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目录一方案的概述 (2)1.1 设计内容及要求 (2)1.1.1 设计内容 (2)1.1.2 设计要求 (2)1.2 设计方框图 (3)1.3 抢答器的程序流程 (4)二抢答器单元设计及其说明 (10)2.1主要芯片的介绍 (10)2.2程序流程图 (12)2.3 MAX7219 (14)2.3.1 MAX7219引脚说明 (14)2.3.2 基本的工作方法 (15)2.3.3 MAX7219初始化 (16)2.3.4 部分程序功能介绍 (16)2.4LCD简介 (18)2.4.1LCD和LED的区别 (18)2.4.3显示电路设计和LCD的引脚功能说明 (19)2.4.4液晶显示模块 (20)三抢答器电路原图及仿真 (22)3.1抢答器原理图 (22)3.2仿真软件介绍 (23)3.3仿真测试效果 (24)设计总结............................................ 错误！未定义书签。
参考文献............................................ 错误！未定义书签。
附录一.............................................. 错误！未定义书签。
附录二.............................................. 错误！未定义书签。
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。
基于51单片机的多功能数字八路抢答器摘要：随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。
同时楼宇智能化的发展与成熟，也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。
电子智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。
如果在抢答中，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，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。
抢答组数可以在八组以内任意使用，本系统设计为模块形式采用九针插头进行连接，系统工作原理本系统采用AT89C51单片机作为核心。
控制系统的五个模块分别为：单片机最小系统（四位并行数码显示、按键式式键盘）、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块、音乐音频输出模块。
关键词：单片机独立键盘显示驱动抢答目录前言 (3)1．方案论证 (4)2. 原理分析 (6)3. 系统设计要点 (6)3.1抢答器硬件设计要求 (7)3.2人机交互程序设计 (7)3.3抢答器系统软件流程图 (8)4.各模块方案选择和论证 (8)4.1抢答器显示模块 (8)3.2控制模块 (9)3.3电池方案选择 (9)4.4抢答器键盘选择 (9)5. 模块最终方案 (10)6．单片机干扰防护 (10)6.1采用隔离技术 (11)6.2正确接地措施 (11)结论 (11)参考文献 (12)附1（单片机程序） (13)附2（电路连接图） (21)前言随着现代电子电路的快速发展，以及电子行业对现有电子工程技术的不断需求，特别是对实际操作实践的电子人才的需求越来越多，所以加强学生动手能力﹑重视实践应该是电子发展需求的必然趋向。
实践动手能力的培养是一种综合能力，这种能力当然是在一定难度的前提下完成的，通过一定数量的实践才能逐步形成的。
基于STC89C51单片机八路抢答器设计摘要：本文基于STC89C51单片机，设计了一款八路抢答器。
该抢答器具有操作简便、反应迅速、功能齐全、便于维护等特点。
本文对该抢答器的硬件设计、软件设计以及测试结果进行了详细说明，并对其应用前景进行了展望。
关键词：STC89C51单片机；八路抢答器；硬件设计；软件设计；测试结果。
1. 引言抢答器是一种常见的竞赛设备，广泛应用于学校、培训机构、比赛等场合。
本文基于STC89C51单片机，设计了一款八路抢答器。
该抢答器不仅具有操作简便、反应迅速、功能齐全的特点，还具备便于维护和升级的优点。
本文将详细介绍该抢答器的硬件设计、软件设计和测试结果。
2. 硬件设计本文所设计的八路抢答器主要由单片机、按键、显示器组成。
2.1 单片机本文所选用的单片机为STC89C51，其主要特点是具有高速、低功耗、中断响应快等优点，以及资源丰富、易于扩展等特点，非常适合抢答器这类应用场景。
该单片机的主频为11.0592MHz，采用通过平板线连接下载程序。
2.2 按键抢答器共有8个按键，分别对应八个参赛选手，按下按键后，会立即向单片机发送一个信号，告诉单片机该选手按下按键。
2.3 显示器抢答器显示屏采用1602液晶显示屏，显示选手和得分数。
3. 软件设计本文所设计的八路抢答器的软件主要包括中断服务程序、按键扫描程序、显示程序等。
3.1 中断服务程序当有选手按下按键时，会触发外部中断，中断服务程序首先获取按下的按键编号，然后根据该编号更新相应选手的得分情况，最后根据得分情况更新显示器。
3.2 按键扫描程序按键扫描程序定时扫描每个按键是否按下，如果按下，则触发外部中断，更新对应选手的得分情况。
3.3 显示程序显示程序根据选手得分情况更新显示器上的显示内容。
4. 测试结果为了验证所设计的八路抢答器的效果，进行了多次测试。
测试结果表明，该抢答器具有反应快、稳定可靠、易于操作等特点，达到了预期的设计目标。
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。
