来在Multisim12中调用元件，设置参数，并注意使用数字接地端DGND ，如图8。打开仿真开关，分别测试该电路的抢答、锁存、解锁功能，完美通过，如图9。
3 结束语
Multisim 仿真软件的使用为电路设计带来了便捷，但鉴于该软件还有不完备的地方，有时仿真过程与实际有出入。因此，作为一个设计辅助工具，除需使用者熟悉软件操作外，还
图5：锁存、解锁电路
图6：编码电路
使能端，74LS373正常工作中。
当SB1~SB4任一开关按下时，74LS20收到一路低电平信号即输出高电平，使74LS00输出低电平作用于74LS373的锁存使能端，使74LS373处于锁存状态，不再接收SB1~SB4发出的任何触发信号，其输出保持锁存前的状态。
欲使74LS373重回正常工作状态，需按下复位开关SB5，74LS00收到低电平信号进而输出高电平作用于74LS373锁存使能端，强制电路解锁。2.2.3 编码电路
与CD40147原码输出不同，替代的二—十进制优先编码器74LS147输出8421BCD 反码，因此在送入后续译码器显示电路前，需通过4个非门转换成原码形式。如图6。 2.2.4 译码、显示电路
该电路由显示译码器CD4511和共阴极LED 数码管LC5011共同构成，8421BCD 原
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电子技术
? Electronic technology
106 ?电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
【关键词】智能建筑 弱电工程 系统设计 自动化
目前我国建筑工程建设正在朝着智能化
试析智能建筑弱电工程的系统设计与质量控制
文/文林川 王进
的方向发展，建筑设计理念也随之发生了翻天
覆地的变化，建筑设计中弱电系统设计是非常关键的一个方面，工程设计可以保证各种机械设备得到顺利的运行，为人们的正常生活提供了舒适的环境，在此基础上达到节约成本的目的。本文基于以上背景，针对智能建筑弱电技术展开分析。
1 智能建筑弱电技术
一般来讲，电气工程主要包括弱电与强电两方面，其中，强电主要是照明、动力等设备需要使用的电能；弱电主要是指用于交换与传输信息的电信号。两种电气工程之间既有联系又有区别，强电系统可以在建筑物中引入电能，同时利用相关设备将电能转变为机械能、光能
等；弱电系统的利用主要是为了对建筑物内外部信息进行交换，最终实现信息的传递，习惯上人们会将弱电相关的技术称作弱电技术。
智能建筑建设监理在三大系统之上，即
通信自动化、办公自动化以及楼宇自动化三大
系统，这三大系统与弱电系统均存在密切的联系。在智能建筑中，强电与弱电两大系统主要利用计算机网络实现二者之间的结合，使二者结合成为一个统一的整体，这样一来不仅系统集成得到了有效实现，同时在中央计算机管理的控制箱爱，各个系统才能得到正常的运作，在此基础上系统集成功能才得到了实现。由此来看，在智能建筑工程施工过程中，我们应该通过对计算机网络的有效利用，实现建筑工程的智能化，因此，将弱电技术应用到建筑设计中就可以将其称为智能建筑弱电技术。
随着建筑智能化发展速度的加快，弱电工程设计的效果非常明显，现代人的个性化需求得到了极大的满足。在智能系统工程设计工作中，应该充分考虑建筑智能化特点，这样业主和使用者的性能要求才能得以满足，最终达到现代化和标准化的标准。智能建筑在现代主要是结合通信技术、信息处理技术等高新技术相结合的一种产物，从1984年开始，由美国联合技术公司建立了第一座智能建筑，到了现
应具备扎实的电学理论基础，以期在设计与仿真冲突时能准确判断电路的可行性，修正设计策略。
参考文献
[1]蔡斌.应用电子技术[M].南昌:江西高
校出版社,2012.
[2]王冉.基于Multisim12的电子电路仿真
研究[J].电子制作,2014(09):12-13.[3]薛东.透过抢答器看Multisim 在数字电
路教学中的应用[J].软件,2014(01):65-68.
[4]徐银霞.Multisim12.0仿真软件辅助数
字逻辑课程教学的研究[J].教育教学论坛,2015(07):233-234.
