基于80C51单片机的八路抢答器设计分析

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80C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，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，扬声器发声提示。

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，按键无效非法。

关键词：80C51，LED数码管，抢答器，计时目录前言 (1)第一章绪论 (2)第二章设计要求、构思理论依据 (3)2.1设计要求 (3)2.2设计构思理论依据 (3)第三章关键器件介绍 (5)3.1数码管简介 (5)3.2555定时器简介 (8)第四章电路设计....................................................... 错误!未定义书签。

4.1抢答电路 ......................................................... 错误!未定义书签。

4.2音响电路 (15)4.3时序电路 ......................................................... 错误!未定义书签。

第五章电路实验及调试................................................. 错误!未定义书签。

单片机课程设计项目名称基于51单片机八路抢答器设计专业班级学生姓名指导教师摘要本课程设计提出八路抢答器，随着科学技术的不断发展，促使着人民学习科学、学习技术、学习知识的手段多种多样。

抢答器已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。

本设计是以八路抢答为基本理念，主要采用单片机为核心器件，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬有机的结合起来，使得系统能够正确的进行计时完成的设计，同时采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，并自动复位的设计思想，用开关做键盘输出，用扬声器发声提示，设计具有系统结构简单、反应快、功能强大、可靠性好、操作简单、实用性强的特点。

达到了准确、公平、公正的水平。

具有直观的判断出第一抢答者的意义。

关键字：抢答器；单片机；复位；键盘；扬声器；AbstractThe proposed eight way responder of the curriculum design, with the development of science and technology, a variety of means to urge people to learn science, learning technology, learning knowledge diversity. The contest has been widely applied in all kinds of intelligence and knowledge competitions occasions. The design is based on the eight road as the basic concept, mainly uses the microcontroller as the core device, the use of single-chip timer / counter timing and counting principle, the soft and hard organic combination, so that the system can complete the design time are correct, at the same time adopts digital display direct instructions, automatic latch display results. And design idea of automatic reset, switching to do with the keyboard output using speaker voice prompts, the design has the characteristics of simple structure, fast response, the system of powerful functions, good reliability, simple operation and strong practicability. To achieve an accurate and fair level. With intuitive judgment of the first responder significance.Keywords: responder; MCU; justice;目录第1章绪论 (1)1.1 数字抢答器的概述 (1)1.2 设计要求及目的 (1)第2章硬件电路设计 (2)2.1 总体原理图 (2)2.2 时钟频率电路的设计 (3)2.3 复位电路的设计 (4)2.4 显示电路的设计 (4)2.5 键盘扫描电路的设计 (5)2.6 发声 (6)2.7 系统复位 (6)第3章系统软件设计 (8)3.1 系统方框图 (8)3.2 程序流程图 (8)3.3 程序 (10)第4章实物焊接与调试 (13)4.1 焊接 (13)4.1.1 检测各元件 (13)4.1.2 对PCB板进行排版及连线 (14)4.1.3 焊接的问题及解决 (15)4.1.4 焊接的技巧和注意事项 (15)4.2、调试 (16)4.2.1 系统的调试 (16)4.2.2 具体调试 (16)第5章实物与仿真 (17)5.1 仿真图 (17)5.2 实物图 (17)总结............................................... 错误！未定义书签。

一、毕业设计的任务和具体要求：毕业设计的任务：1. 使学生复习、巩固所学过的理论与专业知识，并予以适当的深化。

2. 强调理论联系实际、严肃认真、高度负责的工作态度，从事电路设计和进行分析调试。

3. 进一步训练学生的基本技能(如：搜集资料、整理思路、绘制电路原理图仿真图及PCB 图、发现与分析问题、寻求解决问题的方案、撰写学术论文等>。

4. 训练学生掌握计算机软件操作和单片机技术，运用计算机软件及相关专业知识汇编语言等较好完成该项设计任务。

具体要求：1. 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按键S1~S8进行抢答。

2. 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。

3. 具有清零和非法抢答控制功能，并由主持人操纵，避免选手在主持人说“开始”前提前抢答，违反规则。

4. 当主持人启动“开始抢答键”后，定时器进行减计时，在30S内无人抢答表示所有参赛选手或参赛队对本题弃权，抢答时间耗尽后禁止抢答。

5. 倒计时5S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。

6. 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号码，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，其他按键者将不能响应，以便公平地选择第一个抢答者。