本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。
它的功能实现是比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，即计时开始，此时数码管开始进行30s的倒计时，直到有一个选手抢答时，对应的会在数码管上显示出该选手的编号和抢答所用的时间，同时蜂鸣器也会发出声音，以提示有人抢答本题，如果在规定的60s时间内没有做出抢答，则此题作废，即开始重新一轮的抢答。
在抢答和回答时间的最后5s，蜂鸣器都会给予报警提示。
关键词：单片机、AT89S51、抢答器目录第一章前言 (1)第二章各模块的选择和论证 (3)2.1抢答器显示模块选择 (3)2.2 控制器选择 (4)2.3 键盘选择 (5)2.4 时钟频率电路的设计 (7)2.5 复位电路的设计 (7)2.6 报警电路 (8)2.7 AT89C51单片机简单概述 (8)2.7.1 AT89C51单片机的结构 (8)2.7.2 AT89C51单片机管脚说明 (9)第三章模块最终方案的设计 (12)3.1总体设计思路 (12)3.2 功能介绍 (12)3.3 抢答器的软件设计 (12)3.4 数码显示软件设计 (13)第四章系统调试与仿真 (15)4.1 软件调试问题分析 (15)4.2 Proteus 仿真 (16)第五章电路板的制作与检查 (17)5.1 焊接的问题及解决 (17)第六章总结 (18)6.1 论文总结 (18)6.2 工作展望 (19)参考文献、资料索引 (20)致谢 (21)附录 (22)附录一主程序清单 (22)附录二单片机八路智能抢答器原理图 (32)附录三 Proteus仿真原理图 (33)第一章前言单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
基于51单片机的8路抢答器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AT89C51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：51单片机，抢答器，时间设定目录1 抢答器设计功能分析 (1)1.1 数字抢答器的概述 (1)1.2 设计任务与要求 (1)2 方案设计 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1 总体设计 (3)3.2 外部振荡电路 (3)3.3 复位电路的设计 (4)3.4 显示电路的设计 (4)3.5按钮输入电路的设计 (4)3.6 发声 (5)4 系统软件设计 (6)4.1 程序系统结构图 (6)4.2 程序流程图 (6)4.3 程序代码： (9)4.3.1 查询程序: (10)4.3.2 非法抢答处理程序: (10)4.3.3 倒计时程序(包括有效抢答程序): (11)4.3.4 正常抢答处理程序： (13)4.3.5 犯规抢答程序: (14)4.3.6 显示程序: (15)4.3.7 延时(显示和去抖动用到): (16)4.3.8 TO溢出中断(响铃程序): (17)4.3.9 T1溢出中断(计时程序): (17)总结 (18)参考文献 (19)1 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。
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。
摘要随着电子技术的飞速发展，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被单片机智能化控制所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说智能化控制与自动控制的核心就是单片机。
基于单片机的控制系统已广泛应用于各行业。
此次设计提出了以AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简易的八路抢答器，AT89C51 单片机为主控核心，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、定时器/计数器等设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的功能，同时还利用汇编语言编程，使其实现复位、定时和报警的功能。
本次设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。
关键词：八路报警AT89C51 抢答器定时AbstractWith the rapid development of electronic technology, intelligent control in the electronics field especially automation, traditional discrete components or control system of digital logic circuits, are at an unprecedentedrate sheets replaced by chip computer intelligent control. MCU has small size, functions and advantages of low cost, wide application, it can be said of intelligent control and automation of core is a single chip. Based on single