单片机课程设计 八路智力竞赛抢答器
单片机八路抢答器课程设计
单片机八路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解并运用I/O口进行输入输出控制。
2. 使学生了解抢答器的功能和工作原理，掌握其设计与实现方法。
3. 帮助学生掌握定时器/计数器的使用，以及在中断处理中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计并实现单片机八路抢答器的实际操作能力。
2. 培养学生分析问题和解决问题的能力，提高编程和调试单片机系统的技能。
3. 培养学生的团队协作能力，提高沟通与表达技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣，激发创新意识。
2. 培养学生具有实践操作中的安全意识，养成良好的实验习惯。
3. 培养学生面对挑战，勇于尝试，不断调整和优化设计方案的态度。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，以实际操作为核心。
学生特点：学生已具备一定的单片机基础知识和编程能力，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：教师需引导学生主动探索，鼓励学生提出问题、解决问题，关注学生在实践中的个性化发展。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机基础原理回顾：I/O口控制原理，中断系统原理。
- 定时器/计数器原理及其在抢答器中的应用。
- 抢答器工作原理及设计要求。
2. 实践操作：- 单片机硬件连接及电路设计。
- 编写抢答器程序，实现基本功能。
- 调试与优化：程序调试，硬件测试，故障排查。
3. 教学大纲：- 第一周：回顾单片机基础知识，讲解抢答器工作原理。
- 第二周：学习定时器/计数器应用，设计单片机I/O口控制电路。
- 第三周：分组讨论设计方案，编写程序，搭建硬件电路。
- 第四周：调试与优化，展示成果，总结经验。
4. 教材关联：- 理论知识：教材第3章单片机原理，第4章中断与定时器。
- 实践操作：教材第5章单片机接口技术，第6章单片机应用实例。
教学内容安排和进度根据课程目标和学生的学习情况调整，确保学生能够逐步掌握单片机八路抢答器的设计与实现。
8路抢答器设计八路智力竞赛抢答器
1 前言1.1主要功能介绍（1）抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1~8号，各队分别用一个按钮（分别为S1~S8）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
（2）抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响（持续时间为0.5秒），主持人清零后，声音提示停止。
（3）开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，松开后则允许抢答。
输入抢答信号由抢答按钮开关S1~S8实现。
（4）有抢答信号输入（开关S1~S8中的任意一个开关被按下）时，并显示出相对应的组别。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。
1.2扩展功能介绍（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30秒）。
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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5秒左右。
（2）参加选手在设定的时间抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示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00。
（4）当选手抢答完后，主持人可根据相关题的加减分对选手进行加分或减分。
2总体方案设计此次课程设计我们有两套方案一是硬件部分主要由单片机、74LS373锁存器、LED显示器、声音报警器和其它基本外围电子电路组成软件部分则采用51系列单片机通用C语言精心设计编写。
它所具有的功能包括：抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，当开关S按下，抢答器发出0.5秒的报警声系统开始进行计时，选手可进行抢答，当计时30秒之后若没人抢答，则系统发出警报并禁止抢答，定时显示数码管上显示00字样，之后等待开关S按下，系统复位；若在30秒有选手进行抢答，此时扬声器会发出3秒时间的警报，同时在定时显示数码管上显示选手抢答时间(以秒为最小单位)，编号显示数码管上显示抢答选手编号，显示器上的状态直到开关S按下将系统复位为止；系统复位时所有的数码管不显示任何的数据。
