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抢答器 单片机

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单片机技术课程设计说明书 抢答器 系 、 部： 电气与信息工程系 学生姓名： 指导教师： 职称 副教授 专 业： 自动化 班 级： 完成时间： 2010-12-26 1

摘 要 在竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，抢答器能准确、公正、直观地判断出抢答者，具有很广泛的应用，因此设计抢答器很有必要。本项目主要阐述了以AT89S52单片机作为核心器件，采用模块化布局，设计的一个抢答器，通过数码管显示指示出第一抢答者。本项目利用单片机的内部定时器溢出产生中断来实现定时。采用汇编和C语言进行软件编程，用keil软件进行调试，proteus软件进行仿真。最后把调试成功后的程序烧写到AT89S52单片机中，通电运行。抢答器正常工作时能指示出第一抢答者，并对违规操作进行报警。本项目设计的抢答器能很好的完成设计任务，但本人认为这个设计并不具备推广应用价值，因为这个设计的硬件电路花费比较大，设计的项目性价比不是很高，不是很适合推广。

关键词：抢答器；单片机；数码管显示；报警

ABSTRACT At the competition, stylistic entertainment activities (scare-answering activities), vies to answer first device can accurately, justice and intuitive to diagnose vies, who has a wide range of applications, therefore design contest is very be necessary. The project mainly elaborated by AT89S52 SCM as the core device, modular layout, the design of a vies to implement, through digital pipe display indicates that the first vies. The project of the microcontroller timer interrupt internal to achieve timing overflow produce. Using assembly and C language keil software with software programming, debugging, proteus software simulation. Finally the debugging after the success of the program burn wrote AT89S52 SCM, electrify operation. Vies to implement during normal working can indicate the first vies victim, and to violate compasses operation for alarm. This project design contest device can be a very good completed the design task, But I think that this design does not possess popularization value, because this design of hardware circuit cost is larger, design project price is not very high, is not very suitable for promotion.

Key words: Scare-answering manometers; MCU; Digital tube display; alarm 2

目 录 1 设计任务和方案…………………………………………………………………3 1.1 设计任务……………………………………………………………………3 1.2功能要求说明………………………………………………………………3 1.3 设计总体方案及工作原理说明…………………………………………3 2 抢答器的硬件系统的设计………………………………………………………5 2.1 硬件系统各模块功能简要介绍……………………………………………5 2.2 电路原理图、PCB图和元器件布局图………………………………………5 2.3 元器件清单…………………………………………………………………6 3 抢答器软件系统的设计…………………………………………………………7 3.1使用的单片机资源的情况…………………………………………………7 3.2 各模块功能简要介绍………………………………………………………7 3.3 程序的流程框图……………………………………………………………7 3.4 程序清单……………………………………………………………………11 4 抢答器的设计结论、仿真结果和教学建议……………………………………12 4.1 设计结论和使用说明………………………………………………………12 4.2 仿真结果……………………………………………………………………12 4.3 设计体会……………………………………………………………………13 4.4 教学建议……………………………………………………………………14 参考文献……………………………………………………………………………15 致谢…………………………………………………………………………………16 附录…………………………………………………………………………………17 3

1 设计任务和方案 1.1设计任务 （一）设计题目：抢答器 （二）设计目的与任务： 学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。

1.2功能要求说明 该抢答器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.” 。设定S2GN键、S3GN键、S4GN键、S5GN键、S6GN键、S7GN键、S8GN键分别为一号选手键、二号选手键、三号选手键、四号选手键、开始键、答完键、复位键。若在主持人按下开始键之前有人按下抢答键，则抢答违规，数码管显示器显示违规台号，违规指示灯（接在P3.2上的灯）亮，只有主持人按复位键后才能重新开始抢答。主持人按下开始键后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；若30S后依然无人抢答，蜂鸣器发出音响，违规指示灯亮。正常抢答下，从抢答键按下开始30S内，答完键没按下，则数码管显示器显示违规台号，违规指示灯亮，蜂鸣器发出音响。各台数字显示的消除、蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位键实现。

1.3设计总体方案及工作原理说明 设计中采用AT89S52芯片、LED显示器、蜂鸣器、LED灯和一些独立式按键构成一个简易四路抢答器。设计中是采用单片机的内部定时器进行定时，原理框图如图1.1所示 整个抢答器的工作原理是：在正常的供电状态下，开始抢答时利用单片机倒计时，并由单片机将所需要显示的数据送到LED显示器的输入口，当有键按下时则执行相应的键功能程序。

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AT89S52单片机晶振电路单片机复位电路键盘输入8段LED显示器LED灯蜂鸣器 图1.1 原理框图 5 2 抢答器的硬件系统的设计 2.1 硬件系统各模块功能简要介绍