chip microcomputer control system has been widely used in various industries.This design made has to AT89C51 single tablets machine for core control components , design a simple of eight - way preemptive answer device , AT89C51 single tablets machine mainly controlled core , and Crystal vibration , and digital tube , and bee Ming device , constitute eight - way preemptive answer device , using has single tablets machine of delay circuit , and press reset circuit , and clock circuit , and timer counter , design of eight - way preemptive answer device not only has real-time display preemptive answer players of number and preemptive answer time of function , while also using assembly language programming , makes its implementation reset , and scheduled and alarm of function . The design system of practical, accurate, simple operation and extended functions of judgment.Key words : eight —way alarm AT89C51 preemptive an swer time目录第 1 章绪论 (1)1.1 选题背景、意义 (1)1.2 八路抢答器的功能简介 (1)第 2 章系统硬件设计 (2)2.1 芯片的选择 (2)2.1.1 控制器的选择 (2)2.1.2 显示模块的选择 (2)2.1.3 键盘的选择 (3)2.2.4 芯片最终选择方案 (3)2.2 AT89C51 单片机简单概述 (4)2.2.1 51 系列单片机的功能特性 (4)2.2.2 AT89C51 单片机结构说明 (5)2.3 硬件的构成及功能 (6)2.3.1 抢答器的硬件图 (6)2.3.2 时钟频率控制电路 (7)2.3.3 复位电路的设计 (8)2.3.4 报警电路的设计 (8)2.3.5 显示电路的设计 (9)2.3.6 键盘扫描电路的设计 (10)第 3 章系统软件设计 (11)3.1 系统主程序设计 (11)3.2 键盘扫描程序设计 (12)3.3 显示程序设计 (13)第 4 章系统调试与软件仿真 (14)4.1 硬件调试 (14)4.2 Keil uVision2 软件调试 (14)4.3 Proteus 仿真 (15)第 5 章总结 (18)参考文献 (19)附录. (20)附录一主程序清单 (20)附录二单片机八路智能抢答器原理图 (28)附录三英文资料 (29)译文. (31)致谢. (33)第1章绪论1.1选题背景、意义当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被单片机智能化控制所取代。
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。
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通信121班学生姓名康健指导教师刘文礼2014年12 月10日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。
题目鉴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摘要在平常生活中，我们能够在电视，或许现实生活活动现场能够看到在答题或许游戏中，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用要的争议，那是什么，那就是抢答器。
经过一次又一次科学的进步，单片机在发展，各样功能运用到现实生活的各样领域让我们生活更为的靠近理想话以及经过简单的操作达成手工没法达成或许很难做到的事情，比如家电，通信，商业，工业，航空，航天，军事以及汽车方面。
自然此次我们做的是此中的一种那就是抢答器，它拥有很高的安全性、靠谱性，正确性，应用日趋宽泛。
本次设计使用 AT89C51 实现一鉴于单片机的抢答器设计，其主要拥有以下功能：（1）抢答时间调试，限不时间调试这两个功能都是要在最开始时调试。
能够改变调试抢答时间和限不时间。
（2）声光报警系统。
抢答时间倒计不时会报警闪耀，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应功能，为此能够更为精准的锁定反应第一位抢答器是由一个 AT89C51、输出八段显示电路。
此外系统还有 LED 提示灯，报警蜂鸣器等。
抢答器的功能在于反应以及最快的时间做出选择：（1）限不时间调试·抢答时间调试功能：这是一个十分人性化的设计，他能够在不一样的场适用不一样的时间来限制抢答以及限不时间的调试。
（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耀报警蜂鸣器开始鸣叫。