单片机课程设计-8位智能抢答器
目录第一章课程设计任务书 (2)一、概述 (2)二、课程设计任务书 (2)第二章硬件电路设计及描述 (4)一、单片机芯片型号的选择 (5)二、电源方案的选择 (5)三、抢答器键盘的选择 (5)四、时钟电路的设计 (6)五、复位电路 (7)六、显示电路 (7)七、主持人控制电路和蜂鸣器电路 (8)第三章软件设计流程及描述 (9)一、软件设计流程 (9)二、程序设计描述 (10)第四章源程序代码 (11)第五章电路原理图 (20)第六章课程设计心得体会 (21)第一章课程设计任务书一、概述：1974年，美国仙童公司研制出世界上第一台单片微型计算机F8，该机由两块集成电路芯片组成，结构呢奇特，具有与众不同的指令系统，深受民用电器和仪器仪表领域的欢迎和重视。
从此，单片机开始迅速发展，应用范围也在不断扩大，现在成为微型计算机的重要分支。
随着电子科技的发展，单片机的作用和地位越来越高，功能也越来越完善，在电子电路中起到控制管理的核心作用。
《单片机原理及应用技术》也是理工生的一门必修课，是一门技术性、应用性、实践性较强的科目。
其核心在于编程，通过相应的程序来达到控制管理的作用。
相应的程序可以由高级语言来编写，当然也能由汇编语言来编写。
本次的《单片机原理与应用课程设计》主要是利用MCS-51系列单片机为核心，设计一个可容纳八组参赛队的数字式抢答器，要求由主机、按键盒和显示、报警器等组成完整系统。
通过汇编语言编写程序来控制电路的过程。
这次课程设计的目的和意义就是希望通过小组在一起分析研究，来达到自主学习、分析和解决问题的一个思维和能力，提高理工生的实践能力。
二、课程设计任务书1．内容与要求利用MCS-51系列单片机为核心，设计一个可容纳八组参赛队的数字式抢答器，要求由主机、按键盒和显示、报警器等组成完整系统。
2．基本工作原理及组成简介系统主机由MCS-51单片机作为控制核心，按键盒设置一个按键和一个指示灯通过导线连接到主机接口，显示器包括抢答组别号显示和计时显示。
单片机课程设计(八路抢答器)
单片机课程设计八路抢答器一设计要求：①如果想调节抢答时间或答题时间,按“抢答时间调节”键或“答题时间调节”键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下“加1s”键,如果想减一秒按一下“-1s”键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0s~99s, 0s时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。
②主持人按“抢答开始”键,会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设60s抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。
倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。
③如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按“停止”按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按“抢答开始”进入下次抢答计时。
④如果主持人未按“抢答开始”键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下“停止”键为止。
⑤P3.0为开始抢答，P3.1为停止，p1.0-p1.7为八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抢答时间调整结，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。
⑥当参赛选手在回答问题时要求使用锦囊，则主持人按下抢答开始键，计时重新开始。
二设计思路：系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。
硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达到设计要求。
软件设计部分，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，达到所需功能要求。
在系统设计中设计方法的选用是系统设计能否成功的关键。
硬件电路是采用结构化系统设计方法，该方法保证设计电路的标准化、模块化。
单片机8路抢答器课程设计
单片机8路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和功能，理解8路抢答器的电路构成及其工作原理；2. 使学生掌握8路抢答器程序设计的基本方法，包括程序流程图绘制、程序代码编写等；3. 帮助学生理解数字电路基础知识，以及与单片机接口的原理。