7. 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60S倒计时。

8. 倒计时期间，如果主持人想终止倒计时，可以按下“停止”按键，系统会自动进入准备状态。

基于51单片机的8路抢答器摘要此次设计提出了用AT89S51单片机为核心控制元件，设计一个简易的抢答器，本方案以AT89S51单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的八路抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛，同时还利用汇编语言编程，使其实现一些基本的功能。

摘 要能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用前期的模拟电路，数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测日新月异的更新，利用单片机实现的抢答器也变得功能强大，结构简单，本文介绍一种利用单片机设计的八路无线抢答器，它功能不是特别多，但非常适合学校抢答器的设计与制作方法在很多电子类媒体都能看到，但遗憾的是这些设计有的是原理性的，缺乏实用价值，而且不容易制作成功：有的电路设计过于复杂，不必要的功能太多。

在这些设计中，主持人控制电路和选手控制电路之间一般都是用电缆连接，以达到相互之间通讯的目的，这种方法在实际使用时存在线缆连接可靠性的问题，并且安装和保管不方便，使用无线传输来传递各抢答器电路之间的信号，则可以有效避免有线传输信号的弊端。

关键词：抢答器；单片机；AT89C51；Keil c51；Proteus引 言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。

无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目.都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。

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合的产品。

这部分抢答器已相当成熟，但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高.故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。

基于51单片机八路抢答器计课程设计设计题目：八路抢答器学院系别：电气工程学院班级：电气1001设计学生：xxxx指导老师：xxx设计时间：2012年6月4日-6月10日摘要抢答器是一种常见的电子产品，尤其是在各类智力竞猜中，为了实现选手的公平性，性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。

这里通过两种设计方案的对比，最终选定了用单片机实现抢答器电路。

由于单片机具有可编程定时器和中断设备，便于实现编程和时间的精确控制。

所用方案电路结构简单，易于实现，它用4个七段数码管来显示，且具有简单精准的报警电路。

所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性，主持人可以根据题目难易进行时间设定，这样进一步保证了公平性。

由于它具有成本低廉，结构简单，且性能优良的诸多优点，必定会得到广泛的应用。

关键词：抢答器，单片机，七段数码管，时间设定目录一方案的概述 (1)1.1 设计内容及要求 (1)1.1.1 设计内容 (1)1.1.2 设计要求 (1)1.2 设计方框图 (2)1.3 抢答器的程序流程 (3)二抢答器单元设计及其说明 (8)2.1主要芯片的介绍 (8)2.2程序流程图 (10)2.3 MAX7219 (12)2.3.1 MAX7219引脚说明 (12)2.3.2 基本的工作方法 (13)2.3.3 MAX7219初始化 (14)2.3.4 部分程序功能介绍 (14)2.4LCD简介 (16)2.4.1LCD和LED的区别 (16)2.4.3显示电路设计和LCD的引脚功能说明 (17)2.4.4液晶显示模块 (18)三抢答器电路原图及仿真 (20)3.1抢答器原理图 (20)3.2仿真软件介绍 (21)3.3仿真测试效果 (22)设计总结............................................. 错误!未定义书签。

参考文献............................................. 错误!未定义书签。

基于51单片机八路抢答器设计程序及电路图时间:2009-05-31 16:31来源:网友整理作者:admin基于51单片机八路抢答器设计程序及电路图说明：本人的这个设计改进后解决了前一个版本中1号抢答优先的问题，并增加了锦囊的设置，当参赛选手在回答问题时要求使用锦囊，则主持人按下抢答开始键，计时重新开始。

基于51单片机八路抢答器设计程序及电路图说明：本人的这个设计改进后解决了前一个版本中1号抢答优先的问题，并增加了锦囊的设置，当参赛选手在回答问题时要求使用锦囊，则主持人按下抢答开始键，计时重新开始。

