基于单片机的智能抢答器设计1
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智能化的电子设备，可以用于各种有奖答题活动中，通过简单的按键操作即可实现抢答功能。
本文将介绍基于51单片机的智能抢答器的设计，包括硬件电路设计和软件程序设计。
一、硬件电路设计1. 电源模块：采用直流电源供电，可选择使用电池或者适配器供电。
为了保证正常的使用，建议使用干电池或者锂电池供电，并加入适当的电源保护电路。
2. 控制模块：使用51单片机作为控制核心，通过外部按键输入实现答题和抢答功能。
需要接入外部中断输入端口并编写相应的中断服务程序。
3. 显示模块：采用液晶显示模块作为主要的显示设备，用于显示答题结果和其他信息。
需要编写相应的驱动程序以实现显示功能。
4. 输入模块：设置抢答按钮和答题按钮作为输入设备，通过按键操作来实现抢答和答题功能。
需要加入合适的按键消抖电路以确保按键操作的稳定性。
5. 信号处理模块：通过外部传感器检测抢答按钮的按下情况，并将信号输入到51单片机进行处理。
需要设计合适的信号处理电路以满足系统的要求。
二、软件程序设计1. 系统初始化：在系统上电之后，需要对51单片机进行初始化设置，包括外部中断设置、定时器设置、IO口配置等。
2. 按键检测：通过轮询或者中断方式检测抢答按钮和答题按钮的按下情况，并根据按键的不同状态进行相应的处理。
3. 答题逻辑：根据抢答按钮的按下顺序和答题按钮的按下情况，判断抢答者是否答题正确，并根据结果进行相应的显示和处理。
4. 显示控制：根据答题的结果和其他相关信息，控制液晶显示模块显示相应的内容，包括抢答者的得分、答题结果等。
5. 系统完善：考虑到系统的稳定性和可靠性，需要对系统进行进一步的优化和完善，包括添加异常处理程序、加入错误提示功能等。
通过以上硬件电路设计和软件程序设计，可以实现一个基于51单片机的智能抢答器，并可以在各种有奖答题活动中使用。
这种智能抢答器可以提高活动的趣味性和互动性，成为活动中的一种重要设备。
基于单片机的智慧教育课堂智能抢答系统设计
基于单片机的智慧教育课堂智能抢答系统设计随着科技的发展与应用，智慧教育成为当前教育领域的热点话题。
智慧教育的目标是通过技术手段提升教学效果和学生学习体验。
在这个背景下，本文将探讨并设计基于单片机的智慧教育课堂智能抢答系统。
1. 系统介绍智能抢答系统是一种利用技术手段提升课堂互动性和学生积极性的工具。
通过设计该系统，教师可以更好地监测学生的学习情况和参与度，同时学生也可以通过抢答互动的形式加深对课程知识的理解和记忆。
2. 系统组成该智能抢答系统主要包括以下组成部分：2.1 单片机控制模块单片机作为系统的核心控制器，负责接收抢答信号、处理数据以及控制其他硬件模块的工作。
2.2 抢答器件学生通过抢答器件进行答题。
抢答器件可以采用无线按钮或者触摸屏等形式，由单片机模块接收学生的答题信息并进行处理。
2.3 显示屏显示屏用于展示抢答结果、学生答题情况以及相关课程内容。
2.4 数据存储与分析模块该模块用于存储学生的答题数据，并提供数据分析功能，帮助教师评估学生的掌握情况以及课程教学效果。
3. 系统工作原理3.1 抢答环节教师在课堂上通过系统控制抢答环节的开启，学生可以通过抢答器件进行答题。
当学生按下抢答器件时，单片机控制模块会接收到抢答信号，并记录下学生的答题信息。
3.2 数据处理与展示单片机控制模块通过和显示屏的连接，将学生的答题结果进行展示。
同时，系统还可以根据学生的答题情况进行数据分析和结果统计，为教师提供科学的决策依据。
3.3 数据存储与分析系统会将学生的答题数据存储在数据存储与分析模块中，教师可以随时查看相关数据，进行学生答题情况的分析和课堂教学的改进。
4. 系统优势4.1 提升课堂互动性和参与度智能抢答系统可以激发学生的积极性，增加他们在课堂上的参与度。
学生可以通过抢答的方式进行课堂互动，促进知识的交流与分享。
4.2 实时反馈与个性化辅导通过系统的实时反馈功能，教师可以及时了解学生的学习情况，并根据学生的答题情况给予个性化的辅导和指导，提高教学效果。
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。
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一、需求分析随着社会的不断发展，教育教学工作也在不断改进和创新。
在学校教育中，课堂互动是非常重要的一环，而智能抢答器作为课堂互动的一种工具，其作用愈发突显。
智能抢答器可以有效地帮助老师激发学生的兴趣，增加课堂互动的趣味性，提高学生参与度和课堂效果。
设计一款基于51单片机的智能抢答器具有非常重要的意义。
基于51单片机的智能抢答器，需要满足以下一些功能需求：1. 可以实现学生抢答的功能，即学生按下按钮进行抢答，系统记录按键顺序并显示结果。
2. 可以设置不同的抢答模式，如抢答模式、排队模式等，满足不同场景下的教学需求。