技能目标：1. 培养学生运用单片机进行电子电路设计和程序开发的能力；2. 培养学生动手实践、团队协作的能力，能独立完成8路抢答器的搭建和调试；3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术和编程的兴趣，培养其创新精神和实践能力；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，使其在课程学习过程中体验团队合作的重要性；3. 引导学生关注科技发展，认识到单片机技术在实际应用中的价值，提高学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，旨在培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生已具备一定的电子技术基础和编程能力，具有较强的学习兴趣和探索精神。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导学生主动参与、积极思考、合作交流，提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：a. 单片机原理与功能：引导学生复习并巩固单片机的基本原理，介绍51单片机结构、工作原理及特性；b. 8路抢答器电路设计：讲解8路抢答器的电路构成、工作原理及各部分功能；c. 程序设计方法：介绍程序流程图的绘制方法，讲解C语言编程基础及其在单片机编程中的应用。
2. 实践操作：a. 8路抢答器硬件搭建：指导学生按照电路图完成8路抢答器的硬件搭建；b. 程序编写与调试：教授学生编写8路抢答器程序，并进行调试；c. 系统测试与优化：引导学生对搭建好的8路抢答器进行测试，发现问题并进行优化。
单片机课程八路抢答器设计(含源程序)
武汉工程大学——课程设计报告设计题目：基于单片机八路抢答器设计系（院）：电气院专业：测控技术与仪器年级 (班）：09级测控02班学号：0904010217姓名：吕禹指导教师：郝毫毫2012年 12月 12日目录目录 (2)摘要 (3)一、设计任务与要求......................................... 错误!未定义书签。
二、方案设计与论证......................................... 错误!未定义书签。
三、硬件电路设计 (5)3.1抢答器的电路框图 (5)3.2 单元电路设 ........................................... 错误!未定义书签。
3.3外部震荡电路.......................................... 错误!未定义书签。
3.4报警电路设计.......................................... 错误!未定义书签。
四、软件设计................................................ 错误!未定义书签。
4.1系统主程序设计 (7)4.2主程序清单 (8)五、仿真过程与仿真结果 (11)5.1用到了keil软件仿真 (11)5.2 Proteus仿真 (11)5.3用DXP连接原理 (11)5.4用DXP连接PCB图...................................... 错误!未定义书签。
六、安装与调试.............................................. 错误!未定义书签。
6.1制作PCB电路板流程......................... 错误!未定义书签。
6.2器件选型方案的详细清单 (12)6.3调试.................................................. 错误!未定义书签。
单片机八路抢答器课程设计
单片机八路抢答器课程设计一、引言随着科技的发展和应用越来越广泛，单片机在各个领域的应用日益普遍。
其中，抢答器是一种常见且有趣的单片机应用。
本课程设计将介绍如何使用单片机设计一个八路抢答器，帮助学生更好地理解和掌握单片机的原理和应用。
二、系统框图八路抢答器系统主要由以下几个部分组成： 1. 单片机主控模块：负责系统的整体控制和数据处理。
2. 八个抢答器按键模块：提供用户按键输入功能。
3. 抢答器显示模块：展示抢答器的按键状态和抢答结果。
4. 蜂鸣器模块：用于发出抢答成功或失败的音频提示。
三、系统功能设计八路抢答器的主要功能如下： 1. 抢答器按键功能：每个抢答器都具有独立的按键，当按下按键时，抢答器将发送信号给主控模块。
2. 抢答器显示功能：通过显示模块，实时显示每个抢答器的抢答状态，如按下、未按下等。
3. 抢答器抢答功能：在系统开始抢答后，只有首先按下按键的抢答器才能获得抢答资格。