主要的设计实行过程：第一，采纳 ATMEL 企业的单片机 AT89C51，以及选购其余电子元器件。
第二步，使用 Protel 设计硬件电路原理图，并设计 PCB图达成人工布线。
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。
单片机课程设计基于51单片机的八路抢答器专业班级：机111-8*名：***学号：************指导老师：***目录一、设计任务与要求 (1)1.1 题目 (1)1.2 基本要求 (1)1.3 设计任务 (1)1.4 参考资料 (1)二、方案设计 (2)2.1 51系列单片机优点与特点 (2)2.2 总体电路设计框图 (2)三、硬件电路设计 (3)3.1 抢答器的电路框图 (3)3.2 单元电路设计 (3)3.3 整体电路设计图 (7)四、软件设计 (8)4.1 系统主程序设计 (8)4.2 主程序清单 (10)五、总结 (11)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。
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，因此需要设计一款成本低，可靠性高且功能完善的抢答器。
本设计是以八路抢答器为例。
考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C51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，用发光二极管和扬声器作为提示。
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；抢答限定为10s，回答问题时间为60s，抢答之后自动切换倒计时；可以显示是哪位选手有效抢答；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，选手在限定的时间内回答完问题发光二极管就会发光，若没有在限定的时间内完成回答，扬声器就会发出响声。
基于51单片机的八路抢答器一、设计任务与要求1.1 题目8路抢答器1.2 基本要求1、有一主持人和8个参赛队。
2、当主持人按下抢答按键，参赛队在10秒钟内可以抢答。
如超过10秒则不能抢答。
如抢答成功，则显示抢答的队号。
3、如抢答成功必需在60秒内回答完成。
如超过时间则抢答无效，且显示无效指示。
如在60秒内回答完成（抢答队再次按下抢答按键表示回答完成）则抢答正确成功，且显示有效。
4、当主持人按下复位按键时，系统回到初始状态。
1.3 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．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．设计总结。
1.4 参考资料1. MCS-51系列单片机系统及其应用2．《单片机实验指导书》二、方案设计2.1 51系列单片机优点与特点该系统采用51系列单片机AT89C51作为控制核心，可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。
由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。
整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改。
MCS-51单片机特点如下：<1>可靠性好：单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU，程序指令和数据都可以写在ROM里，许多信号通道都在同一芯片，因此可靠性高，易扩充。
<2>单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统。
<3> 控制功能强：单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。
2.2 总体电路设计框图图2.1 总体电路设计框图三、硬件电路设计3.1 抢答器的电路框图如图3.1所示为电路框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人按一下“主持人键”转到“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。
定时器倒计时。
选手在定时时间内抢答完成后需要再次按下“抢答键”，此时发光二极管变亮，若没有在60s内完成，则报警。
如果再次抢答必须由主持人再次按下“主持人键”开关。
发光电路图3.1抢答器框图3.2 单元电路设计(1)抢答器按键电路键盘接口中使用多少根I/O线，键盘中就有几个按键，键盘接口使用了9根I/O口线，该键盘就有9个按键，这种类型的键盘，其按键比较少，且键盘中各按键的工作互不干扰。
因此可以根据实际需要对键盘中的按键灵活的编码。
最简单的编码方式就是根据I/O输入口所直接反映的相应按键，按下的状态进行编码，称按键直接状态码，对于这样编码的独立式键盘，CPU可以通过直接读取I/O口的状态来获取按键的直接状态编码值，根据这个值直接进行按键识别，这样形式的键盘结构简单，按键识别容易。
独立式键盘的缺点是需要占用比较多的I/O口线，当单片机应用系统键盘中需要的按键比较少或I/O口线比较富余时，可以采用这样类型的键盘。
独立式按键键盘：用于输入高低电平，八位选手抢答时高低电平发生变化，如图3.2所示。
图3.2 抢答器按键电路(2)时序控制电路设计时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下功能：a.主持人按下“主持人键”时，抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态。
