单片机八位抢答器课程设计报告

单片机八路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解并运用I/O口进行输入输出控制。

2. 使学生了解抢答器的功能和工作原理，掌握其设计与实现方法。

3. 帮助学生掌握定时器/计数器的使用，以及在中断处理中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计并实现单片机八路抢答器的实际操作能力。

2. 培养学生分析问题和解决问题的能力，提高编程和调试单片机系统的技能。

3. 培养学生的团队协作能力，提高沟通与表达技巧。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣，激发创新意识。

2. 培养学生具有实践操作中的安全意识，养成良好的实验习惯。

3. 培养学生面对挑战，勇于尝试，不断调整和优化设计方案的态度。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，以实际操作为核心。

学生特点：学生已具备一定的单片机基础知识和编程能力，具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求：教师需引导学生主动探索，鼓励学生提出问题、解决问题，关注学生在实践中的个性化发展。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 单片机基础原理回顾：I/O口控制原理，中断系统原理。

- 定时器/计数器原理及其在抢答器中的应用。

- 抢答器工作原理及设计要求。

2. 实践操作：- 单片机硬件连接及电路设计。

- 编写抢答器程序，实现基本功能。

- 调试与优化：程序调试，硬件测试，故障排查。

3. 教学大纲：- 第一周：回顾单片机基础知识，讲解抢答器工作原理。

- 第二周：学习定时器/计数器应用，设计单片机I/O口控制电路。

- 第三周：分组讨论设计方案，编写程序，搭建硬件电路。

- 第四周：调试与优化，展示成果，总结经验。

4. 教材关联：- 理论知识：教材第3章单片机原理，第4章中断与定时器。

- 实践操作：教材第5章单片机接口技术，第6章单片机应用实例。

教学内容安排和进度根据课程目标和学生的学习情况调整，确保学生能够逐步掌握单片机八路抢答器的设计与实现。

关于八路抢答器的设计报告2019-06-23关于八路抢答器的设计报告篇一：八路抢答器设计报告课程名称：数字电路课程设计设计题目：八路数字抢答器一、实验名称：八路数字抢答器二、实验目的：1.熟悉芯片引脚的识别方法，以及原理。

2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。

3. 掌握电路板的焊接技术。

4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。

三、实验要求：主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用，在主持人宣布抢答开始后，可以进行抢答。

它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者，立即将其编号锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时用LED灯显示。

此外，封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止（即复位操作）。

为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器，并通过安装与调试。

四、使用元件：以及排线、焊锡若干。

五、工作原理：接通电源后，主持人先进行复位，此时七段显示器显示“0”ご耸鼻来鹌鞔τ谙允咀刺。

当主持人宣布“开始抢答”ご耸鼻来鹌骺始工作。

当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示ね时，七段显示器显示该小组的编号。

只有最先抢答者的编号才能被锁存，并在LED数码管上显示选手的编号。

由以上两个条件可以想到：用D触发器来实现，D触发篇二：八路抢答器实验报告能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。

优先编码电路、CD4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出，用报警电路对时间进行严格控制，这样就构成了八路智能抢答器电路。

八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及抢答键。

抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成，实现数字的编码。

CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。

抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。

《单片机原理及接口技术》课程设计报告课题名称题目15八路抢答器设计★★学院自动控制与机械工程学院专业电气工程及其自动化班级姓名学号时间2011-12-27目录前言 (3)一、课程设计的目的和要求 (3)二、方案设计2.1功能介绍 (5)2.2抢答器的工作原理 (6)三、硬件设计电路设计3.1原理图的确定 (7)3.2芯片的选择 (8)3.3复位电路的设计 (10)3.4晶振电路的设计 (11)3.5数码显示管的选择 (11)3.6报警设计 (12)3.7 八位抢答输入设计 (12)3.8主持人控制按键 (13)四、软件设计思想及流程4.1 主程序的设计 (14)4.2子程序的设计 (15)五.调试过程和调试方法 (20)六、课程设计体会 (22)七、参考文献 (22)附录 (23)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。

一、课程设计的目的和要求1.1课程设计的目的和要求单片机原理及应用课程设计是学生综合运用所学知识，全面掌握单片微型计算机及其接口的工作原理、编程和使用方法的重要实践环节。

通过独立或协作提出并论证设计方案，进行软、硬件调试，最后获得正确的运行结果，可以加深和巩固对理论教学和实验教学内容的掌握，进一步建立计算机应用系统整体概念，初步掌握单片机软、硬件开发方法。