;八路抢答器电路请看下图是用ps仿真的，已经测试成功<单片机八路抢答器电路图>;============================================================;================单片机八路抢答器程序 =====================;================ 51hei =======================;================ 2008 年 5月 =======================;============================================================OK EQU 20H;抢答开始标志位RING EQU 22H;响铃标志位ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP INT0SUBORG 000BHAJMP T0INTORG 0013HAJMP INT1SUBORG 001BHAJMP T1INTORG 0040HMAIN: MOV R1,#30;初设抢答时间为30sMOV R2,#60;初设答题时间为60sMOV TMOD,#11H;设置未定时器/模式1MOV TH0,#0F0HMOV TL0,#0FFH;越高发声频率越高,越尖MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H;50ms为一次溢出中断SETB EASETB ET0SETB ET1SETB EX0SETB EX1;允许四个中断,T0/T1/INT0/INT1CLR OKCLR RINGSETB TR1SETB TR0;一开始就运行定时器,以开始显示FFF.如果想重新计数,重置TH1/TL1就可以了;=====查询程序=====START: MOV R5,#0BHMOV R4,#0BHMOV R3,#0BHACALL DISPLAY;未开始抢答时候显示FFFJB P3.0,NEXT;dddddddACALL DELAYJB P3.0,NEXT;去抖动,如果"开始键"按下就向下执行,否者跳到非法抢答查询ACALL BARK;按键发声MOV A,R1MOV R6,A;送R1->R6,因为R1中保存了抢答时间SETB OK;抢答标志位,用于COUNT只程序中判断是否查询抢答MOV R7,#01H ;读抢答键数据信号标志，这里表示只读一次有用信号MOV R3,#0AH;抢答只显示计时,灭号数AJMP COUNT;进入倒计时程序,"查询有效抢答的程序"在COUNT里面NEXT: JNB P1.0,FALSE1JNB P1.1,FALSE2JNB P1.2,FALSE3JNB P1.3,FALSE4JNB P1.4,FALSE5JNB P1.5,FALSE6JNB P1.6,FALSE7JNB P1.7,FALSE8AJMP START;=====非法抢答处理程序=====FALSE1: MOV R3,#01HAJMP ERRORFALSE2: MOV R3,#02HAJMP ERRORFALSE3: MOV R3,#03HAJMP ERRORFALSE4: MOV R3,#04HAJMP ERRORFALSE5: MOV R3,#05HAJMP ERRORFALSE6: MOV R3,#06HAJMP ERRORFALSE7: MOV R3,#07HAJMP ERRORFALSE8: MOV R3,#08HAJMP ERROR;=====INT0(抢答时间R1调整程序)=====INT0SUB:MOV A,R1MOV B,#0AHDIV ABMOV R5,AMOV R4,BMOV R3,#0AHACALL DISPLAY;先在两个时间LED上显示R1JNB P3.4,INC0;P3.4为+1s键,如按下跳到INCOJNB P3.5,DEC0;P3.5为-1s键,如按下跳到DECOJNB P3.1,BACK0;P3.1为确定键,如按下跳到BACKOAJMP INT0SUBINC0: MOV A,R1CJNE A,#63H,ADD0;如果不是99,R2加1,如果加到99,R1就置0，重新加起。

题目：51单片机八路抢答器课程设计一、概述1.1 课程设计背景正所谓“活到老学到老”，学生在校期间不仅要掌握理论知识，更需要进行实践操作，提高自己的动手能力和创新能力。

而嵌入式系统是当前信息技术领域的一个重要方向，掌握单片机开发技术对于学生来说非常重要。

1.2 课程设计意义本课程设计旨在通过51单片机八路抢答器的设计，让学生掌握嵌入式开发的基本原理和方法，培养学生的动手能力和创新能力，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力，促进学生对嵌入式系统的深入理解。

