基于51单片机的抢答器论文
基于51单片机多功能抢答器毕业设计论文
基于51单片机多功能抢答器毕业设计论文课题:学生: 系部:班级: 学号:指导教师:装订交卷日期:装订顺序: （1）封面（2）毕业设计（论文）成绩评定记录（3）标题、中文摘要及关键词（4）正文（5）附录（6）参考文献附件2 毕业设计（论文）成绩评定记录表指导教师评语（包含学生在毕业实习期间的表现）:成绩（平时成绩）: 指导教师签名：年月日评阅教师评语：成绩（评阅成绩）: 指导教师签名：年月日答辩情况记录:答辩成绩:答辩委员会主任(或答辩教师小组组长)签名: 年月日总评成绩:注：1.此表适用于参加毕业答辩学生的毕业设计（论文）成绩评定； 2.平时成绩占20%、卷面评阅成绩占50%、答辩成绩占30%，在上面的评分表中，可分别按20分、50分、30分来量化评分，三项相加所得总分即为总评成绩，总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。
教务处制二文献综述抢答器的设计方法有很多种.该课题的设计方法侧重于抢答器与PC机的信息交换,以51单片机为抢答器核心,使用HD727A芯片同时完成按键检测和LED显示,监测抢答情况.PC机负责抢答题目的存储和显示,两者以串行通信相互联系.其设计思路较新颖,占用端口少,功能完整?操作简便,具有一定的实用性和先进性.1] 康华光,邹寿彬编.电子技术基础数字部分（第四版）[M].北京:高等教育出版社,2005[2] 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，1999年[3] 陆坤,奚大顺,李之权等,电子设计技术[M].成都:电子科技大学出版社1997年[4] 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，1999年[5] 胡学海.单片机原理及应用系统设计[M].北京：京电子工业出版社，2005年[6] 林凌,李刚,丁茹,李小霞.新型单片机接口器件与技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005年指导教师（签字）日期：教研室负责人（签字）日期：系部负责人：（签字）日期：基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。
基于单片机(MCS51)的无线抢答器毕业设计
本科毕业设计（论文）题目基于MCS51的无线抢答器设计学生姓名专业班级学号院（系）计算机与通信工程学院指导教师(职称)完成时间郑州轻工业学院毕业设计（论文）任务书题目基于MCS51的无线抢答器设计专业通信工程学号姓名主要内容：1、了解AT89C2051芯片结构和使用；2、.掌握PT2262/PT2272编解码芯片的设计方法；3、掌握无线发射接受芯片F05A/J05B的设计方法；4、基本电路的设计。
基本要求：1、掌握AT89C2051、PT2262/PT2272、F05A/J05B等主要芯片的功能和参数；2、掌握Protel99SE和WAVE6000等软件的使用方法；3、能够运用所学知识进行基本电路的设计。
主要参考资料等：1、原始资料:[1] 张毅刚,《新编MCS51单片机应用设计（第二版）》,哈尔滨工业大学出版社。
[2] 唐俊翟,《单片机原理与应用》，冶金工业出版社。
[3] 张义和，《例说8051》，人民邮电出版社。
[4] 黄智伟，《无线数字收发电路设计》，电子工业出版社。
2、技术条件:硬件配备：计算机一台，软件配置：WAVE6000G软件,Protel99SE 软件完成期限：20年月日指导教师签章：专业负责人签章：年月日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 单片机控制系统概述 (1)1.2 单片机控制系统的优势 (3)2 8路无线抢答器系统设计 (4)2.1系统组成 (4)2.1.1 发射单元 (4)2.1.2 接收单元 (7)2.2编解码芯片PT2262/PT2272 (8)2.2.1编码器PT2262 (8)2.2.2解码器PT2272 (10)2.2.3 PT2262/PT2272工作原理 (12)2.3 无线发射接收模块 (14)2.3.1 射频发射模块F05P (14)2.3.2 射频接受模块J04V (16)2.4单片机AT89C2051 (18)2.4.1 AT89C2051 (18)2.4.2 AT89C2051的开发与应用 (19)2.5 74LS595 (20)2.5.1 器件特性 (20)2.5.2 引脚功能 (20)2.5.3 工作原理 (21)2.6 LED数码管 (21)2.7 硬件电路 (23)2.7.1硬件设计 (23)2.7.2 烧写程序 (24)2.7.3 硬件电路调试 (27)3 程序设计 (29)3.1 程序流程图 (29)3.2程序清单 (30)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)基于MCS51的无线抢答器设计摘要本文介绍的是8路无线抢答器。