作者简介
程珊（1983-），女，江西省南昌市人。硕士学位。现为江西机电职业技术学院电气工程系讲师。
作者单位
江西机电职业技术学院电气工程系 江西省南昌市 330000
图9：四路抢答器电路仿真
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51单片机 4路抢答器
先说下我这个4路抢答器的功能： 5个按键，第五个是复位。第一个按键到第四个按键分别对应4个led 灯，只要1到4的其中任何一个按键按下，其对应的led灯就会亮，再按其他按键，不会有其他led灯亮。第五个按键进行复位，开始下一轮抢答。不多说直接上程序和protues仿真图如下： 注意：我试了下，程序有点小问题，（编译是完全通过的）我也没改出来，毕竟小弟我也才学，有大神知道的话可以给我说说，，谢谢。 #include
亮，将其他三个按钮锁定为低电平 else if(key2==0) {P1 = 0xfb;P3 = 0xf0;}//如果key0等于2，即闭合，led3亮，将其他三个按钮锁定为低电平 else if(key3==0) {P1 = 0xf7;P3 = 0xf0;}//如果key0等于3，即闭合，led4亮，将其他三个按钮锁定为低电平 if(key4==0) //复位按钮按下闭合，则复位 { P1 = 0xff;P3 = 0xff; } } }
四路抢答器设计
09电子信息工程专业技能训练总结 题目：四路抢答器设计 班级：电子信息工程092班 姓名： 学号： 2012年5月
四路抢答器设计 一、设计要求及方案设计 1.1设计任务和要求 1）设计任务 设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由?9?倒计到?0?时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。 2）设计要求 (1)4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。 (2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。 (3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 (4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 (5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。 的脉冲信号，作为 (6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z 定时计数器的CP信号。
电子产品设计之四路抢答器的设计
《电子产品设计》 设计报告 设计时间： 2010年11月 班级： 09网络工程4班姓名： 报告页数： 7页
广东工业大学课程设计报告 设计题目四路抢答器的设计 学院计算机学院专业 09网络工程班 4班 学号姓名 (合作者____号____)成绩评定_______ 教师签名_______
一、设计任务和要求 1.设计任务 （1）设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器鸣响。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器鸣响，倒计时停止。 （2）分组： A负责抢答控制电路和定时电路。 B负责第一信号鉴别电路和核心控制电路。 2.设计要求 （1）4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。 （2）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。 （3）抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。抢答器具有定时（15秒）抢答的功能。 （4）当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响。参赛选手在设定时间（15秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 (5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警，并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。 (6)用石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。 二、总体方案选择 本设计电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经3线8段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。系统原理框图如下： 图1 四人智力竞赛抢答器框图
单片机的四路电子抢答器设计
目录 1设计要求与功能 (4) 1.1设计基本要求 (4) 2 硬件设计 (4) 2.1控制系统及所需元件 (4) 2.2抢答器显示模块 (5) 2.3 电源方案的选择 (6) 2.4 抢答器键盘的选择 (6) 2.5蜂鸣器模块 (7) 2.6外部振荡电路 (7) 3 程序设计 (7) 3.1程序流程图 (7) 3.2系统的调试............................................... (9) 3.3 焊接的问题及解决 (10) 4总结 (10) 附录C程序 (11)
