基于单片机的八路智能抢答器的毕业设计

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1、 第 I 页 共页 设计总说明 智能抢答器作为一种电子产品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，而且可靠性低，实现起来很困难；有的则用 一些专用的集成芯片，而专用集成芯片的购买又很困难。为适应多选手抢答活动的需要 而设计一个智能抢答器，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。本系统就是采用 AT89C51 单片机为核心 而设计的八路智能抢答器。 根据抢答器的功能，智能抢答器的设计要求如下：抢答器可以同时供 8 名选手或 8 个代表队比赛使用；主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时

2、间和回答时 间;具有清零和非法抢答控制功能， 设置一个系统清除和抢答控制开关， 并由主持人操控； 当主持人启动“开始抢答按键”后，定时器进行减计时，抢答时间耗尽后禁止抢答；倒 计时 5 秒时，如果仍无人抢答，则系统每 1s 报警一次，用以提示参赛选手；抢答器具 有锁存与显示功能。即选手按下按键，锁存相应选手的参赛编号，并在 LED 数码管上 显示， 选手抢答实行优先锁存， 其他按键者将不能响应， 以便公平地选择第一个抢答者； 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，显示器上显示选手的编号，同时进入回 答问题的时间倒计时；倒计时期间，主持人想终止倒计时，可以按下“停止”键，系统 会自动进入准备

3、状态。 本系统采用软硬件结合的方法而设计，其中硬件设计是借用单片机 AT89C51 为中 心控制模块，采用模块化设计思想，根据系统功能划分成六个模块，分别为：核心控制 模块、电源模块、时钟与复位模块、按键输入模块、显示模块、报警模块。软件设计是 采用汇编语言编程。 按键输入模块共有 14 个按键，分为抢答按键和控制按键。抢答按键共有八个，分 别为 S1S8，供抢答选手进行抢答使用；控制按键有六个，分别为 S9S14， 其中 S9 和 S10 分别为“抢答时间调整键”和“回答时间调整键” ；S11 和 S12 分别为时间“加 1” 和“减 1”按键；S13 和 S14 分别为“抢答开始按键”和“

4、停止按键” 。显示模块本系统 采用四个共阳极 LED 数码管显示，一个数码管用来显示抢答到问题的选手的号码，两 个用来显示倒计时时间，一个未使用的数码管作为以后的扩展使用。时钟与复位模块包 括时钟电路和复位电路，单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种操作的时间基准， 复位操作则使单片机的片内电路初始化，使单片机从一种确定的初态开始运行。报警模 第 II 页 共页 块在本系统中为附加模块，它的主要用途就是起到提示并引起人们的注意。电源模块是 为了增强本系统应用的广泛性而设计的模块，它的主要任务是将交流 220V 电压转换为 系统中可以直接使用的稳定的直流+5V。 本设计限定抢答人数为八人，抢答过

5、程如下：当主持人按“抢答开始按键”后，数 码显示屏显示抢答时间倒计时，并在最后五秒启动报警电路提示，在抢答时间过程中八 名选手进行抢答，抢答成功后，显示模块显示选手号和回答问题时间。回答完问题后， 主持人可按“停止按键”结束，新一轮抢答开始。如果在主持人没有按下“抢答开始按 键”而选手就抢答，则视为犯规，显示模块显示“FF”并显示选手号码，而且报警电路 进行提示。主持人按“停止按键”后，新一轮抢答开始。显示模块在初始显示、超过规 定抢答时间仍无人抢答和答题超过规定时间后显示“FFF”。抢答时间和回答问题的时 间可以设定，设定范围为 1-99s，原始状态下抢答时间为 10s，回答问题时间为 30

6、s。后 台主持人可以通过“抢答时间调整键”、“回答时间调整键”和时间“加 1”、“减 1” 按键修改抢答时间和选手回答问题的时间时间，改完后“停止按键”确定，新时间开始 有效。 在抢答器设计过程中，首先完成总体方案的论证制定，然后分析系统的工作原理， 在此基础上设计出各部分单元电路原理图，进一步完成对系统电路的设计。在对系统工 作原理充分研究的基础上，选择合适的元件型号和参数，再用 protel绘图软件画出电路 原理图，最后根据电路接口编写软件程序。 关键字：抢答器；单片机；AT89C51；模块；按键 第 III 页 共页 Introduction The intelligent vies to answer first as a kind of electronic products have been widely applied in all kinds of intelligence and knowledge competition situation. But using the current is some complicated circuit vies t