基于51单片机智能抢答器的设计
基于51单片机智能抢答器的设计
51单片机智能抢答器是一种基于51单片机的电子设备，用于抢答竞赛或教育活动中，能够实现自动抢答、计分和显示等功能。
本文将介绍基于51单片机智能抢答器的设计原理、硬件结构和软件实现。
基于51单片机智能抢答器的设计原理是通过轮询按钮的状态来判断参赛者是否按下按钮进行抢答，然后根据抢答的顺序进行计分和显示。
其硬件结构包括51单片机、按钮、显示屏和蜂鸣器等组件。
具体来说，按钮用于参赛者按下进行抢答，采用并口方式连接到51单片机的IO口。
当有参赛者按下按钮时，会通过IO口向单片机发送一个高电平信号。
显示屏用于显示抢答的顺序和当前得分，可以使用数码管或液晶显示屏。
蜂鸣器用于发出抢答成功或错误的提
示音。
在软件实现方面，需要编程实现如下功能：使用中断来检测按钮的按下状态，并记录
抢答的时间顺序；根据抢答的顺序，对参赛者进行计分；通过显示屏和蜂鸣器进行抢答结
果的显示和提示。
在编程方面，可以使用C语言来编写程序。
需要配置IO口为输入和输出模式，并设置中断函数，以实现对按钮状态的检测和记录。
然后，通过数组或链表来保存参赛者的抢答
顺序，并根据顺序对参赛者进行计分。
根据计分结果，将数据通过数码管或液晶显示屏进
行显示，并通过蜂鸣器进行相应的提示音。
基于51单片机的智能抢答器可以实现自动抢答、计分和显示等功能，可以广泛应用于抢答竞赛和教育活动中，提高活动的趣味性和教学效果。
该设计也可以作为学习51单片机的实践项目，对于提高学生的编程能力和电子设计能力有一定的帮助。
论文-基于单片机的抢答器
基于单片机的抢答器电路设计摘要：随着人才的竞争也越来越激烈，一些企事业单位为了选拔或者奖励员工会采取智力问答、知识竞赛的方式，所以抢答器也就成为必备的设备。
本文介绍了一种基于单片机的抢答器的设计方法，以单片机为控制核心，通过检测按键的方式来判断抢答的选手，并将选手的编号以数字的方式在数码管上显示出来。
在选手回答问题时，其他选手的抢答按键将被屏蔽。
系统还为每路抢答器设置了双色发光二极管，用于指示选手抢答成功或犯规。
本文提出的设计方法简单易懂、操作方便。
关键字：抢答器、单片机、数码管，74LS164The Design of The Responder Based On MicrocontrollerAbstrac t:With the competition between talents is more and more fierce. As a result, to select and reward the staff, some of enterprise and public institutions take a way of mind quiz or knowledge competition, and responder becomes one of the necessary equipments. In this paper, the author introduces a design procedure of the responder based on Microcontroller, with the cybernetics core of Microcontroller, and through the way of testing the keys’ pressing to judge which competitor races to be the first to answer and to show the number of the competitor digitally on the digital tube. Also, when the competitor presses the key, the buzzer will be singing at the same time and the signals of others’ answer keys will be shielded. The system also sets double colour Light emitting diode for differentr responder, which can dedicate the success or foul of competitors. Generally speaking, the design procedure introduced is easy to understand and convenient to