二、课程设计目标2.1 知识目标通过学习51单片机八路抢答器课程设计，学生应该能够掌握51单片机的基本原理和编程方法，了解嵌入式开发的基本流程和原理。

2.2 能力目标学生应该能够独立完成51单片机八路抢答器的设计和调试，并能够根据实际需要进行合理的改进和优化。

2.3 情感目标通过课程设计，学生应该能够培养对嵌入式开发的兴趣和热情，提高解决问题的勇气和毅力。

三、课程设计内容3.1 理论知识讲解本部分主要介绍51单片机的基本原理、工作原理和编程方法，让学生对51单片机有一个全面的了解。

3.2 实践操作训练学生在理论知识掌握的基础上，将进行51单片机八路抢答器的设计和调试实践，让学生在实际操作中逐步加深对嵌入式系统的理解。

3.3 设计报告撰写学生需要撰写关于51单片机八路抢答器的设计报告，详细介绍设计的过程和原理，加深对课程内容的理解和应用。

四、课程设计方案4.1 课程设计流程（1）理论知识学习：学生进行对51单片机的理论知识学习，包括基本原理和编程方法。

（2）实践操作训练：学生进行51单片机八路抢答器的设计和调试实践，逐步提高自己的动手能力。

（3）设计报告撰写：学生完成设计报告，总结课程学习的得失，加深对嵌入式系统的理解。

4.2 课程设计要求（1）学生需按时完成理论知识学习和实践操作训练。

（2）学生需要严格按照课程设计要求进行设计报告的撰写，并提交给老师进行评审。

基于单片机的八路抢答器毕业设计一、选题背景及意义1.1 选题背景抢答器是一种常见的电子竞赛设备，它可以被广泛应用于各种知识竞赛、智力竞赛和技能竞赛中。

抢答器的原理是通过按下按钮来触发电路，从而使得系统判断谁先按下了按钮。

由于抢答器具有响应速度快、准确性高等特点，因此在教育培训、科技竞赛等领域得到了广泛的应用。

1.2 选题意义本设计旨在通过单片机技术实现一个八路抢答器，以满足各种知识竞赛、智力竞赛和技能竞赛的需求。

该抢答器具有响应速度快、准确性高等特点，可以提高比赛的公正性和公平性，同时也可以增加比赛的趣味性和互动性。

二、设计思路及方案2.1 设计思路本设计采用基于单片机的八路抢答器方案，主要包括以下几个部分：（1）光电传感器模块：通过红外线发射管和接收管构成光电传感器，用于检测选手是否按下按钮。

（2）单片机模块：采用STC89C52单片机，负责控制整个抢答器的运行。

（3）LED显示模块：采用八个LED灯，用于显示哪个选手按下了按钮。

（4）音响提示模块：通过蜂鸣器发出声音提示哪个选手按下了按钮。

2.2 设计方案（1）硬件设计硬件设计主要包括光电传感器电路、单片机电路、LED显示电路和音响提示电路四个部分。

其中，光电传感器电路主要由红外线发射管和接收管构成；单片机电路采用STC89C52单片机，配合外部晶振、复位电路和ISP下载接口实现对整个系统的控制；LED显示电路采用常规的共阴极八段数码管，通过多工位选择来实现对不同选手的显示；音响提示电路采用蜂鸣器实现对选手按键行为的声音提示。

（2）软件设计软件设计主要包括系统初始化、中断服务程序、定时器控制程序和按键扫描程序四个部分。

其中，系统初始化主要负责对各个模块进行初始化设置；中断服务程序主要负责处理光电传感器的中断请求；定时器控制程序主要负责控制LED灯的显示和蜂鸣器的声音提示；按键扫描程序主要负责检测选手是否按下按钮，并触发相应的中断服务程序。

三、设计实现及测试3.1 设计实现本设计采用Protues仿真软件进行电路设计和调试，通过Keil C编译软件进行单片机程序编写和调试。

基于51单片机八路抢答器的设计八路抢答器是一种常见的电子设备，利用该设备可以实现多人同时抢答的功能。

本设计基于51单片机，通过电路和程序的设计，实现了一个八路抢答器。

一、硬件设计1.单片机选择本设计选择51单片机作为控制核心，采用STC89C52微控制器，该单片机具有丰富的外设接口和较大的存储空间，能够满足实现八路抢答器的要求。

