基于单片机的八路抢答器设计

基于单片机8路抢答器的设计与实现引言：抢答器是一种用于比赛或考试中进行抢答的设备，它可以实现多个参与者同时抢答，实时显示最先抢答者的编号。

本文将介绍一种基于单片机的8路抢答器的设计与实现。

一、设计方案：1.硬件设计：本设计采用单片机作为主控制器，使用LED显示器显示抢答编号。

按键用于选择参与抢答的编号。

____________________+------------------，P1.0，，P1.1，，P1.2，，P1.3Infrared sensor ----- ------- ----- -----+------------------，P1.4，，P1.5，，P1.6，，P1.7LED display ----- ------- ----- -----+---------------+---------+---------+---------+---------+AVRMicrocontroller+---------------+---------+---------+2.软件设计：本设计的软件部分主要涉及中断、定时器、按键扫描和显示控制几个方面的内容。

(1)中断：使用外部中断响应红外传感器的触发信号，并处理中断程序。

(2)定时器：使用定时器来实现LED显示的时序控制，以达到流畅的显示效果。

(3)按键扫描：定时扫描按键，当一些按键按下时，触发相应的抢答编号。

(4)显示控制：根据抢答编号，通过对LED显示器的控制，实现编号的显示。

二、实现步骤：1.硬件部分的实现：(1)按照上述连接图的方式，将红外传感器和LED显示器与单片机进行连接。

(2)编写硬件程序，对红外传感器和LED显示器进行初始化配置。

2.软件部分的实现：(1)编写中断服务函数，用于响应红外传感器的触发信号，并完成相应的中断处理。

(2)编写定时器中断服务函数，用于控制LED显示的时序。

(3)编写按键扫描函数，用于检测按键是否按下，并触发相应的抢答编号。

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。

基于单片机8路抢答器的设计与实现基于单片机的8路抢答器是一种常见的电子竞赛设备，用于测验、培训或竞赛等活动中进行抢答的过程。

它能够为多个参与者提供公平竞争机会，并通过显示屏和声音提示来呈现结果。

下面是一个基于单片机的8路抢答器的设计与实现的参考内容。

一、硬件设计：1. 微控制器选择：可以选择一款适合的单片机作为抢答器的主控芯片，常见的选择有STC89C52、AT89C52、PIC16F877A 等。

2. 输入部分设计：为每个参与者设置一个按钮，用于抢答。

可以使用电子按键、触摸按钮等。

3. 显示部分设计：可以选择LCD液晶显示屏或数码管进行显示，显示参与者的编号或抢答进度等信息。

4. 声音提示设计：可以使用蜂鸣器或扬声器作为声音提示装置，用于鸣笛提示抢答结果。

5. 电源部分设计：选择合适的电源模块，如直流电源模块或电池供电。

二、软件设计：1. 系统初始化：设置IO口的输入输出状态，初始化LCD显示屏，配置中断等。

2. 抢答逻辑：设置抢答模式，设定抢答者数量，记录抢答时间，并根据抢答顺序进行显示和提示。

3. 显示与提示：根据抢答结果，将结果显示在LCD屏幕上，并通过声音提示器进行声音提示。

4. 延时与计时：设置合适的延时函数和计时器用于计算抢答的时间长度。

5. 节拍控制：设置一个节拍控制函数，用于判断抢答按钮的按下时间是否在某一节拍内，以增加抢答的公平性。

6. 按键检测与处理：使用中断或轮询方式对抢答器上的按键进行检测和处理，并根据按键的触发来执行相应的命令。

三、实现步骤：1. 硬件搭建：按照上述设计，完成抢答器的硬件搭建，包括连接单片机与按钮、显示屏和声音提示器等。

2. 程序编写：根据所选的单片机型号，使用对应的编程软件，编写相应的程序。

3. 调试与测试：将编写好的程序下载到单片机中，通过串口或者编程器与单片机进行连接，进行调试与测试。

4. 优化与改进：根据实际使用情况，进行程序的优化和改进，以提高系统的稳定性和可靠性。

基于单片机八路抢答器设计设计基于单片机的八路抢答器，需要考虑以下几个方面：硬件设计、软件设计以及抢答器工作流程。

硬件设计：1.单片机选择：可以选择一款具有较多IO引脚和较强处理能力的单片机，如STC89C51、这款单片机具有40个IO口，并且内部集成了PWM、ADC等模块，适合本次设计。

