1、抢答器设计 内容提要: 电子智能抢答计分器在抢答过程中,为了知道哪一组或哪一位选手先答题, 必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中,靠视觉是很难判断出哪组 先答题。利用单片机系统来设计抢答器,使以上问题得以解决,即使两组的抢答 时间相差几微秒,也可分辨出哪组优先答题。本设计使用 AT89C51 单片机来设计 智能抢答器,组数可以在八组以内任意使用。并且具有倒计时和时间设置及报警 功能。利用 AT89C51 单片机对信号进行锁存、显示等功能。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。 一、一、 系统总
2、体方案设计系统总体方案设计 电子智能抢答计分器在抢答过程中,为了知道哪一组或哪一位选手先答题, 必须要设计一个系统来完成这个任务。 为了完成这个任务设计时系统能显示抢答 组号、各组计分并能计分显示以及比赛结束时能发出报警声三个要求;电子智能 抢答计分器主要是由硬件部分和软件部分构成,硬件和软件分开设计;系统综框 图如下: 图 1-1 系统框架图 抢答器的工作原理抢答器的工作原理 数码管及上 拉电阻 AT89C51 复位电路 抢答器计时时间调 整及语音报警 独立式按键键盘 抢答器的工作原理是利用单片机的定时器 T0、 T1 中断完成,其余状态循环调 用显示子程序,用4个共阴极LED数码管来显示,
3、 用P0口作为数码管的八个段选, 用 P2 口中的 P2.0、P2.1、P2.2、作为 4 个数码管其中 3 个位选,P1 口接 4 个按 键,提供选手抢答,P3.0-P3.5 四个接四个按键,提供开始、结束、答题时间调 整、抢答时间调整,加 1、减 1 调整之用。 抢答功能: 通过四路按键配合程序来实现抢答功能。当主持人按下抢答键开始抢答后, 此时任一路按下按钮均闭锁其它各路, 由程序对键盘译码并显示最先按下抢答键 的路数及其当前时间。 抢答限时: 主持人按下抢答键后, 设置 5 秒为抢答时间(此时间可在 1-99 秒之间修改)。 若 5 秒内无人抢答,倒计时为 0 时发出报警,说明该抢答题
4、目作废。此时闭锁所 有抢答按键,只有当主持人再次按下抢答键开始下一次抢答方可抢答。 答题限时: 当选手按下按钮时,启动倒计时(此倒计时时间可在 199 秒之间修改),倒 计时为 0 时发出报警,说明答题时间到。 二、二、 系统硬件设计系统硬件设计 1、控制系统及所需元件控制系统及所需元件 芯片的选择芯片的选择 抢答器电路的核心是 89C51 单片机,其内部带有 4KB 的 FLASH ROM,无需外 扩程序存储器;抢答器没有大量的运算和暂存数据现有的 128B 篇内 RAM 已经能 满足容量需求,故不需外扩片外 RAM,系统配有 8 位 8 段数码显示管,管采用共 阴数码管,作为时钟的显示输出。 控制系统主要由单片机应用电路、存储器、接口电路、显示接口电路组成; 其中单片机采用的是 AT89C51 单片机使系统工作的核心, 它主要负责控制各个部 分协调工作。 所需元件:该系统的核心器件是 AT89C51,其外部接上复位电路、上拉电阻、 数码管、按钮及扬声器。元件为:晶体振荡管 X1,电容 C1、C2、C3,电阻 RP1, P3.0 和 P3.1 有裁判控制分别是抢答停止