4. 抢答结果显示功能：在抢答结束后，显示抢答结果，并通过蜂鸣器模块发出音频提示。
四、硬件设计4.1 单片机主控模块主控模块是整个系统的核心，它接收抢答器按键模块发送的信号，并对抢答结果进行处理。
可以选择常用的单片机，如STC89C51等。
### 4.2 抢答器按键模块抢答器按键模块包括八个独立的按键，用于用户进行抢答操作。
按下按键时，将通过IO口发送信号给主控模块。
### 4.3 抢答器显示模块抢答器显示模块采用LED或LCD等显示器件，用于显示八个抢答器的状态，如按下、未按下等。
### 4.4蜂鸣器模块蜂鸣器模块用于发出抢答成功或失败的音频提示。
可以选择适合的蜂鸣器模块并通过IO口控制。
五、软件设计5.1 系统初始化在系统初始化过程中，需要对硬件进行初始化，包括IO口设置、定时器设置等。
### 5.2 抢答逻辑处理通过编程实现抢答逻辑处理，包括按键检测、抢答结果判断等。
当检测到抢答按键按下时，判断该抢答器是否首次按下，并显示相应的抢答结果。
单片机课程设计《八路抢答器》
1 任务要求（1）实现多路抢答器功能。
（2）用LED 显示屏显示抢答提示、哪组抢答、哪组犯规、加减分情况以及每组的得分。
（3）数码显示抢答和答题时间，时间到调用LED 模块显示“时间到！”。
（4）主持人通过按钮控制抢答功能：抢答、复位、加分和减分。
2硬件设计2．1硬件分析（1）LED 显示屏模块设计LED 显示屏是用了16块8×8点阵模块，把每一行的行线连起来，每一列的列线连起来级联成64×16点阵显示屏。
通过8个74HC273锁存器把每一行的64列数据锁存起来，通过4线-16线译码器74159控制每一行打开。
4块8×8点阵模块级联成16×16点阵模块示意图如图3.1所示：图3.1 4块8×8点阵级联示意图64×16点阵模块由16块8×8点阵模块以及8块74HC273锁存器组成，锁存器负责把每一行的数据锁存起来，电路图如图3.2所示：8条行线连在一起组成16行8条列线连在一起组成16列图3.2 64×16点阵电路图（2）按键模块设计八路抢答器顾名思义有8个抢答按钮，故八路抢答器应由8个抢答键及4个功能键组成。
每一组的按键判断有相应的LED指示灯，用来指示抢答与犯规操作。
按键模块电路如图3.3及图3.4所示：图3.3 抢答按钮图3.4 主持人控制按钮（3）数码显示模块设计数码显示模块由两位数码管组成，可以显示00~99，通过位扫描显示两位数字。
数码管用来显示抢答时间以及答题时间。
数码显示模块电路如图3.5所示：图3.5 数码显示模块2．2硬件电路原理图八路抢答器由LED显示模块、数码显示模块、按键模块以及译码电路，锁存电路组成。
电路原理图如图3.6所示：图3.6 硬件电路原理图3 软件设计3．1主要模块流程图（1）开始程序流程图如图4.1所示图4.1 开始程序流程图（2）开始抢答程序流程图如图4.2所示图4.2 开始抢答程序流程图（3）判断犯规程序流程图如图4.3所示图4.3 判断犯规程序流程图（4）答题程序流程图如图4.4所示图4.4 答题程序流程图（5）加减分流程图如图4.5所示图4.5 加减分流程图3．2主要模块的程序分析本程序主要分为四部分：（1）主程序模块、（2）显示模块、（3）计时模块、（4）按键中断模块。
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一绪论《单片机原理及应用技术》是一门技术性，应用性、实践性很强的学科。
课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的和任务就是配合单片机的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。
在实际生活中有好多地方都用到了单片机，因此学习好这门课程有着十分重要的意义。
随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。
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。
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。
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，安装、维护困难。
本节介绍一种利用51单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的八路抢答器。
近年来，随着单片机档次的不断提高，功能的不断完善，其应用日趋成熟、应用领域日趋扩大，特别是工业测控、尖端武器和日用家电等领域更是因为有了单片机而生辉增色。
单片机应用技术已成为一项新的工程应用技术。
本次课程设计我们做的是八路抢答器，我们采用AT89C51单片机实现抢答功能，性能更稳定，更易操作调试。
目前大多数抢答器均使用单片机及外围接口实现，基于单片机的智力竞赛抢答器系统框图如下图所示。
