基于C51单片机的八路无线抢答器毕业设计

目录1.绪论 (1)1．1 选题的目的和意义 (1)1．2 课题研究的内容 (1)1．3 课题的优点及组成 (2)1．4方案论证 (2)1．5国内外现状 (3)1．6抢答器的简介 (3)1．7 抢答器的工作流程 (5)2.硬件设计 (6)2．1 硬件电路的设计原理 (6)2．2 硬件电路的设计 (6)2．3 最小系统 (8)2．4 稳压电源电路设计 (8)2．5 时钟频率电路的设计 (9)2．6 复位电路的设计 (10)2．7 显示电路的设计 (10)2．8 键盘扫描电路的设计 (11)2．9 发声电路的设计 (13)3．软件设计模块 (14)3．1 主程序系统结构图 (14)3．2 软件任务分析 (15)3．3 程序流程图 (15)3．4 程序清单 (16)4．系统的调试 (28)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一元器件清单 (34)附录二系统原理图 (35)1.绪论随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。

进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。

因其功耗低，超高型，低成本，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。

1．1 选题的目的和意义通过这次设计，掌握51单片机的原理，了解简单多功能抢答器组成原理，初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法，提高独立思考能力和排除故障的能力。

同时通过本课题设计与调试，提高自己的动手能力，巩固已学的理论知识，建立单片机理论和实践的结合，了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。

初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。

无论是学校还是电视节目中,都可能会举办各种各样的智力竞赛,都会用到抢答器。

基于c51单⽚机⼋路抢答器设计前⾔单⽚机和其他微型机⼀样，也是由CPU（包括运算器和控制器）、存储器、输⼊设备、输出设备组成，只不过单⽚机是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器，以及输⼊/输出（I/O）接⼝电路等计算机的主要部件集成在⼀⼩块硅⽚上的单⽚微型计算机。

它具有体积⼩、可靠性⾼、性价⽐⾼等优点，主要应⽤于⼯业检测与控制、计算机外设、只能仪器仪表、通讯设备、家⽤电器和机电⼀体化产品等领域。

题⽬15 ⼋路抢答器的设计★★设计任务及要求设计任务基于MCS-51系列单⽚机AT89C51，设计⼀个⼋路抢答器。

设计要求1）抢答器同时供⼋名选⼿或⼋个代表队⽐赛，分别⽤8个按钮K1～K8.2）设置⼀个系统清除和抢答控制开关K0，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，并将优先抢答选⼿的编号⼀直保存到主持⼈将系统清除为⽌。

4）主持⼈按下抢答“开始”按钮，抢答开始。

5）当某⼀路抢答成功时，在数码管上显⽰成功信息和该路的号数。

6）当某⼀路抢答违规时，能在数码管上显⽰违规信息和该路的号数。

7）@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”按键后，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。

8）@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。

9）@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。

10）☆其他功能。

硬件设计芯⽚的选择VCC（40）：＋5V；GND（20）：接地；P0⼝（39－32）：不外接⽚外存储器及不扩展时可作为准双向输⼊/输出接⼝，扩展是分时复⽤为低8位地址总线；P1⼝（1－8）：可作为准双向I/O接⼝使⽤；P2⼝（28-21）：外接及扩展时⽤作⾼8位地址总线；P3⼝（10－17）：有两种功能，优先选⽤第⼆功能；RST（9）：复位输⼊。

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。

八路抢答器计课程设计设计题目：八路抢答器学院系别：机械与电子工程学院班级：机电自动化ZB42902设计学生：军、航、恒东、璟君、念、奇磊、治宏、罗梁川、莫春江指导老师：帅华设计时间： 2011年11月1日-12月30日目录一设计任务与要求 (4)二方案设计 (4)三硬件电路设计 (5)四软件设计 (8)五总结 (18)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，再购置的麻烦和与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单片机与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与主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。

一、设计任务与要求一、题目：8路比赛抢答器二、基本要求：利用8051单片机中断系统，制作一个有8个按键的比赛抢答器。

在有人按键时进行对应选手显示。

三、设计任务：1．设计硬件电路，画出电路原理图；2．画出程序流程图；3．编制程序，写出源程序代码；4．写出5000字的详细说明书，要求字迹工整，原理叙述正确，会计算主要元器件的一些参数，并选择元器件；5．个人总结。

四、参考资料：1. 教材；2．《单片机实验指导书》二、方案设计方案: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、信号识别以与显示功能的实现。

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。

基于单片机的八路智能抢答器的设计_毕业设计华北科技学院毕业设计（论文）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S1―S8，供抢答选手进行抢答使用；控制按键有六个，分别为S9―S14，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“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。