根据单片机原理及应用课程的要求，主要进行两个方面的设计，即单片机最小系统和存储器扩展设计、接口技术应用设计。

其中，单片机最小系统主要要求学生熟悉单片机的内部结构和引脚功能、引脚的使用、复位电路、时钟电路、4个并行接口和一个串行接口的实际应用，从而可构成最小应用系统，并编程进行简单使用。

目录1. 原理分析（by 张潇） (2)1.1 设计任务 (2)1.2 性能指标 (2)1.3 工作原理 (2)2. 方案选择（by 张潇） (3)2.1 方案设定 (3)2.2 方案比较 (3)2.3 方案选择 (3)3. 电路原理图绘制及仿真（by 王倩） (3)3.1 所需元器件型号及数量 (3)3.2 电路原理图 (4)3.3 电路仿真结果 (5)4. Pcb图绘制（by 朱文广） (5)4.1 pcb绘制步骤 (5)4.2 pcb绘制原则 (5)4.3 8路抢答器pcb图 (7)5. 综合调试（by 朱文广） (7)5.1 软件调试 (7)5.2 硬件调试 (9)6. 总结（by 王倩） (10)附录1：电路仿真图 (11)附录2: 8路抢答器完整程序 (12)1.1 设计任务以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器，同时供8名选手或8个代表队比赛。

设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可由主持人设定。

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。

1.2 性能指标电源电压：直流5V±10%选手组数：2-8组初始抢答倒计时：20s初始回答倒计时：30s倒计时范围：1-99s可设倒计时提示时间：最后5s1.3 工作原理八路数字抢答器原理框图如图1所示，其工作原理为：接通电源后，主持人未按下开始抢答，抢答器处于禁止状态，数码管显示“----”；主持人宣布“开始”同时按下开始抢答按键，抢答倒计时开始计时，扬声器给出声响提示。

选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。

单片机计课程设报告八人抢答器专业:电子信息工程姓名：学号:201 4 -12-3目录一:名称与目得1、设计要求及目得二:硬件电路设计1、总体原理图2、时钟频率电路得设计3、复位电路得设计4、显示电路得设计5、键盘扫描电路得设计6、发声7、系统复位三、系统软件设计1、系统原理图2、程序流程图3、程序四、调试1、系统得调试2、具体调试3、调试实物图第一章：要求：1、八人抢答逻辑：只有一个最先抢答有效。

2、在主持人控制下，10秒内抢答有效。

3、采用数码管显示抢答10秒倒汁时，若有抢答直接结束，显示结果.4、抢答结束后用数码管显示抢答结果：抢答有效人编号;若有异常（提前抢答，犯规），显示抢答人编号与E,本次抢答结束.5、设主持人控制键、复位键.控制键:启动抢答复位键:系统复位6、开始、正常结束、抢答结束、违规抢答采用声音提示。

第二章：系统硬件设计为使硬件电路设计尽可能合理，应注意以下几方面：(1)尽可能采用功能强得芯片，以简化电路，功能强得芯片可以代替若干普通芯片，随着生产工艺得提高，新型芯片得得价格不断下降，并不一定比若干普通芯片价格得总与高。

(2)留有设计余地。

在设计硕件电路时，要考虑到将来修改扩展得方便. 因为很少有一锤定音得电路设计,如果现在不留余地，将来可能要为一点小小得修改或扩展而被迫进行全面返工。

(3)程序空间，选用片内程序空间足够大得单片机，本设计釆用STC89 C52单片机。

(4)I/O端口，在样机研制出来后进行现场试用时，往往会发现一些被忽视得问题,而这些问题不就是靠单纯得软件措施来解决得。

如有些新得信号需要采集，就必须增加输入检测端;有些物理量需要控制，就必须增加输出端.如果在硬件电路设计就预留出一些I / 0端口，虽然当时空着没用，那么用得时候就派上用场了。

原理图:2、时钟频率电路得设计：单片机必须在时钟得驱动下才能工作、在单 片机内部有一个时钟振荡电路，只需要外接一个振荡源就能产生一定得 时钟信号送到单片机内部得各个单元，决定单片机得工作速度o 外部振荡源电路一般选用石英晶体振荡器。

单片机原理及系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年 1 月 17 日基于单片机的八路抢答器1实验目的（1）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。