一设计要求与功能 1.1设计基本要求 （1）抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛使用，分别用4个按钮K1～K4表示。 （2）设置裁判开关k5和清零开关k6，该开关由主持人控制，当主持人按下k6，系统复位，预备抢答，当主持人按下总控制控制开关k5，开始抢答； （3）抢答器具有定时抢答功能，抢答时间为倒计时15秒。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的提示声响，声响持续的时间0.5秒左右，当计时小于5秒后，每减少一秒，便报警一次以提示选手。 （4）抢答器具有锁存功能，参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，蜂鸣器发声，计时停止，数码管上显示选手的编号和时间，选手相应的信号灯被点亮，其他选手再抢答时无效。 （5）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。等待下一轮抢答。 。 二硬件设计 2.1控制系统及所需元件 控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。其中单片机STC89C52是系统工作的核心，它主要负责控制各个部分协调工作。 所需元件：该系统的核心器件是 STC89C52。各口功能： P0.0-P0.3 是数码管的位选口； P2.0-P2.7是数码管的段选口，为其传送段选信号； P1.0-P1.3是4组抢答信号的输入口； P1.4、P1.5由裁判控制,分别是抢答开始\复位功能键； P1.6为蜂鸣器的控制口； P3.4-P3.7为选手信号灯输出口； 在其外围接上电复位电路、数码管电路、LED发光二极管、按键电路及扬声器电路。 电子抢答器用单片机来设计制作完成的，由于其功能的实现主要是通过软件
基于Multisim四路抢答器设计
EAD实训 课程设计报告 课题基于multisim的四路抢答器设计教师 专业13电气工程及其自动化 学号 姓名
2016、4、28 一．设计题目 基于Multisim四路抢答器设计 二．主要容 设计4人数字式竞赛抢答器 三．具体要求 （1）在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，组成设定一个抢答按钮供参赛者使用。 （2）设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被抢按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。 （3）抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号， 并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发生声响。此时再按其他 任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直 到主持人将系统清除为止。 四．进度安排 第一天上午：介绍设计所用仿真软件；布置任务，明确课程设计的完整功能和要求。 下午：图书馆查阅资料。 第二天全天：消化课题,了解设计要求，明确被设计系统的全部功能。
第三天全天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。 第四天全天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真。 第五天全天：分析电路，对原设计电路不断修改，获得最佳设计方案。 第六天上午：完成整体设计并仿真验证。 下午：准备课程设计报告。 第七天上午：对课程设计进行现场运行检查，给出实践操作成绩。五．成绩评定 成绩分为三部分：考勤占30%，实践操作占40%，课程设计报告占30% 基于Multisim四路抢答器设计 一．设计容 基于Multisim四路抢答器设计 二．设计目的及要求 1．掌握抢答器的工作原理及其设计方法 2. 学会用Multisim10软件操作实验容 3. 掌握设计性试验的实验方法 基本要求： (1)在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答
模拟电路_Multisim软件仿真教程
第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件， 本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。 目录 1. Multisim软件入门 2. 二极管电路 3. 基本放大电路 4. 差分放大电路 5. 负反馈放大电路 6. 集成运放信号运算和处理电路 7. 互补对称（OCL）功率放大电路 8. 信号产生和转换电路 9. 可调式三端集成直流稳压电源电路 13.1 Multisim用户界面及基本操作 13.1.1 Multisim用户界面 在众多的EDA仿真软件中，Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用，受到电类设计开发人员的青睐。Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表，将元器件和仪器集合为一体，是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。 Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，简称IIT公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，原名EWB。 IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench（电子工作台，简称EWB），以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。 1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT对EWB进行了较大变动，名称改为Multisim（多功能仿真软件）。 IIT后被美国国家仪器（NI，National Instruments）公司收购，软件更名为NI Multisim，Multisim经历了多个版本的升级，已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。 下面以Multisim10为例介绍其基本操作。图13.1-1是Multisim10的用户界面，包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