operate.Keywords:Responder、Microcontroller、Digital tube、74LS164目录目录 (2)第一章序言 (4)1.1 选题目的及意义 (4)1.2 抢答器简介 (4)第二章方案设计 (6)2.1 课题要求 (6)2.2 设计方案选择 (6)2.2.1 系统设计方案选择 (6)2.2.2 控制器选择 (7)2.2.3 显示器件选择 (7)第三章系统硬件设计 (8)3.1 电路设计环境 (8)3.2 输入按键电路设计 (9)3.3单片机控制电路设计 (9)3.3.1 单片机的发展 (9)3.3.2 单片机AT89S51芯片简介 (10)3.3.3时钟电路设计 (13)3.3.4复位电路设计 (14)3.3.5控制电路设计 (14)3.4 显示电路设计 (15)3.4.1 74LS164介绍 (15)3.4.2 显示电路设计 (16)3.5 LED灯提示电路设计 (17)3.6 稳压电源设计 (18)3.7 本章小结 (18)第四章系统软件设计 (20)4.1 程序设计应用软件 (20)4.2 程序设计流程 (21)4.3 读取按键值程序设计 (23)4.4 显示程序设计 (24)4.5 定时时间程序设计 (26)4.6本章小结 (28)第五章系统调试故障与分析 (29)第六章总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录1 电路原理图 (35)附录2 中英文翻译 (36)附录3 元件清单 (42)附录4 源程序清单 (43)第一章序言随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。
单片机控制的智力竞赛抢答器毕业论文 毕业设计
摘要能够实现抢答器功能的方式有多种,可以采用前期的模拟电路,数字电路或模拟电路与数字电路相结合的方式.近来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断的走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新.本文介绍一种以MCS——51单片机为核心的八路数字抢答器系统,分别从硬件和软件两方面阐述了该控制系统的设计方法,并经过调试和运行使该系统达到预期目标,具有反应快,功能齐全,实用性强的特点. 关键词:智能抢答器；单片机；数字控制系统AbstractAnswer function can be achieved in different ways; can be used early analog circuits, digital circuits or analog circuits and digital circuits combining. With the recent rapid development of science and technology, the application of SCM trends is at the same time, changing traditional control update detection. This article describes a MCS - 51 single-chip microcomputer as the core of the eight-way digital Answer system, hardware and software from both sides of the control system design method, and after commissioning and operation of the system to achieve the desired goal, with response to rapid functional and practical features.Key words:Answer smart devices; Single-chip; Digital Control System目录摘要 (I)Abstract (II)0 绪论 (1)0.1 论文背景及意义 (1)0.2 国内外研究现状 (1)0.3 抢答器的未来发展 (2)1. 抢答器的总体设计 (3)1.1 设计方案的论证 (3)1.2 设计思路 (3)1.3 总体设计框图 (4)2. 