2.抢答按键设备中需要设置八个抢答按键，用于参与者抢答。

按键采用常闭型按键，接通时为低电平，用于触发中断。

3.电源设计为了提供稳定的电源给抢答器，设计中采用了5V稳压电源电路，供电采用AC220V转DC5V电源适配器。

4.显示设计为了方便显示抢答结果，本设计采用了一个共阴数码管，用于显示抢答结果。

具体显示方式根据需求进行编程显示。

5.连接器设计为方便接线和扩展，设计中使用了排针排插连接器，将各个按键、数码管等连接到主控板上。

二、软件设计1.引脚设置首先需要对单片机的I/O引脚进行设置，将各个按键连接到相应的引脚上。

同时，还需要设置数码管的引脚，用于控制显示。

2.中断设置为了实现按键的检测和抢答功能，需要设置外部中断。

具体的中断设置根据引脚的连线情况进行配置。

3.抢答逻辑抢答的逻辑可以根据需求进行设计，本设计采用最先按下的键位为答题者，其他键位将被屏蔽。

按下按键后，相应的数码管会显示该答题者的编号或名称，并输出一个信号用于记录答题者的顺序。

4.结果显示抢答结束后，根据答题者的顺序，将结果显示在数码管上。

可以根据需求进行设计，如按照答题者的编号显示。

5.功能扩展除了基本的抢答功能外，还可以对设备进行功能扩展。

如设置答题时间限制，设置显示答题者的得分，设置答题者的排名等。

三、PCB设计完成硬件电路和软件设计后，需要进行PCB设计，将各个元件进行布局，进行连线和焊接。

PCB设计需要保证连接的正确性和布线的合理性。

四、测试与调试完成PCB的焊接后，需要进行设备的测试与调试。

通过逐个按下按键，观察数码管的显示结果是否正确。

基于51单片机八路抢答器课程设计一、引言在现代教育中，抢答器作为一种教学辅助工具经常被用于进行课堂互动和知识点检测。

本课程设计旨在基于51单片机设计一个八路抢答器，通过硬件电路和软件程序的配合，实现对答题速度的测量和抢答器的控制。

二、实验目的1.熟悉并掌握51单片机的基本原理和编程方法；2.学会使用按键、LED等外设控制电路进行实验设计；3.理解抢答器的工作原理，掌握测量答题速度的方法；4.实际动手设计并制作一个八路抢答器。

三、实验原理3.1 51单片机基本原理51单片机是一种常见的单片机，具有低功耗、低成本和强大的功能特点。

它通过内部的CPU、存储器、I/O口等组成，可以实现各种控制任务。

在本次实验中，我们将使用51单片机来控制八路抢答器的功能。

3.2 抢答器的原理八路抢答器的原理是基于51单片机和按键、LED等外设的配合实现的。

抢答器中的每个按键对应一个LED灯，当某个按键被按下时，对应的LED灯会亮起。

同时，51单片机会记录下按键按下的时间，用于测量答题速度。

抢答器的控制逻辑可以通过编程实现。

四、实验步骤4.1 硬件电路设计1.连接51单片机与按键、LED等外设，确保电路连接正确；2.按照抢答器的八路设计，为每个按键连接一个LED灯；3.确保电路的供电正常，能够正常控制LED灯的亮灭。

4.2 软件程序设计1.编写51单片机的控制程序，实现按键与LED灯的互动；2.程序中需要包括按键检测、LED亮灭控制和答题速度记录等功能；3.调试程序，确保各个功能正常运行；4.将程序下载到51单片机中，进行全面测试。

五、实验结果5.1 硬件电路测试1.针对每个按键依次按下，观察对应的LED灯是否亮起；2.测试按键按下时的按键反馈是否正常；3.检查电路连接是否稳定，无松动情况。

5.2 软件程序测试1.模拟按键按下，观察对应的LED灯是否亮起；2.检查答题速度记录功能是否正常；3.检查程序逻辑是否正确，没有出现死循环等异常情况。

题目基于单片机的八路抢答器学院名称信息工程学院指导老师 X X X 班级11级电信2班学号学生姓名时间在日常生活中，我们可以在电视，或者现实生活活动现场可以看到在答题或者游戏中，他总能第一时间测到谁是第一个，让我们的世界少了那些不必要的争议，那是什么，那就是抢答器。