单片机实验8路抢答器C语言知识版
单片机综合实验报告 题目: 8路抢答器实验 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
一、实验内容： 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表示。本实验有Protues软件仿真。 分别设置一个抢答控制开关S1和复位开关S2，由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮抢答时，锁存相应的编号，并且优先抢答选手的编号一直保持显示在显示器上，直到主持人将系统复位为止。 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定为30秒。 当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时绿色LED灯亮。 二、实验电路及功能说明 分别设置一个抢答控制开关S1和复位开关S2，由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮抢答时，锁存相应的编号，并且优先抢答选手的编号一直保持显示在显示器上，直到主持人将系统复位为止。参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统复位为止。复位后参赛队员可继续抢答。 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警红色LED灯亮，并禁止抢答，定时显示器上显示00。
三、实验程序流程图： 主程序； 非法抢答序；抢答时间调整程序；回答时间调整程序；倒计时程序；正常抢答处理程序；犯规处理程序；显示及发声程序。主流程图如下图所示 子程序
四、实验结果分析 五、心得体会
六、程序清单 #include
四路抢答器课程设计报告
四 路 抢 答 器 设 计 实 验 报 告 信息科学技术学院自动化 *班 ****
四路抢答器设计实验报告 一、设计任务： 1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能 力。 2、养成根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。 3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、 调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行 数字电子电路实验的基本技能。 二、技术指标 抢答器是一种具有优先输出的电子电路。它的基本功能是，在四组参赛的 情况下，首先抢答者发出抢答信号，此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作 用。在优先抢答者解除抢答信号后，电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状 态中。 1、设计一个可供 4 人进行的抢答器。 2、系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。 3、抢答器开始时数码管无显示，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。抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响。 并且不出现其他抢答者的序号，这样其它选手无法再抢答，达到抢答目的。 4、抢答器具有定时抢答功能，本抢答器的时间设定为10 秒，当主持人启动“开始” 开关后，定时器开始减计。 5、设定的抢答时间内，选手可以抢答，这时定时器开始工作，显示器上显示 选手的号码和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 6、当设定的时间一到，而无人抢答时，本题报废，选手们无法再抢答，同时 扬声器报警发出声音，定时器上显示 0。
怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习
怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习电路分析实验报告 实验二 学习用multisim软件对电路进行仿真 一．实验要求与目的 1.进一步熟悉multisim软件的各种功能。 2.巩固学习用multisim软件画电路图。 3.学会使用multisim里面的各种仪器分析模拟电路。 4.用multisim软件对电路进行仿真。 二、实验仪器 电脑一台及其仿真软件。 三．实验内容及步骤
（1）在电子仿真软件Multisim 基本界面的电子平台上组建如图所示的仿真电路。双击电位器图标，将弹出的对话框的“Valve”选项卡的“Increment”栏改成“1”，将“Label”选项卡的“RefDes”栏改成“RP。 ” 2）调节RP大约在35%左右时，利用直流工作点分析方法分析直 流工作点的值。直流工作点分析（DC Operating Point Analysis）是用来分析和计算电路静态工作点的，进行分析时，Multisim 自动将电路分析条件设为电感、交流电压源短路，电容断开。 单击Multisim 菜单“Simulate/Analyses/DC operating Point…”,在弹出的对话框中选择待分析的电路节点，如2图所示。单击Simulate 按钮进行直流工作点分析。分析结果如图3所示。列出了