3. 可以显示抢答结果，并根据不同情景进行排名显示。
4. 可以具备查询功能，老师可以查询学生抢答的结果并对结果进行分析和统计。
二、方案设计1. 系统整体设计智能抢答器整体由51单片机、按钮、LED显示屏和蜂鸣器等组成。
其工作原理是通过单片机对按钮的输入信号进行检测并记录，然后根据不同的抢答模式进行结果的显示和排名。
系统还具备查询功能，通过按下相应的按钮可以对抢答结果进行查询。
2. 软件设计基于51单片机的智能抢答器的软件设计主要包括两个部分：抢答器的逻辑控制和抢答结果的显示。
(1) 抢答器的逻辑控制在抢答器的逻辑控制部分，需要对按钮的输入信号进行检测和记录，并根据抢答模式对学生的抢答顺序进行排序。
还需要对老师的查询指令进行响应，将抢答结果进行显示和输出。
(2) 抢答结果的显示抢答结果的显示主要通过LED显示屏进行，可以根据不同的排名情况进行不同方式的显示，如按下按钮的顺序、得分高低等。
3. 硬件设计硬件设计主要包括51单片机的选型和外围电路的设计。
在选型方面，需要选择合适的51单片机以及与之匹配的LED显示屏、按钮和蜂鸣器等外围电路，保证系统的正常工作。
在外围电路的设计过程中，需要注意充分考虑稳定性和可靠性，同时还需要考虑系统的可维护性和扩展性。
三、系统实现在系统实现过程中，首先需要完成软件的编写和硬件的搭建。
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抢答器是一种能够帮助教师进行课堂互动和提高学生参与度的设备。
本文将介绍基于51单片机的智能抢答器的设计。
我们需要准备的硬件有51单片机、LCD液晶显示器、蜂鸣器、按键、LED灯等。
在软件方面，我们需要使用Keil C编译器进行程序开发。
设计思路如下：1. 硬件连接：将LCD液晶显示器、蜂鸣器、按键和LED灯与51单片机相连接。
LCD用于显示问题和答题结果，蜂鸣器用于提醒答题者是否答对，按键用于答题者选择答案，LED灯用于指示答题进程。
2. 程序开发：使用Keil C编译器编写程序。
需要编写初始化程序，包括LCD、蜂鸣器、按键和LED灯的初始化设置。
然后，编写问题显示的程序，从题库中随机选择一道问题在LCD屏幕上显示出来。
接着，编写答题程序，通过按键选择答案，并通过LCD屏幕显示答题结果。
编写回答正确和回答错误的提示程序，根据答题结果触发蜂鸣器和LED灯的开启和关闭。
3. 调试测试：将程序下载到51单片机中，进行调试测试。
通过按键进行答题，观察LCD显示的问题和答题结果，以及蜂鸣器和LED灯的工作情况。
4. 完善功能：根据实际需求，可以进一步完善抢答器的功能。
可以增加计分功能，记录每个学生的答题情况和得分；可以设置抢答时间，规定答题时间限制；可以增加抢答排名功能，显示答题速度最快的学生等。
通过以上设计，我们可以实现基于51单片机的智能抢答器。
该抢答器具有显示问题、接收答题、显示答题结果、提示正确答案、计时计分等功能，能够有效地增加课堂参与度和课堂互动。
抢答器的功能可以根据实际需求进行扩展和改进，更好地满足教学需要。
基于单片机的抢答器的设计 (1)
基于单片机的抢答器的设计 (1)随着人们生活中科技水平的不断提升，电子信息技术已经渗透各行各业，为我们的生活带来了更多的便捷和创新。
在学校中，随着教育改革的不断深入，交互式教学方式得到了越来越广泛的应用。
其中，抢答环节是一种非常受欢迎的教学方式，它不仅可以激发学生的学习热情，提升他们的竞争意识，还可以帮助教师快速了解学生的知识掌握情况。
本文基于单片机技术，设计了一种抢答器。
该抢答器具有简单易懂、操作方便、可靠性高等特点。
一、设计思路抢答器主要包含三部分，即控制器、传感器和显示器。
其中，控制器是抢答器的核心，用于控制整个系统的运行，检测传感器信号并判断谁先按下按钮。
传感器用于检测学生抢答的时间顺序，一般采用光电传感器或压电传感器。
显示器则用于显示抢答结果。
二、硬件设计本设计选用AT89C51单片机作为控制器，光电传感器作为传感器，LED数码管作为显示器。
下面进一步介绍各部分的设计原理和实现方法。
1. 控制器AT89C51单片机是一种高性能CMOS 8位微控制器，具有诸如EEPROM数据空间、RAM、I/O引脚、定时器/计数器、串行通信接口和中断系统等等特点。
本设计采用AT89C51单片机作为控制器来实现各种功能。
单片机的工作流程图如下：首先，为方便起见，将控制器的输入输出引脚定义如下：P0口连接光电传感器和LED数码管，其中P0.4~P0.7为LED数码管的控制引脚，P0.0和P0.1为光电传感器的输入引脚。
P1口连接一个按钮，用于开始或停止抢答环节。
P2口为输出口，用于驱动蜂鸣器。
控制器的程序流程如下：阶段1：初始化程序，将P0.4~P0.7输出低电平，使LED数码管不发光；将P2输出低电平，关闭蜂鸣器。
阶段2：等待开始信号，通过读取按钮的状态来确定是否开始抢答环节。