通过一次又一次科学的进步，单片机在发展，各种功能运用到现实生活的各种领域让我们生活更加的接近理想话以及通过简单的操作完成手工无法完成或者很难做到的事情，例如家电，通信，商业，工业，航空，航天，军事以及汽车方面。

当然这次我们做的是其中的一种那就是抢答器，它具有很高的安全性、可靠性，准确性，应用日益广泛。

本次设计使用 AT89C51 实现一基于单片机的抢答器设计，其主要具有如下功能：（1）抢答时间调试，限时时间调试这两个功能都是要在最开始时调试。

可以改变调试抢答时间和限时时间。

（2）声光报警系统。

抢答时间倒计时时会报警闪烁，以及蜂鸣器报警还有时间提示。

（3）锁定功能。

为了很好的在第一时间锁定第一位，抢答器做了很好的反馈功能，为此能够更加精确的锁定反馈第一位抢答器是由一个AT89C51、输出八段显示电路。

另外系统还有 LED 提示灯，报警蜂鸣器等。

抢答器的功能在于反馈以及最快的时间做出选择：（1）限时时间调试·抢答时间调试功能：这是一个十分人性化的设计，他可以在不同的场合用不同的时间来限定抢答以及限时时间的调试。

（2）抢答锁定功能：当按下抢答键时，抢答器会判断第一个抢答的以及显示抢答人的编号。

（3）报警系统：当抢答倒计时到5秒时开始二极管开始闪烁报警蜂鸣器开始鸣叫。

主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机 AT89C51，以及选购其他电子元器件。

第二步，使用Protel设计硬件电路原理图，并设计 PCB图完成人工布线。

第三步，使用Medwin 软件编写单片机的 C语言程序、仿真、软件调试。

第四部，使用 PROTEUS 软件进行模拟软、硬件调试。

基于单片机的八路抢答器设计方案第一章抢答器设计功能分析1.1 数字抢答器的概述对于抢答器我们大家来说都不陌生, 它是用于很多竞赛场合, 真正实现先抢先答, 让最先抢到题的选手来回答问题。

抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。

选手们都站在同一个起跑线上, 体现了公平公正的原则。

1.2 设计任务与要求1.基本要求:给主持人设置一个开关, 用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。

抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后, 若有选手按动抢答器按钮, 编号立即锁存, 并在LED数码上显示选手的编号, 同时扬声器给出音响提示。

此外, 要封锁输入电路, 禁止其他选手抢答。

1.发挥部分:2.抢答器具有定时抢答的功能, 且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30秒）。

当节目主持人启动“开始”键后, 要求定时器立即减计时, 并用显示器显示, 同时扬声器发出短暂的声响, 声响持续时间0.5秒左右。

3.参加选手在设定的时间内抢答, 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时刻的时间, 并保持到主持人将系统清零为止。

如果定时抢答的时间已到, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效, 系统短暂报警, 并封锁输入电路, 禁止选手超时后抢答, 时间显示器上显示00。

选手如果在主持人按开始键之前违规抢答, 系统报警, LED显示违规选手号码和FF, 直到主持人按下停止键。

第二章抢答器方案论证抢答器的实现方式有种多样, 通过纯电子器件搭建电路实现, 如优先编码器, 锁存器, 555定时器译码器等, 纯电子器件实现没有软件参与, 调试简单, 但是它不易于扩展和修改, 而且电路结构复杂, 调试困难电子, 电子器件管脚很多, 实际搭建起来费时费力, 焊接很容易出错。

于是, 我想到了用单片机实现。

单片机体积小价格低, 应用方便, 稳定可靠。

单片机将很多任务交给了软件编程去实现, 大大简化了外围硬件电路, 使外围电路的实现简单方便。

摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)1 方案设计 (4)1.1功能要求 (5)1.2方案论证 (6)2 系统硬件的设计 (1)2.1AT89S52的结构与功能 (2)2.2单片机八路抢答器电路 (5)2.2.1模块性能分析 (6)2.2.2独立式键盘 (3)2.2.3LED数码管显示 (6)2.2.4时序控制电路...................................................................................................... 6目录3 软件的设计 (1)总结 (2)参考文献 (5)附录 (6)基于单片机8路抢答器摘要随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛运用于各个行业。