单级阻容耦合放大电路各节点对地电压数据，根据各节点对地电压数据，可容易计算出直流工作点的值,依据分析结果，将测试结果填入表1中，比较理论估算与仿真分析结果。 表1 静态工作点数据 电压放大倍数测试 （1）关闭仿真开关，从电子仿真软件Multisim 10基本界面虚拟仪器工具条中，调出虚拟函数信号发生器和虚拟双踪示波器，将虚拟函数信号发生器接到电路输入端，将虚拟示波器两个通道分别接到电路的输入端和输出端，如图4所示。 （2）开启仿真开关，双击虚拟函数信号发生器图标“XFG1”，将打开虚拟函数信号发生器放大面板，首确认“Waveforms”栏下选取的是正弦信号，然后再确认频率为1kHZ”；再确认幅度为 10mVp，如图5所示。 四．仿真分析 动态测量仿真电路
基于51单片机8路抢答器设计
创新实践课 课程名称：创新实践课 实践题目：基于51单片机8路抢答器设计学院：信息工程与自动化学院 专业：生物医学工程 年级：2014级 学生：4 丽莎2海星 指导教师：嘉林 日期：2016-12-30 教务处制
目录 一、前言 (3) 二、电路原理图设计 (3) 三、印制版图设计 (7) 四、软件设计 (9) 五、测试数据及分析 (16) 六、总结 (18)
一、前言 目前，抢答器已经作为一种必不可少的工具广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但一般的抢答器可靠性低，使用寿命短，介于这些不方便因素，此次设计提出了用51单片机为核心控制元件，设计一个简易的八路抢答器。本方案以51单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时器/计数器等，设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能，同时还利用汇编语言编程，使其实现复位、定时和报警的功能。本次设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。 功能：以STC89C52RC单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路等，设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能，同时还利用汇编语言编程，使其实现复位和报警的功能。 此系统是基于51单片机，led发光二极管，一位共阳数码管，蜂鸣器，按键，等分立元件设计而成。 元件设计的意义：关于按键：共设计了10个独立按键，其中8个分别为八位选手抢答输入用，另外两个分别为开始和停止按键！只有裁判按下了开始键才进入正常抢答，否则属于犯规抢答，抢答完毕，裁判按下停止，数码管显示0。关于led发光二极管：共设计了9个发光二极管，其中一个为电源指示，其他8个为选手抢答状态指示，正确抢答时led发光二极管缓慢闪烁，犯规抢答时，快速闪烁。关于数码管：选手按下自己的按键时显示相应的选手编号！裁判按下开始键时数码管显示倒计时，
4路抢答器数字电路课程设计
课题名称：数显抢答器的设计
数字电子课程设计任务书
目录 1绪论 1.1 摘要 (4) 1.1 设计题目：抢答器电路设计 (4) 1.2 设计任务和要求 (4) 1.3 方案比较 (4) 2系统总体方案及硬件设计 (5) 2.1 系统总体方案 (5) 2.2 硬件设计 (6) 3软件设计 (12) 3.1 单元电路设计 (12) 3.1.1 抢答电路 (12) 3.1.2 定时电路 (14) 3.1.3 报警电路 (15) 3.1.4 时序控制电路 (15) 4课程设计体会 (17) 5参考文献 (18)
摘要 随着我国经济和文化事业的发展，在很多竞争场合要求有快速公正的竞争裁决，例如证券、股票交易及各种智力竞赛等。在现代社会生活中，智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众极大的兴趣。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。一般抢答器由很多门电路组成，线路复杂，可靠性低，特别是抢答路数增多时，实现起来更加困难。本文介绍了一种利用数字电路实现的抢答系统，具有很强的实用性。 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。抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出声音提示；同时封锁输入电路，禁止其它选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间为3秒。当主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行减计时，并用显示器显示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。参赛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；如果定时抢答的时间已到，而没有选手抢答时，本次抢答无效，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示0并闪烁。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真
第五章Simulink模拟电路仿真 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
§5.1 电路仿真概要 5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真 利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真，在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中，它们分别具有各自的优缺点。 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