（2）掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的特性及控制方法。

（3）通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。

2八路抢答器的功能与操作2.1功能（1）抢答定时，回答定时，并调整抢答和回答时间。

（2）锁住违规抢答的选手的抢答权。

（3）保存并显示选手成绩。

2.2 操作按下抢答键之前抢答的属于违规操作，锁住他们的本次抢答权利。

按下抢答之后有权利的可以抢答，在规定时间内抢答到则进入答题环节，无人抢答则开始下一轮。

回答环节也是在规定时间内作答，正确则加分，错误则扣分，在规定时间内未作答按打错处理。

按下显示成绩后可以通过加减查看每位选手成绩，按确定退出。

按下修改后选择修改序号，“1”为修改抢答时间，“2”为修改答题时间。

确定键进入，加减键修改，确定键确认。

3八路抢答器整体设计方案本次设计以AT89C51为主芯片，利用数码管、按键、电阻、晶振、蜂鸣器等组成的硬件电路。

通过软件实现具体的功能。

软件包括如下模块：（1）初始化模块（2）等待及违规抢答处理模块（包含锁存环节）（3）倒计时模块（包含抢答和答题倒计时）（4）显示模块（包含抢答及答题按键检测环节）（5）延迟模块（包含显示和按键延迟）（6）计时模块（50ms）（7）蜂鸣模块（按音节原理发声）（8）抢答模块（有效及无效抢答）（9）回答模块（加分及减分）（10）时间调整模块（抢答及回答时间调整）（11）成绩显示模块4 硬件设计根据八路抢答器的功能要求，并结合对51系列单片机的资源分析，采用此系列中的主流型号AT89C51作为电路系统的控制核心。

基本硬件电路图如附录1所示。

4.1按键将按键的一端接地，另一端接到引脚上。

单片机八路抢答器课程设计一、引言随着科技的发展和应用越来越广泛，单片机在各个领域的应用日益普遍。

其中，抢答器是一种常见且有趣的单片机应用。

本课程设计将介绍如何使用单片机设计一个八路抢答器，帮助学生更好地理解和掌握单片机的原理和应用。

二、系统框图八路抢答器系统主要由以下几个部分组成： 1. 单片机主控模块：负责系统的整体控制和数据处理。

2. 八个抢答器按键模块：提供用户按键输入功能。

3. 抢答器显示模块：展示抢答器的按键状态和抢答结果。

4. 蜂鸣器模块：用于发出抢答成功或失败的音频提示。

三、系统功能设计八路抢答器的主要功能如下： 1. 抢答器按键功能：每个抢答器都具有独立的按键，当按下按键时，抢答器将发送信号给主控模块。

2. 抢答器显示功能：通过显示模块，实时显示每个抢答器的抢答状态，如按下、未按下等。

3. 抢答器抢答功能：在系统开始抢答后，只有首先按下按键的抢答器才能获得抢答资格。

4. 抢答结果显示功能：在抢答结束后，显示抢答结果，并通过蜂鸣器模块发出音频提示。

四、硬件设计4.1 单片机主控模块主控模块是整个系统的核心，它接收抢答器按键模块发送的信号，并对抢答结果进行处理。

可以选择常用的单片机，如STC89C51等。

### 4.2 抢答器按键模块抢答器按键模块包括八个独立的按键，用于用户进行抢答操作。

按下按键时，将通过IO口发送信号给主控模块。

### 4.3 抢答器显示模块抢答器显示模块采用LED或LCD等显示器件，用于显示八个抢答器的状态，如按下、未按下等。

### 4.4蜂鸣器模块蜂鸣器模块用于发出抢答成功或失败的音频提示。

可以选择适合的蜂鸣器模块并通过IO口控制。

五、软件设计5.1 系统初始化在系统初始化过程中，需要对硬件进行初始化，包括IO口设置、定时器设置等。

### 5.2 抢答逻辑处理通过编程实现抢答逻辑处理，包括按键检测、抢答结果判断等。

当检测到抢答按键按下时，判断该抢答器是否首次按下，并显示相应的抢答结果。

基于单片机的8路抢答器课程设计报告单片机原理及接口技术课程设计报告设计题目：基于单片机的8路抢答器学号：××××××姓名：××指导教师：×××信息与电气工程学院二零一五年七月基于单片机的8路抢答器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。

对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，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. 设计任务结合实际情况，基于AT89C51单片机设计一个8路抢答器。

