1、 1 课 程 设 计 题目：题目：智能抢答器的设计与功能实现智能抢答器的设计与功能实现 班 级：计科 2011 级 03 班 学生姓名： 指导老师： 二一四年一月 2 目 录 一 引言.-3- 二 设计方案.-3- 三 硬件设计.-4- 3.1 电路核心部分-4- 3.2 数码管显示部分-5- 3.3 电路其他部分-6- 3.6 PCB 电路图.-6- 3.7 实物电路图-7- 四软件的实现 1. 程序流程图.-8- 2.软件程序代码-9- 五 结果分析-22- 六 小结-25- 参考文献.-27- 附注.-27- 3 一、引言 无论是学校、企业、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力
2、 竞赛，都会用到抢答器。因此抢答器是必不可少的最公正的用具。在我们各种竞 赛中我们也经常能看到有抢答的环节， 某些举办方采用让选手通过举答题板的方 法判断选手的答题权， 这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公 平性，而抢答器的应用就能避免这种弊端。而目前市场上已有各种各样的智力竞 赛抢答器，但绝大多数是早期设计的，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数 字电路相结的产品，功能越多电路越复杂，且成本也比较高，发生故障的可能性 也比较高，无法做到显示方式简单，无法判断提前抢按键的行为。随着科技的飞 速发展，能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用模拟电路、数字电路或模 拟与数字电路相结合
3、的方式以及利用微电脑芯片作为核心部件进行逻辑控制及 信号产生的单片机技术和 C 语言编程而设计的多路智力竞赛抢答器。本文利用 multisim 电路仿真软件强大的仿真功能，采用层次电路设计，将各功能的单位 电路设计成层次电路，这样每个单元电路和整体电路连线一目了然，既美观也便 于阅读，还有利于团队设计，因每一层次电路为一独立电路，便于独立设计和修 改。 该抢答器在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一些的实用功能并简 化了电路结构。 二、设计方案 本次设计，采用一片 80C51 芯片检测 8 个用户按键优先顺序，用数码管显示 倒计时 60 秒， 在 60 秒内判断有没有选手抢答问题， 如没有
4、则进入下一个倒计时; 如有, 裁判判断选手的回答答案是否正确，同时按键表示选手答案正误，并给与 选手加分或扣分，最终得出所以选手得分并决出优胜者。 具体步骤如下： 1. 8 路输入，编号为18； 2. 裁判用开关控制系统的清零和抢答开始； 3. 抢答器具有锁存和显示第一个抢答者的编号并禁止其他选手抢答的功能； 4. 抢答器在裁判启动后开始抢答，具有60 秒倒计时功能，在60秒内抢答有 效，停止时并显示抢答时刻； 4 5. 60秒内无人抢答，本次抢答无效，选手若抢答，显示抢答无效； 6. 若裁判尚未启动，选手若抢答，显示抢答无效或报警； 7. 答题完成后，裁判判定答案正确与否，并给出此相应的成绩
5、； 8. 进入下一轮抢答 9. 所有问题抢答完毕后，统计总成绩予以判定优胜者。 三、硬件设计 具体电路设计由一个 51 单片机组成的核心部分和八个用户抢答按键，系统 复位键，开始判断键等其他键位构成。每人拥有一个红绿灯代表正确与否（红色 为错误，绿色为正确） 。四位七段数码管显示题号，选手号，倒计时，选手成绩 等具体数字。 各个电路具体部分如下图： （3.1-电路图核心部分） 5 （3.2-数码管显示部分） （ 3.3- 用 户 抢 答 按 键 部分） 6 （3.4-正误判断显示部分） （3.5-电源部分） 7 (3.6-电路板 PCB 图) 8 （3.7-电路板实体视图正面） （3.8-电路
6、板实体视图背面） 9 四、软件的实现 1、软件设计具体流程图如下： 开始 裁判提问并开始计时并 等待选手抢答 一分钟内有没 有人抢答？ 选手抢答并开始 计时 选 手 答 案 正 确与否？ 在一分钟内回答正确， 绿灯亮，记分牌加 10 分 超时或回答错误红灯亮， 记分牌减 10 分 选手回答问 题个数=10？ 结束 NO YES YES NO NO YES 10 2、软件程序源代码： #include / /a - P00 /b - P02 /c - P04 /d - P05 /e - P06 /f - P01 /g - P03 /D1 - P03 /D2 - P02 /D3 - P01 /D4 - P00 /0 到 9 的数码管值,最后是- unsigned char code numbers11 = 0x77,0x14,0x6D,0x3D,0x1E,0x3B,0x7B,0x15,0x7F,0x3F,0x08; /锁存器引脚 sbit latch = P07; /F2 引脚 s