抢答器的硬件设计 (5)2.1 单片机外围电路 (5)2.1.1 单片机外围电路实现功能 (5)2.1.2 单片机外围电路图 (5)2.1.3 单片机外围电路芯片介绍 (5)2.1.4 单片机外围电路工作原理 (9)2.2 键盘显示部分 (12)2.2.1 键盘显示部分实现的功能 (12)2.2.2 键盘显示部分电路图 (14)2.2.3 键盘显示电路芯片介绍 (15)2.2.3.1 8155芯片 (15)2.2.3.2 74LS07芯片 (16)2.2.4 键盘显示电路工作原理 (17)2.3 声光电路 (18)2.3.1 声光电路实现的功能 (18)2.3.2 声光电路图 (19)2.3.3 声光电路元件分析 (19)2.3.4 声光电路工作原理 (20)2.4 电源电路 (21)2.4.1 电源电路功能 (21)2.4.2 电源电路图 (21)2.4.3 电源电路芯片分析 (21)2.4.4 电源电路工作原理 (22)2.4.5 总体电路的系统分析 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)0 绪论智力竞赛是一种能锻炼人的头脑开发人的IQ的一种大众化游戏，也起到娱乐的作用。
(完整版)基于AT89S51单片机的数码显示八路抢答器毕业设计论文
基于AT89S51单片机的数码显示八路抢答器毕业设计摘要本文介绍了一种用51系列单片机的数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。
该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有计时和报警功能。
主持人通过时间预设开关计算抢答时间。
系统将完成自动倒计时。
若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能。
关键字：八路, 抢答器, 设计,定时，计时，报警AbstractIn this paper, the electric circuit and designing thought of an answering racer based on the common-used series of 74 IC with 8-wire is introduced, and its function is also described. The answering race’s function includes timing, counting, and alarming, besides the basic function of an answering racer. The the time automatically. If anybody answer the question on time, the counting of time will stop; If nobody answer the question on time, the alarm will give out some sound, this turn is of no use, so the function of alarming is achieve d.Key words：8-wire, answering racer, design, timing, counting, alarming1目录前言…………………………………………………………… (1)第一章设计的依据 (2)1.1 课题的提出 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 设计的内容 (2)第二章总体方案确定 (2)第三章AT89S51芯片简介 (3)3.1 AT89S51芯片简介 (3)第四章硬件电路 (4)4.1 复位电路设计 (4)4.2 显示电路的设计 (5)4.3 控制电路实现 (7)第五章电路调试 (8)5.1 硬件调试 (8)5.2 软件调试 (8)总结…………………………………………………………………… (9)致谢 (10)参考文献…………………………………………………………………… (11)附图（1）数字抢答器原理图附图（2）数字抢答器单面PCB板图附录附录（3）AT89S51芯片主程序前言抢答器又称第一信号鉴别器,应用于各种知识竟赛、文娱活动等场合。
基于51单片机智能抢答器的设计
基于51单片机智能抢答器的设计【摘要】本文基于51单片机设计了一款智能抢答器系统，通过系统架构设计、硬件设计、软件设计、功能实现和性能评测等方面的详细介绍，展现了该系统的设计思路和实现过程。
通过对设计优点的总结和展望未来的讨论，为该系统的进一步优化和应用提供了参考。
本文旨在为研究人员和工程师提供基于51单片机的智能抢答器设计思路和解决方案，以期促进智能抢答器技术的发展和应用。
结语中强调了该系统的重要性和潜在的市场应用前景，为读者留下对智能抢答器技术的思考和期待。
通过本文对智能抢答器设计的全面阐述，读者可以更深入地了解该技术领域的发展趋势和研究方向。
【关键词】51单片机, 智能抢答器, 系统架构设计, 硬件设计, 软件设计, 功能实现, 性能评测, 设计优点总结, 展望未来。
1. 引言1.1 背景介绍通过对51单片机智能抢答器的设计，可以深入了解单片机的开发流程和原理，提升自己的电子设计能力。