2.触发器设计：使用8个按钮作为触发器，每个按钮与一个IO口连接。

当有用户按下按钮时，会通过IO口向单片机发送一个高电平信号。

3.显示模块设计：可以使用LED灯作为显示模块，用于显示抢答的结果。

每个参与者对应一个LED灯，抢答成功的参与者对应的LED灯会亮起。

4.电源模块设计：使用适配器将220V交流电转换为5V直流电，供给单片机和LED灯。

5.电路连接：将按钮和LED灯与IO口连接，并接地，保持电路的正确连接。

软件设计：1.IO口初始化：将涉及到的IO口初始化为输入或输出口。

2.中断设置：将按钮连接到中断引脚，当按钮按下时，触发中断。

在中断函数内根据按下的按钮编号，判断抢答的结果。

3.抢答逻辑：设计一个数组来保存参与抢答者的结果。

当用户按下按钮后，根据按下按钮的编号，将结果保存到数组中。

根据题目的要求，可以选择先按下的为正确答案或者最后按下的为正确答案。

4.显示结果：根据抢答结果，控制相应的LED灯点亮或熄灭。

抢答器工作流程：1.开机初始化：开机后，进行硬件初始化，包括IO口的初始化和LCD屏幕的初始化。

2.抢答准备：显示等待抢答，等待用户按下按钮。

3.抢答开始：当用户按下按钮后，系统根据按下按钮的编号判断答案是否正确，并将结果保存到数组中。

4.结果显示：根据抢答结果，控制相应的LED灯点亮或熄灭，显示抢答结果。

5.重置抢答器：在每轮抢答结束后，将抢答器重置为初始状态，清空结果数组，准备下一轮抢答。

通过上述硬件设计、软件设计以及抢答器工作流程的设计，实现了基于单片机的八路抢答器。

抢答器的设计可以根据实际需求进行修改和扩展，例如增加显示屏幕显示更多信息、添加声音提示等，以满足不同的使用场景。

基于单片机的八路抢答器设计单片机作为一种高性能的微处理器，能够实现实时控制、高速计算、数据存储等功能，被广泛应用于各种电子设计中。

本文将介绍一种基于单片机的八路抢答器设计。

一、设计思路本设计的主要目的是实现一个简单实用的抢答器系统，主要功能包括抢答、计分、显示和控制等。

为了实现这些功能，我们采用了AT89C52单片机，利用它的GPIO口实现八路输入、八路输出等控制功能。

同时，为了提高可靠性和稳定性，我们还加入了复位电路、晶振电路、滤波电路等必要的辅助电路。

二、硬件设计1.复位电路为了确保单片机能够正常工作，我们需要加入一定的复位电路。

复位电路的作用是在单片机上电时，将单片机复位，并确保单片机在正常工作时不出现异常。

常见的复位电路包括电容复位电路、复位芯片电路等。

本设计采用的是电容复位电路，具体电路如下图所示：2.晶振电路晶振电路是单片机正常工作的关键部分，晶振电路的稳定性直接影响系统运行稳定性。

因此，我们需要选择高质量的晶振，并且在电路设计过程中注意规范布局，保证信号传输的稳定性。

具体的电路如下图所示：3.输入电路本设计要实现的是八路输入，因此我们需要设计八路独立的输入电路。

输入电路的作用是将外部输入信号有效地输入到单片机GPIO口，以实现控制功能。

由于输入信号有可能受到外部干扰，因此我们需要加入滤波电路，此处采用RC滤波器。

4.输出电路本设计要实现的是八路输出，因此我们需要设计八路独立的输出电路。

输出电路的作用是将单片机的控制信号输出到外部电路，以实现八路LED灯的控制。

由于LED的电流较小，因此我们适当加入一个三极管，以保证LED正常工作。

三、软件设计1.主程序本设计采用C语言编写，主程序包括初始化、读取输入、判断输入、显示得分等步骤。

主程序的框架如下图所示：2.中断程序为了实现抢答功能，我们需要使用到单片机的中断功能。

当检测到有按键按下时，单片机会进入中断程序，中断程序的作用是停止倒计时并保存得分，然后将LED显示出得分数。

第一章系统方案与论证1.1 根本要求〔1〕系统容量：为满足竞赛抢答的要求，系统容量定位8路。