ex5_1.m clear; V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5; R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc); R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc); R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc); Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd)); I=V/Req 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
ex5_1 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
注意Simulink仿真中imeasurement模块 /vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用 Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式 R：Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf（无穷大）Inductance设置为0 C：Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0 L：Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜
基于AT89C51单片机的四路抢答器课程设计
河北建筑工程学院 课程设计计算说明书 题目名称：单片机原理及应用课程设计 院系：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：机电112 学号： 2011322214 学生姓名：孙宏财 指导教师：张东辉 职称：讲师 2014年 7 月 3 日
目录 前言 (2) 一、硬件系统设计 (3) 1、硬件设计思路及系统框图 (3) 2、系统分析 (3) 3、抢答器总电路图 (4) 二、软件系统设计 (5) 1、系统功能分析及程序流程图 (5) 2、软件系统程序的编制 (6) 3、运用Keil软件进行程序的调试 (9) 三、基于P ROTEUS和K EIL的软硬件联合仿真 (10) 1、上电初始状态 (10) 2、开始按钮按的状态 (10) 3、有人抢答的状态 (11) 四、心得与体会 (12) 五、参考文献 (12)
基于AT89C51单片机的抢答器设计 前言 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴。 1、在智能化仪表上的应用。 2、在工业控制中的应用。 3、在家电中的应用。 4、在计算机网络和通信领域中的应用。 5、单片机在医疗设备领域中的应用。 目前世界上单片机生产商很多，如INTEL、Motorola、NEC、AMD等公司其主流产品有几十个系列，几百个品种。 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用单片机的应用介绍
四路抢答器课程设计(含protues仿真文件)汇总
课程设计说明书 2015-2016 学年第 1 学期 学院： 专业： 学生姓名：学号：31 课程设计题目：4路抢答器（含直流电源）制作指导教师： 日期：2015-12-18
目录 1、课程设计目的 (3) 2、课程设计内容和要求 2.1、设计内容 (3) 2.2、设计要求 (3) 3、设计方案 (3) 3.1.1、设计电路功能的分析 (3) 3.1.2、方案论证 (4) 3.2、主要芯片介绍 (4) 3.3、抢答电路设计 (8) 3.4、显示电路设计 (9) 3.5、555震荡电路设计 (9) 3.6、电源电路 (10) 3.7、时钟电路 (10) 3.7、违规控制 (11) 3.9、整体电路 (11) 4、课程设计总结 (12) 5、参考文献 (12)
1 课程设计的目的 1，了解抢答器电路设计的基本实现原理； 2，掌握时序逻辑电路的逻辑功能和使用方法； 3、Protues仿真。 2 课程设计的设计和要求 2.1 设计内容 1，查阅所用器件技术资料，详细说明设计的抢答器电路工作流程； 2，抢答器电路采用与编码器、译码器、定时器、电阻、电容、与或非门等电子器件构成，参加组数为四组。 3，电路可以实现由选手按键先后判断谁获得答题权；抢答成功时点亮相应的指示灯，且抢答成功选手号数在数码管上显示。 4，主持人没有按抢答开始按键时，若有人抢答，抢答无效，且该选手直接取消抢答资格； 5, 抢答开始后有20S抢答倒计时，成功抢答后要有60S回答问题倒计时。 2.2 设计要求 基本要求： (1) 在抢答开始后，若有参赛者按下抢答按钮，能准确判断出最先按下抢答按钮的参赛选手，并把其编号显示出来。 (2) 成功抢答后，若再有人按下抢答按钮，抢答状态不发生改变。 (3)具有复位功能，按下复位按钮，可进入下一次抢答准备阶段。 (4)要完成作品的仿真演示（用proteus仿真软件实现）和实物制作（万能板上焊接电路），且作品设计中只能用编码器、译码器、定时器、电阻、电容、与或非门等基本器件或芯片，不可以用单片机或PLC等控制器。 （5）作品工作电压只提供交流220V电源，作品中所用其他电压由交流220V 电源进行转换供给，电源转换电路须自行设计制作。 发挥部分： （1）抢答开始后要有20S抢答倒计时，成功抢答后要有60S回答问题倒计时。 （2）若抢答者违规，能实现用指示灯记录违规情况，达到一定违规次数后有相应处理措施。 （3）在实现上述功能外，可自行设计增加具有创新特色的抢答器附加功能。 3 方案的设计 3.1.1设计电路功能的分析 通过任务书可知该电路的功能为：1，主持人还没说开始抢答，选手不能抢答，如果有选手在主持人还没说开始抢答时抢答会被视为违规操作，违规者直接取消抢答资格；2，主持人说开始抢答时，选手开始抢答,抢答开始后有20S抢答倒计时；3，抢答时，分辨出选手按键的先后并锁存优先抢答器的编号，使非优先者抢答无效；4，抢答成功的人对应的发光二级管亮并数码管显示对应的号数；5，抢答时间有60秒，60秒后自动复位，若60秒内回答完，可以手动复位。
