抢答器业务流程图

烟台大学单片机课程设计说明书课题：八路抢答器学生姓名：学号：院系：机电汽车工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导老师：同组成员：组长：2012 年06 月07 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)控制系统所需硬件 (4)硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)软件总体设计 (7)程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)Keil软件 (12)在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1：源程序代码 (16)附2：参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今，各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式，人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣，还可以学到一些科学知识和生活常识。

然而在抢答过程中，单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。

为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权，必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。

抢答器作为一种电子产品，已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。

抢答器在竞赛中有很大用处，通过抢答器的指示灯显示，数码管显示和警示蜂鸣等手段，能准确，公正，直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。

但是，目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计，分立元件较多，造成抢答器的成本较高。

此外一般抢答器由模拟电路，数字电路或二者结合组成，其智能化程度低，故障率高，显示简单。

现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化，集成化方向发展，因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。

2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件，以单片机为控制核心，设计一个8路智能抢答器。

要求实现的功能如下：1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按键S1～S8进行抢答。

2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。

3) 具有清零和非法抢答控制功能，并由主持人操纵，避免选手在主持人说“开始”前提前抢答，违反规则。

一、摘要智力竞赛抢答计时器是一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。

这好比一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。

本设计实现的是三路抢答，其具有抢答,倒计时功能。

它在娱乐、竞赛中起着重要的作用，它体现出公平性、准确性。

它替代人们的肉眼观察，主观判断。

在公正的比赛中，智力抢答记时器是不可或缺的。

二、电路的组成及工作原理根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计事系统的组成框图如下图所示。

它主要有六部分组成：图1 智力竞赛抢答计时器系统组成框图1、抢答器——是智力竞赛抢答器的核心。

当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光极管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。

2、清零装置——供比赛开始前裁判员使用。

它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。

3、显示声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器接受该信号，在封锁其他抢答信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。

4、计时声响电路——是对抢答者回答问题时间进行控制电路。

若规定回答为的时间小于100秒（显示为0~99），那么显示装置应该是一个二位数字显示的计数系统。

5、抢答控制器——由三个开关组成。

三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。

6、振荡电路——它应该提供给抢答器、计时系统和声响电路工作的控制脉冲。

三、设计步骤及方法图2为三人智力竞赛抢答计时系统的原理图：图2一、抢答控制电路该系统由开关A，B，C组成，分别由三名参赛者控制。

常时态时开关接地，比赛时，按下开关使该端为高电平。

为试验方便，抢答开关也可利用试验箱上电平输出开关。

拨动逻辑开关，相当于输出高电平。

二、抢答器抢答器是由三个D型触发器和一个与非门组成。

2.4抢答器的工作流程抢答器的基本工作原理：在上电之后，系统开始运行，在抢答过程中，会有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部电路和CD4511集成芯片会开始工作，并识别、记录第一个号码。

在整个抢答器工作过程中，编码电路、优先锁存译码电路、显示电路、报警电路都会运行。

抢答器的工作流程分为正常抢答流程、主持人复位等几部，如图2-2所示。

图A2抢答器的工件流程2.5抢答器的工作过程1、开始上电之后，主持人按复位键，抢答开始。

如有选手按下抢答键，报警电路会发出讯响声，并且数码显示电路上会显示成功抢答的选手的编号。

2、当有选手抢答成功之后，系统就进行了优先锁存，其他抢答选手抢答无效。

3、如果主持人未按下复位键，而有人按了抢答按键，此次抢答无效，只有当主持人按下了复位键，选手才能进行顺利抢答。

第3章抢答器的单元电路设计八路智能抢答器主要由数字编码电路、译码优先锁存驱动电路、数码显示电路和报警电路组成。

现简单介绍八路智能抢答器设计中的各单元电路的设计的情况。

3.1抢答器设计中的数字编码电路参考电路如图3-1所示，S1—S8组成1—8路抢答器，D1 —D12组成数字编码器。

该电路完成的功能是：通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511 所对应的输入端。

从CD4511的引脚可以看出，引脚6, 2, 1, 7分别为BCD码的D、C、B、A位（D这高位，A为低位，即D、C、B、A分别代表BCD码8、4、2、1 位）。