〔2〕系统能完成：倒计时指令发送与接收；抢答对别信息发送与接收；〔3〕抢答倒计时可在0-99秒内根据需要任意调整。

〔4〕所有信息交换都采用无线通信。

〔5〕抢答指令发出和抢答成功要有提示音。

1.2 系统方案选择1.2.1 系统根本构造框图1-1 根本系统构造框图系统工作流程：主持人电路通电后，2位数码管不断加1，以示电路可以正常工作。

主持人按下控制开关后，电路进入倒计时预设状态，设置好后再按一下控制开关，则完成预设，数码管显示预设数。

当主持人按下开场按钮后，选手可以抢答，同时数码管显示倒计时读秒，如有选手按下抢答键，数码管显示该选手的序号，同时封锁其他的抢答信号，蜂鸣器鸣叫10s，以示有人抢答成功。

如读秒归零时还无人抢答，则蜂鸣器鸣叫10s,数码管显示为不断闪亮的“00〞，以示抢答时间到。

当抢答的选手答复完毕或读秒归零后，主持人按一下开场按钮，电路即可恢复到开场抢答，倒计时读秒状态1.2.2 通信方案论证与选择要实现无线通信，可选用频分复用和时分复用两种形式。

频分复用各信道独立，不考虑信号在时间上的重叠。

但是在整个系统最少也需要8个信道，电路复杂，制作本钱高，故不取。

对实际问题进展分析，发现系统通信中，除抢答信号外，其他信号的传送都具有明显的分时性〔即各信号的传送都不可能同时出现〕。

再对抢答信号进展深入研究，发现：〔1〕人对抢答信号的反响在毫秒级是很不灵敏的，人的反响速度是在0.2s-0.8s 内随即出现。

〔2〕在比赛现场，抢答题目一般在几十秒内。

能做出答复决定的人也只在40%左右，坚决做出答复决定的占20%左右。

根据系统满容量算20*20%=4,只有4个左右的人数进入0.2—0.8s反响比赛中。

〔3〕按键反响速度也是有差异的，大概在20ms左右。

根据以上三点分析，可以定性的得出抢答信号在一定的时间区间内具有随机分时的特性。

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY科研实践题目：基于单片机的八路智能抢答器设计二级学院（直属学部）：延陵学院专业：电气工程及其自动班级：学生姓名：学号：指导教师姓名：职称：副教授2013年12月30日至2014年1月10日目录1.绪论 (3)1.1课题研究背景及意义 (3)1.2课题研究的内容 (3)1.3系统需求分析 (4)2.系统设计方案论证 (5)2.1 方案设计 (5)2.2 系统需求分析 (5)3.总体设计方案 (7)3.1 单片机的选择 (7)3.2抢答器方案论证 (8)4.系统硬件电路设计 (9)4.1总体设计结构图 (9)4.2最小系统电路设计 (9)4.2.1时钟频率电路图 (9)4.3输入电路设计 (10)4.3.1按键电路的设计 (10)4.4输出电路设计 (11)4.4.1 报警电路设计 (11)4.4.2 数码管显示电路 (12)4.4.3 电源电路设计 (13)图4-8稳压电路系统结图5.软件设计 (14)5.软件设计 (15)5.1主程序结构图 (15)5.2主程序流程图 (15)6 设计方案评价及使用方法 (17)7.实物制作 (18)7.1电路板焊接 (18)7.2电路板调试 (18)8.总结与致谢 (20)8.1科研实践总结 (20)附录 (21)1.绪论1.1课题研究背景及意义1课题简介抢答器是一种广泛用于企业事业单位和商业部门，为各种知识竞赛、文娱活动提供公正客观快速裁决的一种常用的电子设备。

随着集成技术和计算机技术的发展，单片机作为一个分支亦于20世纪80年代以来获得了飞速的发展，各种新品不断涌现，使单片机的应用更加深入，灵活性大大增强。

应用单片机的八路抢答器系统具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。

2课题设计目的此次设计以80C52单片机为核心控制元件，设计一个简易的电子抢答器，与数码管、蜂鸣器、键盘等构成八路抢答器，利用单片机的延时电路、上电复位电路、数码管显示、定时/中断等电路。