该系统应满足的功能要求为：(1) 设计一个可供8人进行的抢答器；(2) 系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答；(3) 抢答器开始时数码管显示序号0，选手抢答实行优先显示，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响。

，并且不出现其他抢答者的序号；(4) 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间有主持人设定，本抢答器的时间可设定在1~99秒（本例中设置为20s），当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计时，数码管显示倒计时的时间，同时蜂鸣器有短暂的声响；(5) 设定的抢答时间内，选手可以抢答，这时定时器停止工作，显示器上显示选手的号码和抢答时间。

八路抢答器课设报告引言：一、设计原理：八路抢答器基于单片机控制系统，通过无线通信协议和电子开关实现快速抢答功能。

系统工作过程如下：首先，主持人发出题目，在LCD显示屏上同时显示相关信息；接着，学生通过按下手柄按钮，电子开关实现信号传递给主控单元；主控单元接收到信号后，立即判断并记录最先按下按钮的学生编号及显示在LCD屏幕上。

最后，LCD屏幕显示抢答结果。

二、硬件组成：八路抢答器的主要硬件组成包括：主控单元、LCD显示屏、无线通信模块、电子开关、按钮手柄及电源等。

其中，主控单元使用ATmega16单片机，具有较强的计算和控制能力；LCD显示屏用于显示题目和抢答结果；无线通信模块通过射频技术实现主控单元与LCD显示屏之间的数据传输；电子开关和按钮手柄用于学生抢答操作。

三、软件实现：八路抢答器的软件实现主要包括两个方面：主控单元程序和LCD显示屏程序。

主控单元程序负责接收和处理按钮信号，并判断最先按下按钮的学生编号，并通过无线通信模块将结果传输给LCD显示屏。

LCD显示屏程序负责接收并显示传输过来的学生编号及相关信息，并及时更新显示屏上的内容。

四、使用效果：通过对八路抢答器的测试和实际使用，发现其具有以下几个优点：快速准确的抢答方式提高了竞赛或教育过程的效率；LCD显示屏清晰明了，方便观众和主持人观察比赛过程；按钮手柄设计合理，可以确保学生按键的灵敏度和舒适度；无线通信模块的应用方便了设备的调试和安装。

结论：八路抢答器是一种简洁高效的抢答系统，通过单片机控制和无线通信实现快速抢答功能。

在学术竞赛和教育场景中具有广泛应用前景。

然而，还有一些可以改进的地方，例如加入计分系统、增加抢答延时等，以进一步提升八路抢答器的功能和使用效果。

第一章问题描述在知识比赛中，特别是做抢答题目的时候，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。

因为在抢答过程中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。

利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使各组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。

该课程设计主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它的实际用途。

本系统采用8051单片机作为核心。

控制系统的四个模块分别为：存储模块、显示模块、语音模块、抢答按键模块。

该抢答器系统通过开关电路八个按键输入抢答信号；利用语音芯片ISD1420 完成语音的录放功能；利用存储程序；利用一个四位一体的七段显示数码管来完成显示功能。

工作时，在按下抢答开始键后，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号进行抢答，经单片机的处理，输出控制信号，控制数码管和语音芯片工作。

在位选数码管上显示哪一组先答题的号码，并有倒计时显示，以及通过语音系统发出报警声音，从而实现整个抢答过程。

第二章设计思想我的设计思路是竞赛抢答器要有报警系统，要是在规定时间内还没有参赛者抢答或回答出问题时就会发出报警声，倒计时为设定为5S。

并且如果出现犯规抢答时也会发出报警并且显示该犯规选手的编号。

这个抢答器可同时供不大于8名选手或8个代表队参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号是相对应的，分别是S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8；给节目主持人设置二个控制按钮开关，用来控制系统的清零和抢答的开始；该八路抢答器具有程序存储、数据锁存和显示功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示出选手的编号，同时蜂鸣器给出音响提示，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止；抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答，定时的时间可由主持人设定加减。

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，同时蜂鸣器发出短暂的声响，声响持续时间 0.5S左右，参赛选手在设定的时间内抢答有效，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；如果定时抢答的时间不大于5S后，却没有选手抢答时，系统持续报警，直到定时抢答的时间为零，本次抢答无效，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示FFF 犯规处理；如果主持人没按"开始"键，就有选手抢答，则显示选手编码，并持续报警；如果已经有选手抢答了，别的选手则按键无效。