附件：八路抢答器电路设计教学设计
教学设计模板
聚焦教学重难点的信息化教学设计
课题名称：八路抢答器电路设计
、教学内容分析
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
30s ）。
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，同时蜂 鸣器发出声响。
2、参赛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
、教学目标
1、培养数字电路的设计能力。
2、掌握抢答器电脑设计方法。
三、学习者特征分析~ 14春学生，基础还可以，面临毕业，学习积极性不高，但是动手能力强。
四、教学策略选择与设计
1、设计总体框
2、单元电路设计方案和原理说明
3•报警电路设计
五、教学重点及难点
1、 重点：数码显示管的使用。
2、 难点：安装调试 六、教学过程 1设计内容
a 设计一个智力竞赛抢答器，可同时供 8名选手或8个代表队参加比赛，他们的
姓名: 刘李丽
工作单位: 陕西省山阳县职教中心
学科年级:
高二
教材版本:
咼教版
00。
编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8,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S0、S、S2、S3、S4、S5、S6、S7o
b给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。
c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，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时蜂鸣器给出音响提示。
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。
d.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路，画出各单元电路图和总体逻辑
框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设
计总结报告2设计要求
a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30s）o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，同时蜂鸣
器发出声响。
b参赛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。
c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,
00o
并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示3、设计总
体框
如图（一）所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。
其工作原理如下:
(一〉八路智力竞赛抢答电路总ft框區
抢答器系统原理框图如上所示。
它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本抢答后，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4、单元电路设计方案和原理说明a抢答器电路设计
其原理说明：
(1)、抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显
示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。
(2)、选用优先编码器74LS148 RS锁存器、译码器7448组成抢答电路
(3)、抢答电路工作原理：当控制开关置于“清除”位置时，RS触发器的R端为低电平,
输出Q4—Q1全为低电平。
此时7448的BI=O,显示器灭灯；74LS148选通输入ST
=0,74LS148处于工作状态，而锁存电路不工作。
当控制开关置于“开始”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，当有选手按键抢答时，如5号选手优先按
5 号键，则74LS148输出丫2丫1丫0=010 YEX=O 经RS锁存后，Q1=1，BI=1，7448 工
作，Q4Q3Q2=101,经7448驱动译码后，显示器显示数字5。
Q1=1使74LS148为高电
平。
即74LS148禁止工作，封锁其它按键输入，当按下的按键松开后，74LS148的YEX 为高电平，但由于Q1输出仍为高电平不变，所以74LS148仍处于不工作状态，其它
按键的输入信号不被接受，这就保证抢答者的优先性及抢答电路的准确性。
进行设计，倒计时到零时，定时电路输出低电平有效的“定时到信号
如图（三）所示为八路智力竞赛抢答器的定时电路单元图。
同步加减计数器74LS192进行设计，具体电路如图3所示。
b 定时电路设计
主持人设定抢答器时间，通过预置时间电路对计数器进行预置, 冲由秒脉冲电路提供，可预置时间进行倒计时电路选十进制同步可逆,
计数器的时钟脉
计数器
74LS192
PR 为高电平时，多谐振荡器工作，反之电路停振。
如图（四）所示为八路智力竞赛抢答器的报警电路单元图。
d.控制电路设计 抢答器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入
C.报警电路设计 由555定时器和三极管构成报警电路如下图所示，其中 555构成多谐振荡器，振
（Ri 卜 Ri ） C
荡频率,
其输出经三极管推动扬声
器，PR 为控制信号，当
PR
1 (F
n
—T^R5 0—
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，抢答电路和定时电路停止工作。
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。
根据上述功能要求，由此设计如图五所示的控制电路。
时钟信号
七、教学评价设计 心得体会
通过两周的课程设计，使我对数字电路有了进一步的了解，在设计抢答器、报警器、 定时器的过程中，通过翻阅资料，上网搜索等，我对各电路器件（如：与非门，
555定时
器和LED 显像管等）及原理有了更深一层次的认识，既增强了我的理解能力 ，也使我能更 好的运用所学的知识。
开始时我还不太明白电路是如何连接的，并且对其原理也不甚了 解，但通过对所
学知识更深入的了解和同学的讲解和帮助，最终使我克服了难关，并成
功地作出了设计。
两周的锻
炼
，，我有过对知识掌握不足时的迷茫，也有过思路不清时的懊
恼
，但一路走来，我却收获了知识，收
获了希望和努力后的成果。
在此我要感谢老师的谆谆教导和同学们的帮助，我相信这几天的不懈努力会给我未 来的学习带来很多的启发，我会在以后的工作生活中更好的理论联系实际 ，证明自己的能
力。
I 1|£
TI 4
T --
定时信号
教师活动
预设学生活动
设计意图
教师讲10分钟，开始布置任务
学生分析，再焊接
定时信号
八、板书设计
八路抢答器的组装
1设计内容2设计要求3、设计总体框4、单元电路设计方案和原理说明a抢答器电路设计b定时电路设计
C.报警电路设计
d.控制电路设计。