1.2设计目的通过设计学习单片机最小系统的基本设计方法，掌握单片机应用系统的开发调试过程。
（1）学习单片机开发工具功能、特点和使用方法。
（2）学会单片机控制系统程序的编制和编制和调试方法。
（3）设计单片机抢答器硬件电路，绘制出电路原理图。
（4）编制并调试出键盘扫描程序和显示驱动程序。
（5）掌握单片机定时器的基本用法，编制出定时器的中断程序。
二设计任务和要求2.1基本要求智力竞赛抢答器的设计设计一个供8 名选手参加比赛的智力竞赛抢答器，要求：（1）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；（2）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。
抢答开始后，若有选手按抢答按钮，则该选手指示灯亮，并在数码管上显示相应编号，扬声器发出音响提示。
同时，电路应具备自锁功能，禁止其他选手再抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清0 为止；（3）抢答器具有计分、显示功能。
预置分数可由主持人设定，并显示在每名选手的计分牌上，选手答对加10 分，答错扣10 分；（4）抢答器具有定时抢答的功能。
一次抢答的时间由主持人设定，在主持人发出抢答指令后，定时器立即进行减计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂声响，声响时间持续0.5s 左右；（5）选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器显示选手编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清0 为止；（6）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，系统进行短暂的报警，并禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示00；（7）抢答器具有犯规提示功能。
对提前抢答和超时抢答的选手，扬声器发出报警信号，并在显示器上显示其编号。
三设计方案3.1方案论证智力竞赛抢答器用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成, 采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。
片内带有4KB的Flash 存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
该智力竞赛抢答器的准确度很高，其误差主要由晶振自身的误差所造成。
3.2硬件设计方案设计根据课程设计要求可以大概构思出硬件电路图：发光二极管与单片机的P1.0——P1.7 口相连接；P3.2 口与蜂鸣器相连接；用以AT89C51 为核心的单片机控制方案，通过相应的程序，并通过按键来进行电平识别，再由单片机输出相应的程序，并将相应数值通过数码来显示。
用单片机来制作的抢答器，硬件电路主要是用8279键盘显示接口电路，极大地减轻了单片机的负荷。
3.3 软件设计方案1）键盘扫描及锁存功能的实现方案一：利用外部中断法，将键盘接至外部中断P3.2或P3.1，当有键盘按下后，进入中断程序，用软件编写进行相关操作来控制各个按键怎样按下。
对于这种方法，当要锁存电路时，在中断程序中关中断即可实现锁存功能。
方案二：采用读键值函数扫描法，建一个读键值函数，每当要查询键盘时调用此函数，读取一次键值，由于程序是循环执行的，这样即使本次调用此函数没有读取到键值，但循环执行，调用读键值函数很快，相当于在扫描键盘。
对于此种方案，当读取以为选手键值后，设定一个标志值，使在下次循环程序执行到此处时，先查询此标志是否已被设置，一旦设置，则跳过此段读取键值函数，直接进行下一步处理。
实现了锁存电路的功能。
显然，方案一虽然看上去思路明了，但由于根据按下键值不同，相应处理不一样，所以中断执行程序会很复杂，甚是麻烦。
而方案二只需要根据读键值函数返回值不同，直接在主程序中用选择语句来分路执行即可，因此选择方案二。
2）定时功能的实现采用定时器T0中断实现定时功能，设初值为50毫秒。
循环20次就减一秒，知道秒数为零后执行相应报警操作。
3）数码管的显示方案一：采用静态显示，是指当数码管显示某一字符时，七段数码管的对应段的发光二极管被选中，在这种显示方式下，每段LED 都对应一个单片机口线。
方案二：采用动态显示，对于多位数码管显示时，每一位数码管轮流显示，当显示间隔时间较短时人眼就分辨不出是动态显示，而是每一位都是一直都在显示。
比较二者，静态显示主要的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时，CPU 才去执行显示更新子程序，这样既节约了CPU 的时间，又提高了CPU 的工作效率。
其不足之处是在需要用于显示的数码管较多时占用硬件资源较多，每个LED 数码管需要独占8 条输出线。
