1、I 摘 要 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。但抢答器的使用频 率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。作为一个单位，如果专门购一台抢答器 虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢 答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。 本设计是以八路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用 AT89C51 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，同时使数码管能够正确地 显示时间。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。同时
2、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；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，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，按键无效非法。 关键词：AT89C51 LED 数码管 抢答器 计时 II 目 录 1 绪绪 论论 .1 1.1 课题研究的相关背景 1 1.2 国内外研究现状 . 1 1.3 抢答器目前存在的主要问题 . 1 2 抢答器的系统概述抢答器的系统概述 .3 2.1 系统的主要功能 . 3 2.2 系统需求分析
3、. 4 2.3 抢答器的工作流程 4 2.4 抢答器的工作过程 5 2.5 AT89C51 特殊功能寄存器 6 2.6 AT89C51 的功能及简介 7 2.7 抢答器的优点及组成 8 3 系统总体方案的设计系统总体方案的设计 .10 3.1 硬件电路的设计 . 10 3.2 总体原理图11 3.3 时钟频率电路的设计 13 3.4 复位电路的设计 . 14 3.5 显示电路的设计 . 14 3.6 键盘扫描电路的设计 16 3.7 发声电路 18 3.8 系统复位 19 4 软件设计软件设计 .21 4.1 软件任务分析 . 21 4.2 程序流程图. 22 4.3 主程序系统结构图 23
4、5 总结总结 24 附录附录 A: 器件选型方案及详细清单器件选型方案及详细清单 25 附录附录 B: 主要程序分析主要程序分析.25 附录附录 C: 实物图实物图.37 参参 考考 文文 献献 39 单片机课程设计 1 1 绪绪 论论 1.1 课题研究的相关背景课题研究的相关背景 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。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辩认出选手号码。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、选手
5、 得分显示等功能。 本课题利用AT89C51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 时使数码管能够正确地显示时间和选手号码。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。系 统达到要求：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是在1-99s设定； 可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答， 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，时间完后系统自动复位； 按键锁定，在有效状态下，按键无效非法1。 1.2 国内外研究现状国内外研究现状 抢答器作为一种电
6、子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但目前所使 用的抢答器有的电路较复杂不便于制作，可靠性低，实现起来很困难；有的则用一些专 用的集成块，而专用集成块的购买又很困难。为适应高校等多代表队单位活动的需要而 设计一个多功能抢答器，这种抢答器具有电路简单，元件普通，易于购买等优点，很好 地解决了制作者制作困难和难于购买的问题。在国内外已经开始了普遍的应用2。 1.3 抢答器目前存在的主要问题抢答器目前存在的主要问题 随着改革开放事业的不断深入， 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。但抢答器的使用频率校 低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。作为一个单位若专购一台抢答器 虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢 单片机课程设计 2 答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展。 而且目前多数抢答器存在 3 个不足之处3： 第一，现场线路连接复杂。因为每个选手位于抢答现场的不同位置，每个选手与控 制台之间要有长长的连接线。选手越多，连接线就越多、越乱
