单片机课程八路抢答器研究设计.doc资源-CSDN下载

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系部：物理与机电工程

专业班级： 07 电子信息工程（二）班

学生姓名：肖乐强

指导教师：翁国云老师

完成时间： 2010-5-25

报告成绩：

单片机八路抢答器设计

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

评阅意见：

评阅教师日期

2

非法。

一、设计任务与要求

1、抢答器同时供 8 名选手或 8 个代表队比赛，分别用 8 个按钮 S0 ~ S8 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。

6、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 。

二、方案设计与论证

方案一:系统各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制开关，完成

抢答输入信号的触发。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便

地完成选手抢答的基本功能，但是由于系统功能要求较高，所以电路连接集成电路相对较多，

而且过于复杂，并且制作过程工序比较烦琐，使用不太方便。

方案二:该系统采用 51 系列单片机 AT89C51 作为控制核心，该系统可以完成运算控制、

信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单

并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性，

能方便地对系统进行功能的扩张和更改。MCS-51 单片机特点如下：

<1>可靠性好：单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的 CPU，程

序指令和数据都可以写在 ROM 里，许多信号通道都在同一芯片，因此可靠性高，易扩充。

<2>单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可

扩充为各种规模的微电脑系统。

<3> 控制功能强：单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件

分支跳跃指令。

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