智能抢答器还可以应用于各种比赛、培训活动中，帮助主持人更好地组织活动，提高活动的趣味性和参与度。
基于51单片机的智能抢答器设计具有重要的实用和教育意义，对于电子爱好者和教育工作者来说，都具有一定的参考价值。
1.2 研究意义是指在进行科学研究时，明确的研究目的和意义，即通过研究，可以解决什么问题，对相关领域的发展有何贡献。
基于51单片机智能抢答器的设计具有重要的研究意义，主要体现在以下几个方面：1. 提高教学效率：智能抢答器可以帮助教师进行课堂互动，引导学生积极参与课堂互动，提高课堂氛围和教学效果。
2. 增强学生学习兴趣：通过抢答器的设计，可以增加学生的学习乐趣，激发学生的学习兴趣和积极性，提高学习效率。
3. 提升教学质量：抢答器可以帮助教师及时了解学生的学习情况和掌握学生的学习进度，有针对性地进行教学调整，从而提升教学质量。
4. 推动技术发展：基于51单片机的智能抢答器设计，结合了硬件和软件技术，可以促进相关领域的技术发展和创新。
基于51单片机的8路抢答器系统设计论文004
第一章 系统方案与论证1.1 基本要求（1）系统容量：为满足竞赛抢答的要求，系统容量定位8路。
（2）系统能完成：倒计时指令发送与接收；抢答对别信息发送与接收； （3）抢答倒计时可在0-99秒内根据需要任意调整。
（4）所有信息交换都采用无线通信。
（5）抢答指令发出和抢答成功要有提示音。
1.2 系统方案选择1.2.1 系统基本结构框图1-1 基本系统结构框图系统工作流程：主持人电路通电后，2位数码管不断加1，以示电路可以正常工作。
主持人按下控制开关后，电路进入倒计时预设状态，设置好后再按一下控制开关，则完成预设，数码管显示预设数。
当主持人按下开始按钮后，选 手 电 路89C51控制输入 数码显示电路蜂鸣器电路信号采集主持人电路选手可以抢答，同时数码管显示倒计时读秒，如有选手按下抢答键，数码管显示该选手的序号，同时封锁其他的抢答信号，蜂鸣器鸣叫10s，以示有人抢答成功。
如读秒归零时还无人抢答，则蜂鸣器鸣叫10s,数码管显示为不断闪亮的“00”，以示抢答时间到。
当抢答的选手回答完毕或读秒归零后，主持人按一下开始按钮，电路即可恢复到开始抢答，倒计时读秒状态1.2.2 通信方案论证与选择要实现无线通信，可选用频分复用和时分复用两种形式。
频分复用各信道独立，不考虑信号在时间上的重叠。
但是在整个系统最少也需要8个信道，电路复杂，制作成本高，故不取。
对实际问题进行分析，发现系统通信中，除抢答信号外，其他信号的传送都具有明显的分时性（即各信号的传送都不可能同时出现）。
再对抢答信号进行深入研究，发现：（1）人对抢答信号的反应在毫秒级是很不灵敏的，人的反应速度是在0.2s-0.8s 内随即出现。
（2）在比赛现场，抢答题目一般在几十秒内。
能做出回答决定的人也只在40%左右，坚决做出回答决定的占20%左右。
根据系统满容量算20x20%=4,只有4个左右的人数进入0.2—0.8s反应比赛中。
（3）按键反应速度也是有差异的，大概在20ms左右。
#基于51单片机的抢答器论文(可打印修改)
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 3-3 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。
for(i=0;i<5;i++) {
4 软件设计模块
根据以上硬件电路和单片机控制原理，搭建编程思路，程序流程图如图 4-1 所示：
图 4-1 抢答器主程序流程图
相关 C 语言程序附录在最后。
5 仿真及结果
仿真方法是： (1)在 Keil C51 仿真软件下创建项目，并把上述源程序添加到项目中，通过编译产生 一个".hex"为后缀的文件，此文件就是用于烧写到 Proteus 软件中 AT89C52 芯片的文件， 参考文献[2]。 (2)把生成的".hex"为后缀的文件添加到 Proteus 软件中绘制的 AT89C52 芯片中作为控 制程序。
并可以根据仿真电路图制作硬件电路，这种设计具有传统逻辑设计方法所无法比拟的优越
性。设计整体性好、人性化强、可靠性高，实现了数字显示控制的智能化。
参考文献：
[1] 周润景．基于 Proteus 的电路和单片机系统设计和仿真 [M].北京：北京航空航天大学出版社，2005. [2] 金炯泰，金奎焕．如何使用 KEIL8051C 编译器[M].北 京：北京航空航天大学出版社，2002. [3] 程相波，卫安军．基于 MCS-51 单片机的八路抢答器设计方法研究文献名[J]．北京工业职业技术学院学 报，2007（2）． [4] 张齐． 单片机使用系统设计技术———基于 C 语言编程[M] .北京: 电子工业出版社,2004. [5] 潘永雄．新编单片机和使用[M].西安 :西安电子科技大学出版社,2003.