® 4-1数字编码系勿I 电路 1 一」K4工作过程：当电路上电，主持人按下复位键，选手就可以开始抢答。

当选手1按下S1抢答键，高电平通过编码二极管 D1加到CD4511集成芯片的7脚（A 位），7脚为高电平，1、2、6脚保持低电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 0001” ； 当选手2按下S2抢答键，高电平通过编码二极管D2加到CD4511集成芯片的1 脚（B 位），1脚为高电平，2、6、7脚保持低电平，此时 CD4511输入BCD 码 为“0010”；当选手3按下S3抢答键，高电平通过编码二极管D3、D4加到CD4511 集成芯片的1、7脚（B 、A 位），1、7脚为高电平，2、6脚保持低电平，此时 CD4511输入BCD 码为“ 0011”；当选手4按下S4抢答键，高电平通过编码二 极管D5加到CD4511集成芯片的2脚（C 位），2脚为高电平，1、6、7脚保持 低电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 0100”；当选手5按下S5抢答键，高电 平通过编码二极管D6、D7加到CD4511集成芯片的2、7脚（C 、A 位），2、7 脚为高电平，1、6脚保持低电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 0101”；当选 手6按下S6抢答键，高电平通过编码二极管 D8、D9加到CD4511集成芯片的1、 2脚（B 、C 位），1、2脚为高电平，6、7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD 码为“0110”；当选手7按下S7抢答键，高电平通过编码二极管 D10、D11、D12 加到CD4511集成芯片的1、2、7脚（B 、C 、A 位），1、2、7脚为高电平，6 脚保持低电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 0111”；当选手8按下S8抢答键， 高电平加到CD4511集成芯片的6脚（D 位），6脚为高电平，1、2、7脚保持低 电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 1000”。

目录1. 原理分析（by 张潇） (2)1.1 设计任务 (2)1.2 性能指标 (2)1.3 工作原理 (2)2. 方案选择（by 张潇） (3)2.1 方案设定 (3)2.2 方案比较 (3)2.3 方案选择 (3)3. 电路原理图绘制及仿真（by 王倩） (3)3.1 所需元器件型号及数量 (3)3.2 电路原理图 (4)3.3 电路仿真结果 (5)4. Pcb图绘制（by 朱文广） (5)4.1 pcb绘制步骤 (5)4.2 pcb绘制原则 (5)4.3 8路抢答器pcb图 (7)5. 综合调试（by 朱文广） (7)5.1 软件调试 (7)5.2 硬件调试 (9)6. 总结（by 王倩） (10)附录1：电路仿真图 (11)附录2: 8路抢答器完整程序 (12)1.1 设计任务以单片机为核心，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。

设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可由主持人设定。

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清除为止。

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，定时显示器上显示00。

1.2 性能指标电源电压：直流5V±10%选手组数：2-8组初始抢答倒计时：20s初始回答倒计时：30s倒计时范围：1-99s可设倒计时提示时间：最后5s1.3 工作原理八路数字抢答器原理框图如图1所示，其工作原理为：接通电源后，主持人未按下开始抢答，抢答器处于禁止状态，数码管显示“----”；主持人宣布“开始”同时按下开始抢答按键，抢答倒计时开始计时，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。

摘要竞赛抢答器是由AT89C52单片机控制的，有八路选手抢答的只能抢答器，该抢答器由四部分组成，主持人按键部分，选手按键部分，显示部分和蜂鸣器部分。

该抢答器设有抢答倒计时，在规定倒计时内有人抢答则显示倒计时会停止，没有人抢答则倒计时完毕蜂鸣器响提示主持人抢答无效，以此实现抢答功能。

本文将详细介绍设计过程和实现的功能。

关键词：AT89C52单片机，抢答器，倒计时1 任务提出与方案论证1.1 设计要求1、能实现8位选手抢答。

2、主持人控制抢答的开始和清零。

3、一位选手抢答后另外的选手抢答无效。

4、主持人或选手按下按键时伴随蜂鸣器的响声。

5、主持人按下抢答开始按钮后伴随着抢答到家时开始计时15秒。

6、当主持人按下抢答且倒计时显示到0仍无人抢答时蜂鸣器持续响2秒钟。

1.2 系统设计方案论证1.2.1 方案设计方案一：采用模数电设计，包括优先编码电路、锁存电路、译码电路将参赛选手的输入信号显示在数码管上，用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分为主题电路，通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在数码管上输出实现即时功能，构成扩展电路。

其总体框图如下：图1 模数抢答器系统框图方案二：采用A T89C52单片机为核心控制单元，利用软件编程达到控制抢答的目的，利用了单片机的延时电路，按键电路，控制电路等设计的抢答器具有显示抢答选手的和抢答时间的功能，还有清零按键可以开始新一轮的抢答，且功能强大。

1.2.2 方案论证选择上述两个方案都能实现抢答器的抢答功能，但是方案一组成电路很多，线路布置起来很复杂，可靠性不高，功能也很简单，特别是当抢答路数较多时实现起来更加困难。