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。

毕业论文基于单片机的8路抢答器专业院系: 信息工程系班级名称: 计算机硬件与外设****: *******: ***完成时间: 2011年12月28日湖南铁道职业技术学院信息工程系2012届毕业设计任务书专业：硬件与外设班级：硬件091 填表日期：2011年11月20日指导教师王昱煜职称讲师联系电话159****7341学生姓名周俊兵课题名称基于单片机的8路抢答器的设计课题工作内容介绍单片机的选型、引脚功能等，然后分析抢答器的设计原理，从各个硬件的总体设计到局部电路设计，分析并阐述设计思路；再进行软件的设计，从程序总体流程图到关键部分的设计思路以及中断处理，最后附上程序代码。

该论文的主要内容应包括：1、单片机芯片选择（1）单片机选择（2）模块性能分析2、硬件设计（1）总体设计（2）外部振荡电路设计（3）复位电路设计（4）显示电路设计（5）按键电路设计（6）报警电路设计3、系统软件设计（1）程序总体结构图（2）程序流程图（3）主程序（4）中断处理4、总结本论文的撰写需要先设计出产品的电路图及软件系统，然后再自己焊接组装成产品，然后根据自己的设计思路及产品焊接组装流程用文字加图片的形式在文章中展示出来。

要求指标（目标）通过毕业设计，应达到以下要求：（1）熟悉单片机的型号及各引脚功能。

（2）熟悉单片机硬件电路设计。

（3）熟练单片机C语言程序设计。

（4）用C语言实现软件系统，并在仿真环境下调试运行。

（5）熟练电子元器件的焊接。

（6）根据硬件电路图和程序代码将产品制作出来并调试。

（7）撰写符合规范的毕业设计论文，对毕业设计所做的工作表达出来。

（8）掌握团队合作开发的方法。

（9）进一步积累实际的单片机产品的开发和研究经验。

进程安排（1）第1周：落实毕业设计任务，明确工作内容，部署毕业设计各项工作。

（2）第2周：查阅与课题相关或针对性强的文献5～10篇，阅读并进行归纳、总结。

（3）第3周：根据课题要求进行资料收集、整理，并写出分析报告。

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。

1、各单元电路模块功能1.1时钟电路模块时钟电路由一个晶体振荡器12MHZ和两个22pF的瓷片电容组成。

时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。

单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地工作。

其电路如图3.4所示:图3.4 时钟电路模块1.2复位电路模块电容在上接高电平，电阻在下接地，中间为RST。

这种复位电路为高电平复位。

其工作原理是：通电时，电容两端相当于是短路，于是RST引脚上为高电平，然后电源通过电阻对电容充电，RST端电压慢慢下降，降到一定程度，即为低电平，单片机开始正常工作。

其电路如图3.5所示：图3.5 复位电路模块1.3主控制系统模块/最小系统主控制器采用STC89C52RC，STC89C52RC 单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统 8051 单片机，12 时钟/机器周期和 6 时钟/机器周期可以任意选择。

其特点如下：1. 增强型 8051 单片机，6 时钟/机器周期和 12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统 8051.2. 工作电压：5.5V～3.3V（5V 单片机）/3.8V～2.0V（3V 单片机）3. 工作频率范围：0～40MHz，相当于普通 8051 的 0～80MHz，实际工作频率可达 48MHz4. 用户应用程序空间为 8K 字节5. 片上集成 512 字节 RAM6. 通用 I/O 口（32 个）复位后为：， P1/P2/P3/P4 是准双向口/弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。

7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8. 具有 EEPROM 功能9. 具有看门狗功能10. 共 3 个 16 位定时器/计数器。

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。

基于单片机的八路抢答器设计一、介绍抢答器是一种常见的电子设备，用于组织学生进行抢答活动。

传统的抢答器设备通常采用机械按钮或者红外线传感器，但是这些设备具有限制，例如按钮设备需要人工操作，而红外线传感器则需要维护激光束的稳定性。

基于单片机的抢答器能够解决这些问题，并给予更多的功能扩展。

二、系统设计本设计的基本需求是能够同时支持八个参与者进行抢答，并实时显示第一个抢答者的编号。

设计采用单片机进行控制，为了满足多个参与者的需求，需要使用多个按键进行输入，并通过数码管显示抢答结果。

具体系统设计如下。

1.硬件设计硬件设计基于单片机STM32F103C8T6，具有30个可编程输入/输出引脚。

为了支持八个参与者的抢答，我们使用了八个按钮进行输入，并使用七段数码管显示抢答结果。

引脚的分配如下表：引脚功能PA0 参与者1按钮输入PA1 参与者2按钮输入...PA7 参与者8按钮输入PB0-6 七段数码管段选择PC0-3 七段数码管位选择2.软件设计软件设计基于Keil uVision软件进行编写。