基于51单片机的抢答器的设计本科学位论文
鞍山师范学院高等职业技术学院2012届学生毕业论文（设计）题目：基于51单片机的抢答器的设计系别：机械电子系 __ _专业班级：计算机控制技术12级1班姓名： _ 姜莹莹学号：_ 12794114指导教师：王士龙 __完成时间：2015 年 3月 4日摘要：随着科学技术的发展，人们对科学技术以及知识的学习手段多种多样，而抢答器作为一种工具，已广泛应用于知识竞赛场合。
但抢答器的使用频率较低，且有的制作复杂，有的可靠性低。
且抢答器往往因长期存放而损坏，再购置的及时性就会影响活动的开展，故利用所学设计了本抢答器。
本设计是以六路抢答为基本理念。
利用80C51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，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，按非法。
关键词：80C51单片机；LED数码管；抢答器；计时器ABSTRACT: With the contious development of science and technology, promote learning science and technology, knowledge of the variety of means. With a tool for Qiangda which has been widely used in all kindsof knowledge contests occasions. But Qiangda is used for frequency, and some production complex or low reliability, and because of the long-term storage (electronic deevices) Qiangda for damage to the purchase of the timelines of activities, The development will be affected, so this Qiangda is designed. This design is six road Qiangda as the basic concept. Which uses 80C51 microcontroller and extreal interface of Qiangda system, and uses SCM time /countr timing and the number of mind Principe, the software and hardware organically combined, which could allow the right to conduct time. In Qiangda and which only begins after the Qinagda only effective, if at the beginning of Qiangda before Qiangda invalid; Qiangda limited time to answer questions and the time can be set in the1-99 s; , right after the music keys tips; Qiangda time to time and answer questions Dao ji shi, over time, the system automatically reset control and mandatory reduction; keys locked in an active state, the key is invalid illegal.Key words: 80C51; alphanumeric display; Qiangda; time alarm目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (2)1.1单片机抢答器的相关背景 (2)1.2 单片机抢答器的意义 (2)1.3 抢答器的应用 (2)第二章系统主要硬件及功能介绍 (4)2.1 80C51特殊功能寄存器 (4)2.2 80C51单片机的功能 (5)2.3 80C51单片机 (5)2.4 抢答器的优点和组成 (6)2.5 系统的工作流程 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1总体设计 (8)3.1.1总体原理图 (8)3.2按钮输入电路的设计 (9)3.3显示电路的设计 (10)3.4复位电路的设计 (10)3.5 时钟频率的设计 (11)3.6发声 (11)第四章软件电路设计 (12)4.1抢答流程图 (12)4.2系统程序 (13)4.2.1 查询程序 (14)4.2.1正常抢答处理程序 (15)4.2.3显示程序 (16)4.2.4 非法抢答处理程序 (17)4.2.5犯规抢答程序 (18)4.2.6 抢答时间调整程序 (18)4.2.7 倒计时程序 (20)4.2.8发声程序 (21)4.2.9加减时间延时 (22)第五章调试及性能分析 (23)结束语 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1单片机抢答器的相关背景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。
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利用 8 个自复式常开按钮开关作为抢答器的输入电路，其中 KK 为抢答开始键，KEY 为 复位键，K1~K6 为选手抢答按键。当主持人按下 KK 键时，K1~K6 才能开始工作，并分别对应 6 位选手的编号。
2.3 数码管显示电路
数码管显示器内部由 7 个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮 暗组合成字符。常见 LED 的管脚排列如图 1 中 c 所示。根据内部发光二极管的接线形式，可 分成共阴极型和共阳极性，如图 2-2 中 a、b 所示。LED 数码管的 g--a，dp8 个发光二极管 因不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称为字形码。共阳极和共阴极的字形码是 不同的。
gf
ab
(a) 共阴极
(b) 共阳极
10 9 8 7 6af Nhomakorabeab
g
e
c
d
dp
12 3 4 5
ed
c dp
(c) 管脚配置
图 2-2 LED 数码管显示器
点亮 LED 显示器分为静态和动态两种显示方法，为了节省 I/O 口的使用，本设计采用的 是动态显示，其工作原理为：采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时， 利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象。将所有 LED 的段选线并联在一起，由一个八位 I／O 口控制，而位选线分别由相应的 I／O 口线控制。如：8 位 LED 动态显示电路只需要两 个八位 I／O 口。其中一个控制段选码，另一个控制位选。动态显示器电路如图 2-3 所示。
图 2-1 单片机的引脚
各引脚功能情况为: （1）Vcc：供电电压。 （2）GND：接地。 （3）P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门流。当 P1 口的管脚 第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 （4）P1 口：P1 口是一个内部提供的上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电 平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 （5）P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入 时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。在给出地址“1”时，