FPGA四路电子抢答器设计
课程设计报告 专业班级 课程 FPGA/CPLD原理及应用题目四路电子抢答器设计学号 姓名 同组人 成绩 2013年5月
一、设计目的 1.进一步掌握QUARTUSⅡ软件的使用方法； 2.会使用VHDL语言设计小型数字电路系统； 3.掌握应用QUARTUSⅡ软件设计电路的流程； 4.掌握电子抢答器的设计方法。 二、设计要求 1.系统总体设计 （1）设计一个可以容纳四组参赛队进行比赛的电子抢答器。 （2）具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人发出抢答指令后，若有参赛者按抢答器按钮，则该组指示灯亮，显示器显示出抢答者的组别。同时，电路处于自锁存状态，使其他组的抢答器按钮不起作用。 （3）具有计时功能。在初始状态时，主持人可以设置答题时间的初始值。在主持人对抢答组别进行确认，并给出倒计时记数开始信号以后，抢答者开始回答问题。此时，显示器从初始值开始倒计时，计到0时停止计数，同时扬声器发出超时警报信号。若参赛者在规定的时间内回答完问题，主持人可以给出计时停止信号，以免扬声器鸣叫。 （4）具有计分功能。在初始状态时，主持人可以给每组设置初始分值。每组抢答完毕后，由主持人打分，答对一次加1分，答错一次减1分。 （5）设置一个系统清除开关，该开关由主持人控制。 （6）具有犯规设置电路。超时抢答者，给予鸣喇叭警示，并显示规范组别。 2.设计方案 系统的输入信号有：各组的抢答按钮A、B、C、D，系统允许抢答信号STA，系统清零信号RST，计分时钟信号CLK，加分按钮端ADD、en，减分端SUB、sta，计时使能端en时钟信号clk,复位rst；系统的输出信号有：四个组抢答成功与否的指示灯控制信号输出口可用a1、b1、c1、d1表示，四个组抢答时的计时数码显示控制信号，抢答成功组别显示的控制信号，各组计分显示的控制信号。整个系统至少有三个主要模块：抢答鉴别模块；抢答计时模块；抢答计分模块，其他功能模块（输出显示模块）。 3.如图为流程图： 开始→抢答→抢答鉴别→回答→加减分数→显示↑↑ 倒计时倒计时 犯规抢答或抢答后答题时间超时鸣喇叭警告。
单片机四路抢答器课程设计
课程设计(论文) 题目名称简易四路抢答器设计 课程名称单片机原理及应用 学生姓名瞿永 学号0841229144 系、专业电气工程系测控类 指导教师杨波 2010年7 月1 日
邵阳学院课程设计（论文）评阅表 学生姓名瞿永学号0841229144 系别电气工程系专业班级08电本二班题目名称简易四路抢答器课程名称单片机原理及应用 二、指导教师评定
目录 摘要 (4) 一，设计任务与要求 (4) 二，方案设计与论证 (4) 三，硬件电路设计 (5) 四，软件设计 (8) 五，器件选型方案 (21) 六，调试： (22) 七，结论与心得 (22) 八，参考文献 (23)
单片机四路抢答器设计 摘要 抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。 本设计是以四路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT49C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。同时系统能够实现：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答限定时间和回答问题的时间可在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。 一，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S0 ~ S3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、参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号并保持到主持人将系统清除为止。 二，方案设计与论证
模电课程设计--基于74LS74_D触发器的四路抢答器
基于74LS74 D触发器的四路抢答器 1.实验目的 利用74LS74 D触发器设计供4人用的抢答器，用以判断抢答优先权，并可以实现如下功能： （1）抢答开始之前，主持人按下复位按钮，所有指示灯和数码管均熄灭； （2）主持人宣布开始抢答后，先按下按钮者对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号； （3）此后他人再按下各自的按钮时，电路则不起作用。 2.总体设计方案或技术路线 四路抢答器方案流程图 （1）抢答控制电路由两片74LS20与非门实现； （2）选手抢答输入端、主持人控制端由两片D触发器实现； （3）灯光提示电路由高电平指示灯与CD4511数码管实现。 3.实验电路图 （1）直流稳压电源 1台 （2）EEL-6模拟、数字电子技术实验箱 1台 （3）74LS74 D触发器 2片 （4）74LS20与非门 2片 （5）CD4511数码管 4只 （6）导线若干 5.理论分析或仿真分析结果 （1）主持人按下控制开关，将开关置于“清零”位置，D触发器置零，此时所有的指示灯和数码管均熄灭，选手按下按钮，指示灯和数码管均无任何反应； （2）主持人将开关置于“1”位置，指示灯亮，发出答题信号，此时，选手按下相应的按钮，指示灯亮，数码管显示选手的序号，并且优先作答者对应的74LS20与非门的输出将封锁其他选手的信号的输出，使其按钮不发挥作用，直到主持人再次清除信号为止； （3）主持人再次清零后，进入下一个答题周期。 6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录） （1）复位功能（主持人置“0”）
码管的状态。 7.实验结论 根据本设计电路可实现预定的主持人清零复位、选手抢答以及抢答提示等基本功能，各功能模块均能正常工作，达到设计要求，完成了设计任务。 8.实验中出现的问题及解决对策 （1）数码管接触不良，导致开始阶段数码管显示异常。 对策：更换导线，排除故障；