阶段3：抢答环节，当光电传感器检测到有学生按下按钮时，立即读取按钮的编号并记录下来，同时开启LED数码管相应的数字，同时蜂鸣器会响一声。
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一、引言二、设计思路1.系统功能需求智能抢答器主要包括以下功能：（1）抢答功能：允许学生在教师提出问题后进行抢答；（2）提前设置答题时间：教师可以设置每次抢答的时间；（3）显示抢答结果：显示学生选手的抢答结果和答题情况；（4）记录抢答情况：记录学生的抢答情况，方便教师进行统计和评估。
2.系统硬件设计系统采用51单片机作为核心，通过按键、显示屏等外设实现系统的各项功能。
系统还需配备一套抢答设备，每位学生需要配备一个手持式抢答器，用于进行抢答操作。
3.系统软件设计系统需要设计相关的软件程序，包括抢答逻辑、结果显示、数据统计等功能。
需要考虑系统的稳定性和易用性，确保教师和学生可以轻松操作系统。
三、系统设计与实现1.抢答器的设计抢答器采用51单片机作为核心，通过按键输入学生答案，再通过无线通信将答题结果发送给主控系统。
抢答器还需配备显示屏，显示学生的抢答结果。
为了保证系统的安全性，还需设计防作弊功能。
2.主控系统的设计主控系统也采用51单片机作为核心，通过接收抢答器的信号，处理并显示抢答结果。
主控系统还需要设计相应的操作界面，方便教师进行设置和操作。
系统还需设计数据存储和统计功能，记录学生的抢答情况。
四、系统性能测试及改进1.系统性能测试完成系统的硬件和软件设计后，需要进行系统的性能测试，主要包括以下几个方面：（1）抢答功能测试：测试学生抢答器的响应速度和稳定性；（2）结果显示测试：测试主控系统的抢答结果显示效果；（3）数据统计测试：测试系统的数据统计和记录功能。
2.系统改进根据测试结果，对系统进行相应的改进和调整，确保系统能够稳定运行并满足实际教学需求。
需要特别关注系统的稳定性、易用性和安全性等方面的改进。
五、系统应用与展望1.系统应用智能抢答器可以广泛应用于教育教学领域，提高课堂互动和学生的参与度。
还可以应用于各类知识竞赛、学科竞赛等活动中。
2.系统展望智能抢答器作为新型的教学辅助工具，具有较大的市场前景。
~基于单片机的智能抢答器的设计
基于单片机的智能抢答器的设计一、系统功能1.1智能抢答器的介绍本试验涉及的是八路数显抢答器,它具有电路简单、成本较低、操作方便、灵敏可靠等优点。
该电路由直流稳压电源、抢答器、超时报警与电子计分四部分组成。
抢答器由8个发射器和1个接收器组成，可用于8组或8组以下的竞赛中：将参赛组按顺序排号1~8，每组发给对应的一个发射器。
将接收器放于各组中央或前方。
当启动键按下后，抢答开始。
当其中一个发射器被按下后，接收器就立即显示该组的组号锁定。
之后按下任何一路抢答键均不起反映。
当再次按动启动键后，进行下一轮抢答。
1.2 系统主要功能抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存、显示的功能。
每名选手有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，抢答开始后，某抢答按钮被按下，电路具备自锁功能将信号锁定，禁止其他选手再抢答，优先抢答选手信息一直保持到启动键再次被按下，将系统清0 为止。
同时，对应该选手的指示灯亮，并在数码管上显示该选手编号，且扬声器发出音响提示。
二、系统硬件设计2.1 硬件选择2.1.1 芯片的选择本设计使用到的元器件包括：8051芯片(功能强大，操作简单，所用到的外围器件较少)、数码LED显示器、七段LED数码管的译码。
8051芯片：主要具有以下功能：40个引脚4k Bytes Flash片内程序存储器128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)32个外部双向输入/输出（I/O）口5个中断优先级2层中断嵌套中断2个16位可编程定时计数器2个全双工串行通信口看门狗（WDT）电路片内时钟振荡器8051系列单片机功能多，引脚数少，因而许多引脚都具有第二功能，单片机对外呈现3总线形式，由P2、P0口组成16位地址总线；由P0口分时复用为数据总线；由ALE、PSEN、RST、EA与P3口中的INT0、INT1、T0、T1、WR、RD 共10个引脚组成控制总线，由于是16位地址线，因此，可使片外存储器的寻址范围达到64KB。
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第1章绪论抢答器是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。
以前的抢答器大部分都是基于数字电路组成的，制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大，安装、维护困难。
1.1智能抢答器的发展现状随着电子技术的发展，现在的抢答器功能越来越强，可靠性和准确性也越来越高。