方案二相比较起来实现起来比较简单，线路较少，而且软件实现调试比较简单，所以本设计我选择方案二，即采用AT89C52单片机来实现抢答器的设计。

2 总体设计本设计总体能实现八路抢答及倒计时等功能。

通过改变软件程序来达到预期的目的。

2.1 硬件设计与实现总体框图图2 系统总体框图2.2 软件程序流程图图3 抢答器系统程序流程图3 详细设计及仿真3.1硬件电路设计3.1.1 主控芯片的介绍本设计采用的是A T89C52单片机，A T89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。

竞赛抢答器要求：设计一个供四人参赛的抢答器，能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者，并用光指示；主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用。

主持人宣布抢答开始时，按“开始”键，抢答开始，同时启动计时器计时；拓展要求：外加一个计时器，计时器计时采用正计数的方式，以加强现场气氛，增加紧迫感。

若预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答，以免冷场。

倒计数定时器的时间精确到秒，最多为两分钟，一旦超出限时，则取消抢答权。

设计提示：关键是要存住第一抢答者的信息，并阻断以后抢答者的信号。

可用集成的多组触发器或锁存器辅以逻辑门实现；；计时器可用加法计数器完成；各单元电路分别设计、调试，最后合成。

目录1. 前言 ................................ - 1 -2. 总体方案设计 ............................ - 3 -2.1 方案说明. ................................................ - 3 -2.2 方案优点............................. - 4 -3. 单元模块设计 ............................ - 4 -3.1 抢答器电路........................... - 5 -3.2 计时器，数字显示器电路....................... - 8 -4. ......................................................................... 主要器件介绍- 9 -5. ......................................................................... 系统功能调试- 10 -6. 总结与体会 ............................ - 11 -【参考文献】 (18)附录................................. - 11 -1 前言关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。

图3.2智力抢答器示意图该图3.2为智力抢答器示意图，主要由指示器、按钮、倒计时显示器、分数显示器、抢答灯和音响组成。

其结构包括主持人的按钮（启动开关、抢答开关、计时开关、加减分开关），显示器组成的1min倒计时器，在每一次抢答的时候，各种情况下的音响、灯光发生器。

3.3 系统控制要求1.竞赛开始时，主持人接通启动/停止开关(SA)，指示灯亮。

2.当主持人按下开关按钮后(SB0)，如果10s内无人抢答，赛场内的音响（HA）发出持续1.5s的声音，指示灯(HL2)亮，表示抢答器自动撤销此次抢答信号。

3.当主持人按下开始抢答按钮(SB0)后，如果在10s内有人抢答(按下抢答按钮SB3，SB4或SB5)，则最先按下抢答器按钮的信号有效，相应抢答桌上的抢答灯(HL3，HL4或HL5)亮，赛场的音响发出短促的音(0.2sON;0.2sOFF;0.2sON)。

4.当主持人确定抢答有效后，按下答题计时按钮(SB6)，抢答桌上的抢答灯灭，计时开始，计时时间到（假设为1min），赛场的音响发出持续3s的长音，抢答桌上的抢答灯再次亮。

5.如果抢答这在规定的时间内正确答题，主持人或助手按下加分按钮，为抢答者加分，同时强大桌上的指示灯快速闪烁3s（闪烁频率为0.3SON;0.3sOFF）。

6.如果抢答者不能再规定的时间内回答问题，主持人或助手按下减分按钮，为抢答者减分。

3.4 控制系统I/O分配表3.4.1智能抢答器PLC控制系统的输入端口如表3.3所示：表3.3输入信号对照表3.4.2智能抢答器PLC控制系统的输出端口如表3.4所示输出信号对照表表3.4输入、输出端子电气接线图如下图3.5所示。

图3.5控制系统外部I/O接线图第四章系统软件设计4.1整体设计根据基于PLC智力声光智能抢答器的控制要求，应用程序采用一体化结构。

通过PLC控制程序来实现整体的运行，系统仅需要少量的按钮和接口，一般的PLC配置都可运行。

该系统本着简单易懂、可靠性强、适应性强等方面进行设计。

三人抢答器课程设计课程名称：专业：姓名：学号：学年：目录1、设计方案概述电路组成和工作原理抢答器抢答器控制器清零装置显示电路2、元器件选型电阻发光二极管二输入和三输入与门四D触发器74LS175抢答器按键部分3、电路的组成及控制原理抢答控制电路抢答器清零装置显示电路总结附录：附录一电路原理图附录二元器键清单三人抢答器1、设计方案 概述：三人抢答器是一名的主持人，它的任务是从三名竞赛者中确定出最先的抢答者。