该抢答器主要由单片机最小系统、独立式键盘模块、LED显示电路模块、蜂鸣电路模块和LED指示灯电路模块组成。各模块的功能如下： （1）单片机最小系统 由AT89S52单片机、时钟电路和复位电路构成。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。时钟电路由一个12MHz的石英晶体振荡器和两个33pF的的电容组成振荡电路和分频电路。复位电路采用上电复位和按键复位结合的方式对电路进行复位，主要是通过RST引脚送入单片机。单片机最小系统为整个电路的核心。 （2）独立式键盘模块 采用独立式键盘接法，共有七个按键来对电路进行控制。分别通过上拉电阻接在单片机的P1口线上。其中有四个按键为抢答键（接在P1.0--P1.3口线上），开始键接在P1.4口线上，答完键接在P1.5口线上，复位键接在P1..6口线上。 （3）LED显示电路模块 采用两个四位一体共阳型数码管显示器进行显示。由于位控线的驱动电流较大，因此在P2口线上接了8个PNP型三极管提高驱动能力；在单片机的P1口线和P2口线上接了16个470Ω的电阻，这些电阻起限流的作用。将段控口a--dp接在P0.0--P0.7上，位控口接在P2口线上，实现对显示的控制。LED显示电路模块主要用来指示第一抢答者，显示倒计时和违规的台号。 （4）蜂鸣电路模块 单片机P3.1口线上接上一个1KΩ电阻然后再通过一个PNP型三极管与蜂鸣器相连接组成蜂鸣器电路，接入PNP型三极管是为了增强蜂鸣器的驱动电流。蜂鸣电路主要完成提示和违规报警功能。 （5）LED指示灯电路模块 单片机P3.2口线上经过一个470Ω的电阻与LED灯的阴极相连接，LED灯的阳极接正五伏电压。470Ω的电阻起限流的作用。LED指示灯电路模块主要用来指示用违规操作发生。

2.2 电路原理图、PCB图和元器件布局图 Protel原理图、PCB图以及元器件布局图分别见附录1附录2与附录3。

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单片机抢答器 原件清单&原理图&仿真图&C语言程序

单片机抢答器 原件清单&原理图&仿真图&C语言程序

附录3元件明细表#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit P2_4=P2^4;sbit P3_4=P3^4;sbit P3_5=P3^5;sbit P3_7=P3^7;uchar led[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uchar duan[]={0xf1,0xf2,0xf4,0xf8};uchar h;uchar flag1,flag2,flag3;uint count,sec=30;void jianpan();void buzzer(uint i,uint j);void delay(int j){int i;for(i=j;i>0;i--);}void display(uchar d,uchar w){int j;for(j=0;j<4;j++){P2=duan[d];P0=led[w/10];jianpan();P2=duan[d+1];P0=led[w%10];jianpan();}}void jianpan(){uchar i,n,m,b=0x01;for(i=0;i<4;i++){P1=~b;delay(20);n=P1;if(n!=b)if(flag3==1){switch(n){case 0xee:flag1=1;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0xde:flag1=2;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0xbe:flag1=3;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0x7e:flag1=4;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0xed:flag1=5;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0xdd:flag1=6;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0xbd:flag1=7;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0x7d:flag1=8;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0xeb:flag1=9;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0xdb:flag1=10;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0xbb:flag1=11;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);break;case 0x7b:flag1=12;flag3=0;sec=60;P3_5=0;P3_4=1;buzzer(1,100);P3_7=1;break;//case 0xe7:flag1=13;flag3=0;sec=60;P3_5=0;buzzer(1,5);break;//case 0xd7:flag1=14;flag3=0;sec=60;P3_5=0;buzzer(1,5);break;//case 0xb7:flag1=15;flag3=0;sec=60;P3_5=0;buzzer(1,5);break;//case 0x77:flag1=16;flag3=0;sec=60;P3_5=0;buzzer(1,5);break;}}m=P2&0xf0;if(m!=0xf0)switch(m){case 0xe0:flag3=1;TR0=1;P3_4=0;break;case 0xd0:flag1=0;flag2=0;flag3=0;sec=30;count=0;TR0=0;P3_5=1;P3_4=1;P3_7=1;break; case 0xb0:if(flag3==0)sec++;break;case 0x70:if(flag3==0)sec--;break;}while(m!=0xf0)m=P2&0xf0;b<<=1;}}void time0()interrupt 1 {TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;++count;if(sec<=5&&count==10){P3_4=~P3_4;P3_7=0;}if(count==20){if(sec<=5&&count==20){P3_4=~P3_4;P3_7=1;}count=0;sec--;if(sec==0){flag3=0;TR0=0;P3_7=1;}}}void buzzer(uint i,uint j) {while(i--){P3_7=~P3_7;while(j--){delay(200);}P3_7=~P3_7;}}void main(){P3_7=1;TMOD=0x11;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;TH1=(65535-65535)/256;TL1=(65535-65535)%256; EA=1;EX0=1;EX1=1;IT0=1;ET0=1;ET1=1;while(1){display(flag2,flag1); display(2,sec);}}。