b.当参赛选手按动抢答键时，抢答电路停止工作，自动转化为答题倒计时。
(3)复位电路的设计MCS-5l的复位输入引脚RST为MCS-51提供了初始化的手段，可以使程序从指定处开始执行，在MCS-5l的时钟电路工作后，只要RST引脚上出现超过两个机器周期以上的高电平时，即可产生复位的操作．只要RST保持高电平，则MCS-5l循环复位．只有当RST由高电平变低电平以后。
MCS-51才从0000H地址开始执行程序。
本系统采用按键复位方式的复位电路。
复位电路如图3.3所示：图3.3 复位电路图（3）时钟震荡电路时钟震荡电路单片机必须在AT89C51的驱动下才能工作，在单片机内部有一个时钟震荡电路，只需要外接一个振荡器就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元，时钟震荡电路如图4所示。
图3.4 时钟震荡电路图（4）蜂鸣器电路设计我们知道，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单片机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的巨型波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调，使喇叭发出不同的声音。
单片机通过内部定时器的操作实现交替变换的波形输出驱动扬声器发声，有选手抢答成功，使蜂鸣器发出声音，如图3.5所示。
图3.5 蜂鸣器电路设计（5）发光二极管电路设计在选手答题成功后，再次按下自己前面的按键，P3.7就会给出高电平，发光二极管就会发光。
电路图如图3.6所示。
图3.6 发光二极管电路图（6）数码管显示电路设计抢答器倒计时显示电路：有三位数码管组成，前两位显示10s或60s倒计时，第三位显示成功抢答选手编号，由于单片机I/O口有限，故前两个数码管由74ls48芯片进行译码，而第三个数码管的在程序内部进行译码，这样就节省了8个I/O口，如图3.7所示。
图3.7 数码管显示电路图3.3 整体电路设计图四、软件设计4.1 系统主程序设计主持人发布抢答命令按下P3.0按键，程序开始打开定时中断开始倒计时，然后调用键盘扫描子程序，编写键盘扫描程序。
当在扫描到有人按下了答题键，调用显示程序，然后自动切换到答题计时，当选手再次按下，意味着答题结束，给P3.7高电平，发光二极管亮，若时间用完仍然没有答完，则给P3.4低电平，蜂鸣器发声。
程序如下：#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define player P1#define ON 1#define OFF 0sbit Juge1=P3^0;sbit Juge2=P3^1;sbit Light=P3^7;sbit Warm=P3^4;unsigned char key;unsigned char Num50=0,second,Num,Num1; int a;unsigned char disdata1,disdata2,disbuf[3];unsigned char disp[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};/* 键盘识别*/void keyboard(void){/* 抢答识别*/key=0;if(player!=0xff){switch(player){case 0xfe:key=1;break;case 0xfd:key=2;break;case 0xfb:key=3;break;case 0xf7:key=4;break;case 0xef:key=5;break;case 0xdf:key=6;break;case 0xbf:key=7;break;case 0x7f:key=8;break;default:key=0;break;}}}/* 显示程序*/void display(void) interrupt 1 //定时器0作倒计时{Num50++;if (Num50==20){Num50=0;second--;disdata2=second;disbuf[0]=disdata2/10;disbuf[1]=disdata2%10;disbuf[2]=disbuf[1]*16+disbuf[0];P0=disbuf[2];if (second==0) {TR0=0; Warm=OFF;Light=OFF;} }}/* 主程序*/void main(){EA=1;ET0=1;ET1=0;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;Num1=0;P2=0;Light=OFF;while(1){if(Juge1==0){while(Juge1==0);P2=0;second=10;TR0=1;Num=0; Num1=1;Warm=ON;Light=OFF;}keyboard(); if(key!=0){ if (Num1==1){a=key;P2=disp[key];second=60;Num1=0;} }if(key==a&&key!=0&&second<=55) {TR0=0;Light=ON;}}}4.2 主程序清单极性电容10uF 2极性电容1uF 1电阻3WTT10K 18电容20PF 3晶振12MHZ 1按钮10共阴数码管SMG SM410561K 2扬声器 1发光二极管 17段译码器74ls48 2表1 器件选型方案的详细清单五、总结通过此次的课程设计，让我更进一步的巩固了单片机的各种知识。