四路抢答器的设计
江汉大学物理与信息工程学院 课程设计报告 课题名称：四路抢答器的设计 (英文) : The Design of Four- routes Priority-answer Set 专业：电子信息工程（光电信息工程） 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2008年9 月26 日
四路抢答器的设计 一、设计任务及要求 1、设计一个四路抢答器（有线控制）用通用板实现，当四组参赛者之一抢先按下开关时，抢答器能准确的判断出是哪一组抢答成功，指示灯显示抢答组别，扬声器发出声音。 2、抢答器具备鉴别第一个信号和锁存能，在主持人复位开始抢答后，将第一个抢答信号锁存，阻止其他信号输入，复位后开始新一轮抢答。 二、设计框图及整机概述 整机设计框图如图1所示（Windows画图工具），参赛者按钮是四路单刀双掷开关，选择前接低电平；主电路由4个D触发器组成，D脚接开关，Q脚接输出；由TTL与非门形成特定电平控制边沿触发器的CP，使触发器暂时封锁；抢答成功通过发光二极管显示，同时蜂鸣器发出声音提示。设计抢答器的关键是主电路和CP脉冲产生电路的方案确定，将在下面详细说明。 图1 四路抢答器设计框图
三、单元电路的设计方案及原理说明 1、主电路的设计方案 方案一:可以由编码器构成抢答部分，编码器有优先选择的特点，也可以达到抢答的效果，但它有不准确的缺点，如果两人同时抢答的话，那么，那么优先级比较高的选项会抢得机会。而且编码后的结果为二进制编码，需经过一译码器才能显示，电路的可用性不高。 方案二:用边沿触发器实现抢答部分，可以由是否产生脉冲来封锁触发器。当有人按下抢答按键时(即Di=“1”)，n i Q 和n i Q 有改变，n i Q 的状态与i D 的 输入直接相关，再与脉冲经过若干与非门后，便可封锁后来的按键。而且它比方案一更准确（能最大可能的区分抢答先后），而且可以直接由n i Q 与外部显示相连，这种方案既方便又准确，而且电路比较简单易于实现。 比较两套方案后，选择方案二。电路原理图如图2所示（protel99 SE ）。 图2 主电路原理图 2、脉冲产生电路的设计方案 方案一:由与非门实现脉冲振荡，这种电路的频率范围由RC 的变化确定，这种电路虽然简单，但起振频率范围有限，电路只会在一定的范围内产生振荡。 方案二:由555定时器和外接元件R1、R2、C 构成多谐振荡器，电路只有两
用51单片机制作4路抢答器
用51单片机制作4路抢答器 此抢答器具有限时抢答，超时无效的特点，并可以对主持人未喊开始而提前抢答的犯规情况作出判断。由于用了单片机，所以电路很简单。懒得写译码程序，也不想做驱动电路。干脆直接用了一片74LS48译码驱动器来驱动数码管。 ?呵呵，面包板上插一下，由于之前在Proteus中仿真过，所以直接就正常运 行了~上一张实物图 ?左边的是STC89C52的最小系统版，P1口上接了8个LED，当时做流水灯的。直接拿来用了。P2口是显示输出，P3口接受按键。那个小的芯片就是 74LS48啦~下方的是编程器+电源，STC的芯片就是编程方便，支持在线烧写，这么小巧的编程器~ ? ?当然最重要的是程序，附上代码清单。写的比较烂，竟然上了100行，希望不要被大虾们骂得太惨>_#include#defineuintunsignedchar ?//计时变量uints= 0,ms= 0; ?//枚举类型：记录抢答器工作状态enumStat{ Idle= 0,//空闲状态，比如正在读题Ready= 1,//就绪状态，可以抢答Respond= 2,//响应状态，有人抢到了}stat;?//时钟中断服务程序voidTimer()interrupt1using1{ TH0=0x3C; TL0=0xBD; ms++; s+=ms/20; ms%= 20; s%= 60;} ?//重置时钟voidResetTimer(){ EA= 1;//允许CPU中断ET0= 1;//定时器中断打开TMOD= 1;//设定时器为方式TR0= 0;//关定时器ms= 0; s= 0;} ?//优先编码(反向输入)uintEncode(uintc){ uinti,mask= 1; if(c== 0)return0; for(i= 0;ivoidmain(){ uintled= 0xff;//对应P1口，指示灯uintdisp= 15;//对应P2口，数
四路抢答器(完整版)
华北科技学院 课程设计说明书 班级：电子B071 ：郭亚立 设计题目：四路智能抢答器 设计时间： 2010.1.9 至 2010.1.22 学号： 8 指导教师：杜志伟 评语： 评阅成绩：评阅老师：
四路抢答器设计报告 目录 一、设计任务和要求：...................................................... - 3 - 1.1设计任务 (3) 1.2设计要求 (3) 二、设计方案的选择与论证.................................................. - 4 - 2.1方案的选择、论证 (4) 2.2设计总方案 (4) 三、电路设计计算与分析..................................................... - 5 - 3.1抢答器控制电路设计 (5) 3.1.1 优先编码器 74LS148................................................ - 7 - 3.1.2 锁存器74LS279.................................................... - 9 - 3.1.3 74LS121单稳态触发器：.......................................... - 10 - 3.2定时时间电路的设计 (10) 3.2.1 计数器74LS192................................................... - 12 - 3.3控制电路和报警电路 (13)