电路组成和工作原理根据上面所说的功能要求，抢答器系统的组成框图如下图1-1所示：图1-1 整体框架图如图为这个三路抢答器的方案流程图，其具体介绍如下： 1) 选手抢答按键由三个可自动复位开关组成； 2) 复位器开关由一个可自动复位开关组成；3) 抢答器信号分析主体由一个四D 触发器74LS175和一个二输入与门，一个三输入与门构成；4)光提示部分由三个发光二极管构成。

该抢答器工作流程：1）抢答开始前，处于复位状态，此时，三个发光二极管均为熄灭状态。

2）当开始抢答时，选手按下抢答器按键，和该选手对应的指示灯即发光二极管亮，同时通过与门电路将抢答信号反馈回来，锁住抢答器主体，使之不再接收其他选手的抢答信号，从而保证只有第一个按下抢答按键的选手获得答题权。

等到进入下一抢答环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。

抢答器三人抢答器的核心：当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二极管亮，与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。

抢答器控制器抢答控制器由三个开关组成：三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平。

清零装置供比赛开始前裁判或主持人使用：它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。

显示电路比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，74LS175芯片就接收该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光，以引起人们的注意。

1系统主要功能抢答器原理：该抢答器供不多于四个的抢答比赛使用。

每个选手的座位前安装一只抢答按钮开关和一只信号灯。

主持人的座位前安装一只复原按钮开关、一只蜂鸣器和一只抢答器工作状态指示灯。

每当主持人口头发出允许抢答的号令之后，哪个队先按下座位上的按钮开关，该座位的信号灯就先被点亮，同时封锁其他按钮开关的活动。

并且熄灭主持人座位上的状态指示灯和发出 3 声类似于电话振铃的提示声，以“声明”此次抢答动作已经完成。

在主持人确认后，按下复原按钮，状态指示灯重新点亮，并且同时发出“笛——笛——”声，为下一次的抢答作好准备。

电路中的蜂鸣器 FM 是一只带有助音腔的压电陶瓷蜂鸣器，用于模拟发出报警声的功率放大器和喇叭。

在 FM 发声的同时，灯 D6 也在发光。

FM 可以看作是一个电容性负载，本身不能流过直流电流。

发声的原理是，作用在两个电极极板的电位在发生变化时，陶瓷材料就发生弯曲，从而振动空气发出声音。

FM和 4 只按钮开关 SWa~SWd 以及 4 只电阻 Ra~Rd 都是在演示板的基础上额外添加的。

由于RB 端口内部具有上拉电阻，只要用软件设置其有效，即可省略在4 只端口引脚上外接上拉电阻。

按钮开关和指示灯与座位的对应关系如表3所示。

表1-1按钮开关和指示灯与座位的对应关系座位主持人席座位1 座位2 座位3 座位4 座位5 座位6按钮开关SW1 SWa SWb SWc SWd SWe SWf指示灯D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5蜂鸣器有无无无无无无2 系统硬件设计为使硬件电路设计尽可能合理，应注意以下几方面：(1) 尽可能采用功能强的芯片，以简化电路，功能强的芯片可以代替若干普通芯片，随着生产工艺的提高，新型芯片的的价格不断下降，并不一定比若干普通芯片价格的总和高。

(2) 留有设计余地。

在设计硬件电路时，要考虑到将来修改扩展的方便。

因为很少有一锤定音的电路设计，如果现在不留余地，将来可能要为一点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。

单片机课程设计学生姓名：学生学号：指导老师：摘要抢答器是一种应用非常广泛的设备,无论是在学校、工厂、军队还是益智性电视节目都会举办各种各样的智力竞赛, 都会用到智力抢答器。

目前市场上已有各种各样的智力竞赛抢答器, 但绝大多数是早期设计的, 以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品。

这部分抢答器已相当成熟, 但功能越多的电路相对来说就越复杂, 且成本偏高, 故障高, 显示方式简单( 有的甚至没有显示电路) , 无法判断提前抢按按钮的行为, 不便于电路升级换代。

近年来随着单片机的应用不断深入,基于单片机控制的抢答器的设计越来越被人们广泛的接受，C51 语言的成熟和单片机本身的汇编语言的融合即混合编程使得它比一般的汇编语言有更好的可读性。

本次设计中将采用AT89S51单片机为主控核心，在设有16个抢答键的抢答电路模块、控制电路模块和LED显示电路模块的共同作用下,可供16人同时抢答。

主持人按下开始按钮后，哪一个先抢答，则在数码管上显示选手编号，同时给出声音提示并封锁输入，其他选手再抢答则无效。

具有定时抢答功能,抢答时间可由主持人设定。

在设定时间内抢答有效,定时器停止工作。

定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效。

关键词: 关键词:抢答器智力；单片机；抢答器；数码显示一、课题研究的主要内容在抢答未开始时任何抢答均无效，抢答开始可显示最先抢答代表队的编号, 同时给出声光提示,并封锁输入的数据,在系统清零前禁止其他选手抢答。

