课程设计说明书题目：四路智能抢答器设计
所属课程：数字电路
姓名：***
学号：**********
班级：光科1101
指导教师：***
智力抢答器系统设计
摘要: 介绍一种以AT89C51单片机为核心控制器，在Protues软件环境下，从硬件电路建立和软件设计两方面阐述了智能抢答器系统的设计过程和方法!通过仿真运行，表明该抢答器能够及时准确的显示第一有效抢答信号，具有反应快"区分度高"操作简便和实用性强等特点。证明了本文阐述的方案和设计方法是可行的。
关键词：抢答器；单片机；
Abstract: This paper introduces a AT89C51 MCU as the core controller, in the Protues software environment, the hardware circuit and software design of two aspects elaborates the design process and method of intelligent responder system! By running the simulation, show that the responder can timely and accurately display the first effective answer signal, has quick reaction; discrimination high; easy operation and strong practicability. Prove the scheme and design method in this paper is feasible.
Keywords: responder; single chip microcomputer;
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目录
设计任务与要求 (3)
方案设计与论证 (3)
一.抢答器的原理框图及基本要求 (3)
二. 方案的设计 (5)
2.1 方案一：触发器控制 (5)
2.2 方案二：单片机控制 (6)
三、单元电路设计与参数计算 (7)
3.1抢答电路设计 (7)
3.2定时与声光报警提示电路设计 (9)
3.3评分电路的设计 (9)
3.4显示电路的设计 (10)
四、总原理图 (11)
4.1总原理图 (11)
4.2元件清单 (11)
五、仿真调试 (12)
5.1软件调试 (13)
5.2硬件调试 (13)
六、结论与心得 (15)
七、参考文献 (16)
附录一 (17)
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设计任务与要求
1）抢答器具有数码显示、锁存功能。
2）抢答组数分为四组，即序号：1，2，3，4，各有一个抢答按钮，抢答按钮编号与组数序号相对应，分别是选手1，选手2，选手3，选手4，优先抢答者按动本组序号开关，该组号立即锁存到LED显示器上，同时封锁其他组号。3）主持人设置外部清除键。按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。
4）抢答器定时30S。启动开始键后，要求：
①30S定时器工作。
②扬声器要短暂报警。
5）抢答器在30S内进行抢答，抢答有效，终止定时；30S定时到，无抢答者本次抢答无效，系统短暂报警。
6）按下复位key5（主持人），开启倒计时以及流水灯循环流动，至5秒后，报警提示若无人作答，至流水灯以及倒计时提示熄灭，无人作答提示灯，点亮7）若有人抢答，选手则按下选手1，选手2，选手3，选手4；
8）作答后，由主持选择打分评价，按打分区键，进行打分评估，并将分数闪烁显示在LED数码管上。
9）由主持人按下清零键后，再按下复位键，开启下一轮限时抢答
10）设计出电路图，分析工作原理并仿真。
方案设计与论证
该电路的根本要求是准确的判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可用触发器和锁存器等。在得到第一信号后应立即将电路的输入封锁，即使其他组再次发出抢答信号也无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别或使用发光二极管来显示抢到的人员。我们采用显示电路来显示出抢答者。
一.抢答器的原理框图及基本要求
(1)抢答器的组成框图
定时抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示
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选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。
图1所示的定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时间，当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人启动计分器，并且给该选手加上或减去分数。计分器通过译码器将信号传送给一数码管显示出来。
图1 定时抢答器总体框图
（2）本设计方案要求在所提供的元器件范围内设计一个4人抢答器，其功能要求如下：
（1）能判别输入量的优先权；
（2）具有锁存优先判别功能；
（3）主持人开关可以恢复下一轮抢答；
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