关键词：抢答器；单片机；Proteus 仿真；报警电路
0 引言
在电视和学校中我们会经常看到一些智力抢答的节目，抢答不仅考验选手的反应速度同 时也要求选手具备一定的知识面和勇气。传统的抢答是让抢答者用举手等方法，主持人很容 易误判，会造成抢答的不公平，比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计 的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。为了使这种不公平不 发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。近年来随着科技的飞速发展，单片 机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测的不断更新。现在设计一种以 51 单片机为 控制核心的 6 路智力竞赛抢答器。
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。
P3 口功能引脚简介： P3.0:RXD（串行口输入） P3.1:TXD（串行口输出） P3.2:INT0（外部中断 0） P3.3:INT1（外部中断 1） P3.4:T0（定时器 0 外部脉冲输入） P3.5:T1（定时器 1 外部脉冲输入） P3.6:WR（外部数据存储器写选通） P3.7:RD（外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 （7）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 （8）ALE/RPOG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平由于锁存地址的地位字节。 （9）/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两 次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 （10）/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH）,不管 是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET；当/EA 端保持高电 平时，此间内部程序存储器。 （11）XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 （12）XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.4 按钮输入电路的设计
抢答器的输入按钮选用常开开关，如图 3-4 所示：
图 3-4 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 消除在按键过程中进行“消抖”就可以了。这里采用最常用的方法即延时法，其原理为：当 单片机检测到有按键动静后再延时一段时间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。
附录：
完整的程序代码如下： #include<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar tab[]={0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82}; uchar table[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20}; sbit beer=P1^7; sbit kk=P1^0; sbit k1=P3^0; sbit k2=P3^1; sbit k3=P3^2; sbit k4=P3^3; sbit k5=P3^4; sbit k6=P3^5; uint i,k,flag; void delay(int z) { int x,y;
for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);
}
void keyscan() { if(kk==0)
{ delay(30); if(kk==0) { while(!kk); flag=1; }
抢答器处于工作状态，数码管循环跑马直到有人抢答，此时数码管显示抢答者编号，其他人 再抢答不予响应，当主持人按下复位键下一轮抢答开始。
2 硬件电路原理
2.1 单片机电路引脚各部分连接及功能
本设计采用 Atmel 公司生产的单片机 AT89C51 实现主要功能, AT89C51 的引脚图如 2-1 所示:
(3)在 Proteus 软件仿真电路图中点击左下角的运行按钮，数码管闪烁待命，显示如图 5-1 所示；当 KK 键按下时，数码管循环跑马 1-6，如图 5-2 所示；
图 5-1 待命状态
图 5-2 循环跑马显示
此时不断进行键盘检测，当 K1-K6 其中一个按键被按下，则对应的数码管闪烁按键的编
号，同时发光二极管闪烁五次，比如按下 K2，显示如图 5-3 所示；
4 软件设计模块
根据以上硬件电路和单片机控制原理，搭建编程思路，程序流程图如图 4-1 所示：
图 4-1 抢答器主程序流程图
相关 C 语言程序附录在最后。
5 仿真及结果
仿真方法是： (1)在 Keil C51 仿真软件下创建项目，并把上述源程序添加到项目中，通过编译产生一 个".hex"为后缀的文件，此文件就是用于烧写到 Proteus 软件中 AT89C52 芯片的文件，参考 文献[2]。 (2)把生成的".hex"为后缀的文件添加到 Proteus 软件中绘制的 AT89C52 芯片中作为控制 程序。
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 3-3 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。
图 5-3 数码管闪烁编号且同时发光二极管被点亮
闪烁 5 遍之后所有的数码管同时显示所按下键的编号，如图 5-4 所示。
图 5-4 所有数码管同时显示抢答者编号
6 结束语
本设计以 AT89C51 单片机为核心，运用 Proteus 仿真软件来实现整个设计流程，借助其 功能强大的仿真系统对设计的系统进行实时仿真，以检测系统设计的正确性与合理性，并可 以根据仿真电路图制作硬件电路，这种设计具有传统逻辑设计方法所无法比拟的优越性。设 计整体性好、人性化强、可靠性高，实现了数字显示控制的智能化。
它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄 存器的内容。 （6）P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为 低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
1 抢答器系统概述
抢答器作为一种电子产品已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，一个六路抢答器是将 键盘部分、单片机部分、锁存显示部分按指示的 3 个单元电路相接。这样就将整个硬件部分 连接起来组成一个整体电路。抢答器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；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，抢答 器处于“闪烁待命”的工作状态，当节目主持人宣布“抢答开始”，同时按下 KK 控制开关，