具有定时抢答功能,抢答时间可由主持人设定。

在设定时间内抢答有效,定时器停止工作，定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效，其主要技术参数如下：（1）可同时供16 个代表队参加比赛；（2）给节目主持人一个控制开关,用来控制系统清零和抢答开始；（3）能随时更改抢答时间；（4）有数码显示功能。

二、硬件电路设计2.1系统框图AT89S51单片机要实现主持人按开始键后，抢答器开始20秒倒计时。

目录前言 (1)1方案设计 (2)2 主要单元电路 (4)2.1 二输入4与非门74LS00 (4)2.2 三输入3与非门74LS10 (5)2.3 四D触发器74LS175 (6)2.4 555定时器构成的多谐振荡器 (7)2.4.1 555定时器 (7)2.4.2 555定时器构成的多谐振荡器 (8)2.5 抢答器按键部分 (9)2.6 抢答器指示部分 (10)3总电路原理图及设计原理 (12)4 总结与体会 (14)参考文献 (15)附录元器件清单 (16)前言电子课程设计是对以前学科知识的综合，检验学生掌握电子学科的理论知识的程度，也是学科教学中的一个十分重要的环节。

通过把理论与实践相结合，提高理论水平，锻炼实践动手能力。

同时，对于学生对电子学科的学习兴趣也是有极大的激发作用，让同学在自己动手制作的过程中找到乐趣，加深对学科知识的理解及消化，为以后的学习打下良好的基础。

一个较为复杂的设计课题，通常需要对设计要求进行认真分析和研究，通过收集和查阅资料，在已学模拟和数字电子技术课程（或电子技术）理论的基础上进行构思，从而提出实现设计要求的可能方案，并画出相应的框图。

抢答器是一个用于智力抢答的简易器械，通过他可以实现对由谁获得回答权的自动判断，假如仅靠人的判断，很难保证先做出抢答的选手获得答题权，运用抢答器可以消除这种可能性从而保证比赛的公平公正性。

抢答器多见于一些益智类节目中，抢答器可以锻炼选手的快速反应能力，而且活跃现场气氛。

本报告主要介绍了简易三路抢答器的设计原理以及器件选择和主要器件分析以及原理图等。

1 方案设计图1-1 三路抢答器的流程图如图为这个三路抢答器的方案流程图，其具体介绍如下：选手抢答按键由三个可自动复位开关组成；多谐振荡器由555定时器和电容和电阻构成；主持人复位键使用一个可自动复位按键；声光提示部分由三个发光二极管和一个扬声器构成；抢答信号分析主体部分由一个四D触发器74LS175和两个二输入与非门（由74LS00提供）和一个三输入与非门（由74LS10提供）构成。

实验四多路智力抢答器一、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二、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。

3.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。

三、方案设计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。

三人抢答器课程设计课程名称： ______________________________________________ 专业： _________________________________________________ 姓名： _________________________________________________ 学号： _________________________________________________ 学年： _________________________________________________目录1、设计方案概述电路组成和工作原理抢答器抢答器控制器清零装置显示电路2、元器件选型电阻发光二极管二输入和三输入与门四D 触发器74LS175 抢答器按键部分3、电路的组成及控制原理抢答控制电路抢答器清零装置显示电路总结附录：附录一电路原理图附录二元器键清单三人抢答器1、设计方案概述：三人抢答器是一名的主持人，它的任务是从三名竞赛者中确定出最先的抢答者。

电路组成和工作原理根据上面所说的功能要求，抢答器系统的组成框图如下图1-1所示：如图为这个三路抢答器的方案流程图，其具体介绍如下：1）选手抢答按键由三个可自动复位开关组成；2）复位器开关由一个可自动复位开关组成；3）抢答器信号分析主体由一个四D触发器74LS175和一个二输入与门，一个三输入与门构成;4）光提示部分由三个发光二极管构成。

该抢答器工作流程：1）抢答开始前，处于复位状态，此时，三个发光二极管均为熄灭状态。

2）当开始抢答时，选手按下抢答器按键，和该选手对应的指示灯即发光二极管亮，同时通过与门电路将抢答信号反馈回来，锁住抢答器主体，使之不再接收其他选手的抢答信号，从而保证只有第一个按下抢答按键的选手获得答题权。

等到进入下一抢答环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。

抢答器三人抢答器的核心：当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二极管亮，与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。