在智能化的今天，单片机系统已经代替了传统的控制系统的常规电子路线。

电子只能抢答器在抢答过程中，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。

本系统采用AT89S51单片机作为核心。

控制系统的四个模块分别为：单片机最小系统、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块。

关键词：单片机；显示；驱动；抢答AbstractAlong with the rapid development of electronic technology, based on single-chip microcomputer control system has been widely used in various industries. The intelligent today, SCM system has replaced the traditional control system of conventional electronic route.Electronic only in vies to answer first process vies to answer first, in order to know what a group or a player to answer, must design a system to complete this task. This system USES AT89S51 as the core. Control system of four modules: SCM system, display module, the smallest display driver module, vies to answer first switch module.Keywords: SCM, Display, Drive, Vies to answer first前言随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券，股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。

基于单片机的八路抢答器设计与实现
随着尚学网络技术的发展，八路抢答器在教学场景中占据了举足轻重的地位。

它可以自动收集和记录参与者对提出问题的回答。

为了满足这一需求，设计一台基于单片机的八路抢答器成为不可避免的一步。

首先，设计者们需要为该八路抢答器选择一款性能较高的单片机来作为主控，并开发相应的软件和硬件。

单片机的硬件包括主控CPU、存取器、中断系统以及定时器，软件部分则主要包括屏幕驱动程序、摄像头驱动程序、互斥量控制程序、定时器程序以及抢答器的业务逻辑代码等。

其次，设计者们要完成系统的硬件和软件系统调试工作，包括完成单片机芯片的烧录以及芯片内部各元件之间的定时或动态调试,根据参与者抢答时间，调节系统定时器；同时完成抢答器输入设备的安装、部署和调整工作，比如按钮、摄像头等，让抢答过程足够快；具体的软件调试则是编写和调试运动控制程序、系统配置参数程序、分数管理程序和抢答器业务逻辑程序等。

最后，在系统确认完成所有调试工作后，学校可以不断改进和完善八路抢答器的内容和方法，继续在教学中使用该系统，收集学生参与情况，并评估系统可改进方面。

利用单片机来设计和实现一款八路抢答器，系统整体结构较为复杂，需要设计者掌握系统硬件和软件相关知识，完成各系统的组件安装、调试以及后期的使用反馈改进，可以有效的提高教学过程中的参与度和教学效果。

目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (4)3 硬件电路设计 (5)3.1 单片机及其外围电路 (5)3.2 硬件电路组成 (6)4 系统软件设计 (10)4.1 初始化程序设计 (10)4.2 主程序设计 (11)4.3 倒计时30s子程序的设计 (12)4.4 外部中断T1中断子程序设计 (14)4.5 定时器T1中断子程序设计 (17)4.6 选手按键程序的设计 (18)4.7 数码管显示程序的设计 (19)5 系统调试和总结 (21)附录A 系统原理图 (22)附录B 源程序 (22)1 引言此次设计提出了用80C51单片机为核心控制元件，设计一个简易的抢答器，本方案以80C51单片机作为主控核心，和数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的八路抢答器具有倒计时和实时显示抢答选手的号码的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛。

它的功能实现是比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，倒计时开始，此时数码管开始进行30s的倒计时，是选手的思考时间，倒计时完后，才允许开始抢答，若有人答题，对应的会在数码管上显示出该选手的编号并由蜂鸣器发出声音，在30s倒计时内答题无效。

2 总体方案设计接3单片机完全兼容的高性能CMOS 8位单片机，MCS-51系列单片机以其推出时间早、配套资源丰富、开发手段完善、性价比高等特点而得到了广泛的使用，是单片机的主流品种。

AT89C51的内部资源主要包括：·和MCS--51 系列完全兼容的高性能8位CPU；·4K字节可重复编程的Flash存储器；·256字节的SRAM；·4个8位的并行口，共32条I/O口线；·3个16位的定时器/计数器；·6个中断源，2个中断优先级的中断系统；·一个全双工的串行口；·内部振荡器；·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路其最小系统主要包括复位电路，时钟电路，如下图3.1所示。