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、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式，但这种方式制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大。
对于目前抢答器的功能描述，如涵盖抢答器、抢答限时、选手答题计时及犯规组号抢答器具有抢答自锁，灯光指示、暂停复位、电子音乐报声、自动定时等功能，还有工作模式的切换和时间设定，对于这些，随着科学技术的发展，肯定还要得到进一步的改进。
一般都要趋向于智能化。
1.2抢答器的背景和特点在各类竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一名选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。
如果在抢答过程中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。
利用单片机来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使有两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。
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。
早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辨认出选手号码。
现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、电子音乐提示功能。
像这类抢答器，制作过程简单，准确性与可靠性高，而且安装维护简单。
对于抢答器的应用，如早期的数字电路，随着科技的逐步发展，进而到了单片机的控制来实现其功能，而且功能齐全，电路简单，成本低，性能高，真正朝着有利的方向发展。
第2章抢答器的系统概述2.1 六路抢答器设计功能要求单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统若由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。
若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。
而随着技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。
本设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。
单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。
对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。
抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。
选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。
2.1.1 数字抢答器的概述对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。
抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。
选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。
本实验设计的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。
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。
经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
更具有实用性。
设计任务与要求任务：设计一款数字抢答器1、基本要求（1）抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛，分别用6个按钮S0 ~ S5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）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（如30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声响，声响持续的时间0.5秒左右。
（5）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。