主要功能包括按键输入检测、抢答者编号判断以及数码管显示。

具体的设计流程如下。

（1）按键输入检测使用GPIO口作为输入模式，每个参与者的按键连接到相应的引脚。

通过读取GPIO口的电平来检测按钮是否被按下。

当检测到按键按下时，会触发中断并执行相应的处理函数。

（2）抢答者编号判断通过记录按键按下的时间顺序来判断抢答者的编号。

每次有按钮按下时，会先检测当前是否已经有抢答者，并且记录下第一个抢答者的编号。

在抢答者确认后，会将其他按钮的输入禁用，以防止其他参与者的干扰。

（3）数码管显示使用GPIO口作为输出模式，将七段数码管的段选择信号连接到PB0-6引脚，位选择信号连接到PC0-3引脚。

通过依次设置段和位选择信号的电平，来控制数码管的显示内容。

三、系统实现四、总结本文介绍了基于单片机的八路抢答器设计。

通过使用多个按钮进行输入，以及数码管进行显示，实现了同时支持八个参与者进行抢答的功能。

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。

基于单片机的8路抢答器简单设计
要设计一个基于单片机的8路抢答器，需要使用以下材料和工具：
1.单片机：使用AT89C52或AT89S52单片机。

2.显示屏：使用8位共阴极数码管进行显示。

3.按钮开关：使用8个按键来进行答题。

4.蜂鸣器：用于提示抢答成功或失败。

5.电源：使用12V直流电源供电。

6.电路板、电线、焊接工具等。

设计步骤：
1.通过AT89C52单片机的端口P1.0~P1.7来控制各个数码管的显示，并通过P
2.0~P2.7控制对应的按钮。

2.在程序中设定一个计数器，每当有一个用户答题成功后，计数器加一。

3.如果出现两个或以上的用户同时答对，由单片机判断并发出蜂鸣声提示。

4.根据计数器的值来确定当前的排名，并在数码管上进行显示。

5.当抢答结束后，将计数器清零，等待下一轮抢答。

6.设计完整的电路图，进行焊接和调试。

7.将电路板安装在合适的外壳内，添加电源等其他必要设备，完成8路抢答器的制作。

以上就是基于单片机的8路抢答器的简单设计步骤。

基于单片机的八路抢答器程序设计（C语言）#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define GPIO_KEY P1sbit key1_zhuchi=P3^1; //主持人按键sbit key2_addt=P3^0; //加时按键sbit key3_mint=P3^2; //减时按键sbit beep=P1^5; //蜂鸣器报警sbit LED=P2^0; //LED指示灯sbit LSA=P2^2; //数码管位选sbit LSB=P2^3;sbit LSC=P2^4;//8段共阴数码管0~9段选uchar time,KeyValue,flag,count,m,a,tsbz;//倒计时时间，检测到的选手号，允许抢答标志，主持人按键检测次数，溢出标志，加时判断，时间调整标志uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};void keyscan(); //键盘扫描函数void display(); //数码管显示函数void delay(uchar i); //延时函数void Key_down(); //选手按键按键扫描函数void main() //主函数{time=10; //初设抢答时间为10sKeyValue=0; //设置抢答没开始时选手号为0tsbz=1; //调时间标志flag=0; //答题允许标志m=0; //产生1S的溢出标志TMOD=0x01; //定时器0工作与方式1EA=1;ET0=1;while(1){keyscan();display();}}void keyscan() //键盘扫描{if(key2_addt==0&&tsbz==1) //为抢答或答题加时间{delay(8); //消抖if(key2_addt==0&&tsbz==1){while(!key2_addt);a++;if(a==1){TR0=0;time++;flag=0;}if(a==2){TR0=0;a=0;time++;flag=0;}}}if(key3_mint==0&&tsbz==1)//为抢答或答题减时间{delay(8);if(key3_mint==0&&tsbz==1){while(!key3_mint);a++;if(a==1){TR0=0;time--;flag=0;}if(a==2){TR0=0;a=0;time--;flag=0;}}}if(key1_zhuchi==0)//主持人按键按下{delay(8); //延时消抖if(key1_zhuchi==0){while(!key1_zhuchi); //按下count++;if(count==1) //主持人按键按下一次，开始抢答倒计时{tsbz=0; //不允许调时flag=1; //允许抢答TH0=0x3c;TL0=0xb0;TR0=1; //开启计时器}if(count==2) //主持人按键按下两次，切换到30s答题倒计时界面，可进行答题时间调整{LED=1;tsbz=1; //允许调整时间time=30;TR0=0; //停止计时flag=0; //不允许抢答}if(count==3) //主持人按键按下三次，答题时间开始倒计时{tsbz=0; //不允许调时TH0=0x3c;TL0=0xb0;TR0=1; //开启计时器flag=0; //不允许抢答}if(count==4) //主持人按键按下四次，全部清零{tsbz=1;TR0=0;time=10;flag=0;count=0;KeyValue=0;LED=1;}}}if(flag==1) //允许抢答后进行选手按键扫描{Key_down();}}void