随着显示器位数的增加，需要的I/O 口线也将增加。
动态显示器的优点是节省硬件资源，成本较低，但是要保证显示器正常显示，CPU 必需每隔一段时间执行一次显示子程序，占用CPU 大量时间，降低了CPU 的工作效率，同时显示亮度较静态显示器低。
通过以上分析，结合本课题只提供八位数码管，所以采用方案二。
4）抢答信号指示灯对于这八位LED 灯的闪烁可以通过软件程序的编写，当P1管脚送出电平高低控制其灭亮。
3.2设计原理抢答器的工作原理是采用单片机最小系统，用程序查询方式采用动态显示组号。
主持人按下开始抢答键才可以抢答。
主持人没有按下开始抢答按纽，有人抢答则抢答违规，报警并显示组号，主持人按下开始抢答开关重新抢答。
主持人按下开始抢答按纽后，数码管30秒倒计时抢答，30秒内有人抢答，则蜂鸣器响声提示并显示他的组号，并且开始60秒倒计时（60秒内必须回答完问题），最后五秒倒计时警报。
单片机最小系统、抢答按键模块（四位并行数码显示）、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块、蜂鸣器音频输出模块。
四硬件系统说明与电路原理图4.1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、键盘显示接口电路组成。
其中单片机AT89C51和8279是系统工作的核心，它们主要负责控制各个部分协调工作和电路的主要功能。
1.AT89C51单片机由微处理器，存储器，I/O口以及特殊功能寄存器SFR等部分构成。
其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间，片内程序存储器的容量为4KB，片内数据存储器为128个字节。
89C51单片机有4个8位的并行I/O口：P0口，P1口，P2口和P3口。
各个接口均由接口锁存器，输出驱动器，和输入缓冲器组成。
P1口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入/输出口。
P3口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外，每条接口还具有不同的第二功能，如P3.0是串行输入口线，P3.1口是串行输出口线。
在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时，P0可作为分时复用的低8位地址/数据总线，P2口可作为高8位的地址总线。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
本次实验中P1.0-P1.7同于控制八位选手对应的指示灯亮或灭。
P3.2用蜂鸣器的控制口。
2. 8279可按其功能分为:键盘功能块、显示功能块、控制功能块;与CPU接口功能块控制功能块包括控制和定时寄存器,定时和控制,扫描计数器三部分,它主要用来控制键盘和显示功能块工作.控制和定时寄存器:用于存贮来自CPU的编程命令,CPU对8279编程以确定键盘与显示器工作方式和其它工作条件时,先把命令控制数据放到数据总线上,然后使A0=1,WR=0CS=0,并在WR 上升沿把命令键存在控制和定时寄存器中,并经译码,建立适当的功能.定时和控制:它含基本的定时计数器,第一个计数器是一个分频系数为2-31的前置定时器, 分频系数可由程序预置,使内部频率为100KHz,从而能给出5.1ms键盘扫描时间和10.3ms 反跳时间,其它计数器将此基本频率分频后,提供适当的按键扫描.行扫描.键盘阵列扫描.以及显示器扫描次数.扫描计数器:扫描计数器有两种工作方式,在编码工作方式时,计数器提供一种二进制计数, 通过管脚SL0-SL3输出后经外部译码才能提供给键盘和显示器的扫描作用,在译码工作方式时,扫描计数器对最低二位进行译码,SL0-SL3输出4选1的译码信号,作为显示器和键盘的译码扫描.键盘功能块包括:返回缓冲器,键盘反跳及控制,8x8 FIFO传感器RAM,FIFO/传感器RAM 状态.2.蜂鸣器当至P3.2低电平有效。
3.8279键盘及显示电路4.发光二极管电路晶振的频率为12MHZ，提供89C51的时钟脉冲使89C51工作，在此次课程设计电路中当一个问题结束主持人后按下复位开关后进行下一题的准备。
6.系统电路原理图五软件系统设计智力竞赛抢答器要求有计时记忆功能,一次时间设置完, 复位后不需重新进行时间设定，通过键盘扫描输出按键信息,再通过单片机将它转换成能在七段数码管上显示字型码.当抢答完毕时,会在数码管上显示抢答者数字号码提示以表示抢答成功.同时显示其分数,分数的加减可由裁判手动进行. 采用2*8式键盘,可实现8路抢答. 在显示时使用的是七段数码管显示在本设计中根据实际情况采用的是动态显示方法. 并通过查表法将其在数码管上显示出来,硬件去抖动,如果"开始键"按下就向下执行,否者跳到开始。
采用倒计时程序，使其具有倒计时功能。
回答倒计时90秒。
抢答时间30秒。