单片机智能抢答器课程设计

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1、 1 智能抢答器的设计 一、设计目的 单片机把我们带入了智能化的电子领域， 许多繁琐的系统若由单片机进行设 计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一 个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系 统。 而随着技术的进步， 单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中 已成一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数 据，使抢答系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统 “身躯” ，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命” ，使其在传统的抢答器面前 具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。 2 二、方

2、案论证 1、智能抢答器的基本原理 抢答器原理：该抢答器供不多于六个的抢答比赛使用。每个选手的座位前安 装一只抢答按钮开关。主持人的座位前安装一只复原按钮开关、一只蜂鸣器。每 当主持人口头发出允许抢答的号令之后，哪个队先按下座位上的按钮开关，同时 封锁其他按钮开关的活动。并且主持人座位上发出 3 声类似于电话振铃的提示 声，以“声明”此次抢答动作已经完成。在主持人确认后，按下复原按钮，并且 同时发出 “笛笛” 声， 为下一次的抢答作好准备。 电路中的蜂鸣器 FM 是 一只带有助音腔的压电陶瓷蜂鸣器，用于模拟发出报警声的功率放大器和喇叭。 FM 可以看作是一个电容性负载，本身不能流过直流电流。发声

3、的原理是，作用 在两个电极极板的电位在发生变化时，陶瓷材料就发生弯曲，从而振动空气发出 声音。FM 和 4 只按钮开关 SWaSWd 以及 4 只电阻 RaRd 都是在演示板的基 础上额外添加的。由于 RB 端口内部具有上拉电阻，只要用软件设置其有效，即 可省略在 4 只端口引脚上外接上拉电阻。按钮开关和指示灯与座位的对应关系 如表 3 所示。 表 1-1 按钮开关与座位的对应关系 座位 主持人席 座位 1 座位 2 座位 3 座位 4 座位 5 座位 6 按钮开关 SW1 SWa SWb SWc SWd SWe SWf 蜂鸣器 有 无 无 无 无 无 无 2、设计方案 （1）抢答器同时供 6

4、 名选手或 6 个代表队比赛，分别用 6 个按钮 S0 S5 表示。 （2）设置一个系统清除和抢答控制开关 S，该开关由主持人控制。 （3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并 在 LED 数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存， 优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 （4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如 30 秒） 。当主持人启动“开始“键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声 3 响，声响持续的时间 0.5 秒左右。 （5）参赛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 示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定 时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显 示 00 （6）6 路抢答器可以利用硬件电子元器件实现，但电路结构复杂，调试困 难，涉及到的外围元件多，不便于安装，实验给实际操作带来很大的麻烦。 （7）我们利用单片机可以用很少元件实现相同功能，而且单片机性能稳定， 可操作性强。可以只用 P0 口连接