display() //显示函数{LSA = 1;LSB = 1;LSC = 1;P0=table[KeyValue]; //选手号码显示delay(100);P0=0x00; //消隐LSA = 0;LSB = 1;LSC =1;P0=0x40; //用来隔开时间显示和号码显示delay(100);P0=0x00; //消隐LSA = 1;LSB = 0;LSC =1;P0=table[time/10]; //计时十位显示delay(100);P0=0x00; //消隐LSA = 0;LSB = 0;LSC =1;P0=table[time%10]; //计时个位显示delay(100);P0=0x00; //消隐}void INT_0() interrupt 1 //中断函数{TH0=0x3c; //50ms定时初值TL0=0xb0;m++;if(m==20) //产生1S的时间{m=0;time--; //倒计时if(time<=5&&time>=0){uchar b=100;while(b--) //蜂鸣器报警{beep=~beep;delay(100);LED=~LED; //LED闪烁报警delay(50000);}}}if(time==0) //没选手抢答或答题时间结束{LED=0;TR0=0; //关闭定时器flag=0;//不允许抢答}}void delay(uchar i) //延时{while(i--);}void Key_down() //扫描选手按键{uchar c=100;uchar n=0;GPIO_KEY=0x0f;if(GPIO_KEY!=0x0f)//读取按键是否按下delay(8);//延时10ms进行消抖if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次检测键盘是否按下{GPIO_KEY=0X0F;//测试列switch(GPIO_KEY){case(0X07): KeyValue=1;break;case(0X0b): KeyValue=2;break;case(0X0d): KeyValue=3;break;case(0X0e): KeyValue=4;break;}GPIO_KEY=0XF0;//测试行switch(GPIO_KEY){case(0X70): KeyValue=KeyValue;break;case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+4;break;case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+9;break;case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+9;break;}}}while((n<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0)) //检测按键松手检测{delay(8);n++;}switch(KeyValue) //读取选手按键{case 1: //一号选手抢答成功delay(8);if(KeyValue==1){flag=0;TR0=0;while(c--) //蜂鸣器提示抢答成功{beep=~beep;delay(100);}LED=0;}break;case 2: //二号选手抢答成功delay(8);if(KeyValue==2){flag=0;TR0=0;while(c--) //蜂鸣器提示抢答成功{beep=~beep;delay(100);}LED=0;}break;case 3: //三号选手抢答成功delay(8);if(KeyValue==3){flag=0;TR0=0;while(c--) //蜂鸣器提示抢答成功{beep=~beep;delay(100);}LED=0;}break;case 4: //四号选手抢答成功delay(8);if(KeyValue==4){flag=0;TR0=0;while(c--) //蜂鸣器提示抢答成功{beep=~beep;delay(100);}LED=0;}break;case 5: //五号选手抢答成功delay(8);if(KeyValue==5){flag=0;TR0=0;while(c--) //蜂鸣器提示抢答成功{beep=~beep;delay(100);}LED=0;}break;case 6: //六号选手抢答成功delay(8);if(KeyValue==6){flag=0;TR0=0;while(c--) //蜂鸣器提示抢答成功{beep=~beep;delay(100);}LED=0;}break;case 7: //七号选手抢答成功delay(8);if(KeyValue==7){flag=0;TR0=0;while(c--) //蜂鸣器提示抢答成功{beep=~beep;delay(100);}LED=0;}break;case 8: //八号选手抢答成功delay(8);if(KeyValue==8){flag=0;TR0=0;while(c--) //蜂鸣器提示抢答成功{beep=~beep;delay(100);}LED=0;}break;}}。