（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，定时显示器上显示00 优点：与普通抢答器相比，本作品有以下几方面优势: 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30秒内无人抢答表示所有参赛选手获参赛队对本题弃权。
3、30秒时仍无人抢答其报警电路工作表示抢答时间耗尽并禁止抢答。
2.1.3 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。
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 SW1 SWa SWb SWc SWd SWe SWf按钮开关指示灯D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 蜂鸣器有无无无无无无2.2抢答器方案论证抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛，分别用6个按钮S0 ~ S5表示。
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。
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。
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（如30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声响，声响持续的时间0.5秒左右。
（5）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（6）6路抢答器可以利用硬件电子元器件实现，但电路结构复杂，调试困难，涉及到的外围元件多，不便于安装，实验给实际操作带来很大的麻烦。
（7）我们利用单片机可以用很少元件实现相同功能，而且单片机性能稳定，可操作性强。
可以只用P0口连接上拉电阻，完成驱动LED的功能，串接按键可以由选手自己控制抢答机会，利用P3口的RXD接74LS164的A，B端，TXD接移位脉冲做时钟信号。
利用单片机程序判断选手按键是否有效，但选手违规抢答，利用简单程序显示选手序号，启动蜂鸣器并不间断，告诉主持人有人违规操作，抢答无效。
给出相应的延时，选手按正常的操作抢答，软件倒记时，利用74LS164移位寄存8段数码管，实现倒记时显示时间，到5秒相应时间提醒选手时间快到了，要及时作答，并启动蜂鸣器。
如果有选手在规定的时间以前完成问题，主持人通过按键P2.4复位，开始新的问题作答，因为程序不是很大不需要扩展存储空间，选手按键跳入相应的子程序，回答倒记时，通过单片机实现功能可以更人性化，只需单电源供电更方便，容易实现。
电路结构简单，外围扩展的电路不是很多，锻炼我们所学的知识应用到现实生活当中。
为我们提供实践的机会。
单片机是电子专业发展的方向，更好的使用单片机可以是我们的产品小型化，使用更方便，性能更稳定，功能更齐全，所以我们选用单片机加一定的外围设备实现本次课程设计的要求。
第三章系统硬件电路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。
(3) 程序空间，选用片内程序空间足够大的单片机，本设计采用AT89C51单片机。
(4) I/O端口，在样机研制出来后进行现场试用时，往往会发现一些被忽视的问题，而这些问题不是靠单纯的软件措施来解决的。
如有些新的信号需要采集，就必须增加输入检测端；有些物理量需要控制，就必须增加输出端。
如果在硬件电路设计就预留出一些I/O端口，虽然当时空着没用，那么用的时候就派上用场了。
3.1 系统原理图如图2-1，P1.0为开始抢答，P1.7为停止，P1.1-P1.6为六路抢答输入，数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器输出为P3.6口。
P3.2为时间加1调整，P3.3为时间减1调整。
(数码管采用共阳数码管，所以位选端必须用pnp三极管驱动；蜂鸣器输出口也必须接三极管驱动；否则数码管将显示不了，蜂鸣器不能发声)，仿真时没考虑此问题也可以正常显示。
图3-1 系统原理图3.2 时钟频率电路的设计单片机必须在时钟的驱动下才能工作.在单片机内部有一个时钟振荡电路,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元,决定单片机的工作速度。
图3-2 外部振荡源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。
单片机在工作时,由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。