基于单片机的智能抢答器设计与实现

基于单片机的智能抢答器设计与实现

Ｉ 一竣鼓照 …………………………一
基于单片机 的智能抢 答器设 计 与实现
广东松 山职 业技术 学院电气系 张军涛
【摘要 】该智能抢答器 以５１单 片机为核心控制器件 ，通过 串行通信 ，将 主机 与８路从机连接 ，实现 了有效抢答信 号的识别 显示、犯规选手识别显示、不 同时长 的抢 答 倒计 时、不同 时长 的答题 倒计 时、提示报警等功 能。文章同时给 出了系统 的硬件 原理图和部分程序框 图。样 机运行效果 良好 ，可广 泛应用于智力竞赛等公 开竞 争 场 合 。 【关 键 词 】单 片机 ；抢 答 器 ； 串行 通 信
２抢答船 的功能 本 抢 答器 系 统 可 实 现 以下 功 能 ： （１）抢 答 功 能 ：抢 答 器 设 有 主 持 人 控 制 的抢 答允许键 ，当主持人 按键前 ，系统不断 扫 描 选 手 按 键 情 况 ， 若 有 人 按 键 视 为 抢 答 犯 规并 蜂鸣器报 警且显示 其号码 ；只有主持人 按 下 抢 答 开 始 键 后 （有 蜂 鸣 器 提 示 音 ）， 才 允 许 各 组 选 手 开 始 抢 答 ， 同 时 显 示 最 先 按 下 键 的 组 号 ， 并 屏 蔽 其 它 各 路 选 手 按 键 信 号 。若 出现 多 个 选 手 同 时 按 键 的 情 况 ，则 通 过 随 机 程 序 任 意 选 一 组 。 （２）抢 答 限 时 ： 系 统 可 事 先 预 置 ｌ～ ９９ 秒 之 间 的 抢 答 限 时 时 间 ， 默 认 ｌ０秒 ， 主 持 人 按 下 抢 答 允 许 键 后 ， 若 ｌ０秒 后 无 人 抢 答 ，倒 计 时为０时蜂 鸣器 报警 ，说 明该抢 答题 目作 废 。此 时屏蔽所 有抢答 按键 ，只有 当主持人 再 次 按 下 抢 答 键 后 ， 开 始 下 一 轮 抢 答 。 （３）答 题 限 时 ： 系 统 可 事 先 预 置 １～ ９９秒 之 间 的 答 题 时 间 ， 默 认 时 间 为 ３Ｏ秒 ， 当 主 持 人 按 下 开 始 答 题 按 钮 时 ， 开 始 倒 计 时 ， 当倒 计 时 为 ０时 发 出 报 警 ， 说 明 时 间 到 ，显 示 返 回 当前 选 手 号 。 （４）计 分 功 能 ： 答 题 结 束 时 ， 当 按 下 加 、 减 计 分 键 后 ，可 将 预 设 的分 值 通 过 串行 通 信 的 方 式 传 给 选 手 端 并 进 行 计 分 显 示 ，分 值 可 在 １￣９９９之 间 设置 ， 默 认 为 １Ｏ分 。 （５）纠 错 功 能 ： 当 发 现 选 手 计 分 有 误 或 某选 手需要奖励 惩罚时 ，可单独对 其分值进 行 加 减 操 作 。 （６）设 定功 能 ：按下 设定键 后 ，可按顺 序设 置抢答 限时时间 、答题限时 时间和计分 分 值 ， 也 可 选 择 默 认 值 。 ３．抢 答 器 的 硬 件 设 计 本 设 计 在 硬 件 结 构 上 ， 一 共 可 分 为 ３个 独 立 电 路 ：主 持 人 显 示 部 分 、主 持 人 主 机 部 分 、 选 手 从 机 部 分 。其 中 主 持 人 主 机 部 分 和 选 手 从 机 部 分 都 是 以５１单 片 机 为 核 心 控 制 器 设 计 的 ， 并通 过 串 口采 取 多 机 通 信 方 式 进 行 双 向交互 ，从 而达到 分别计分 的功能 。另外 考虑 到数码管 体积 比较 大 ，高亮 度显示 需要 的 电 流 也 比 较 大 ，所 以主 机 和 从 机 的显 示 部 分 都 是 由可 控 制 的光 电 耦 合 开 关 ＴＬＰ５２１与 高 电 压 大 电 流 八 达 林 顿 晶 体 管 陈 列 ＵＬＮ２８０３的 组 合 进 行 控 制 显 示 。各 部 分 介 绍如 下 ： ３．１ 主 持 人 主 机 部 分 主 持 人 主 机 部 分 原 理 图 如 图 １。 图 中Ｐ０ 口为 ８路 选 手 的 抢 答 按 键 输 入 端 ； Ｐ１．Ｏ为 蜂 鸣 器 驱 动 输 出 端 ，Ｐ１．１～ Ｐ１．４１￣Ｐ３．３（ＩＮＴ１） 为 主 持 人 按 键 ， 功 能 分 别 是 Ｓ 为 带 自锁 的 按 键 ，定 义 为 加 减 状 态 按 键 为 分 数 修 改 按 键 ， ｓ 定 义 为 确认按键，ｓ 定义为修 正按键。 （用于在非 正 常 情 况 下 ， 结 合 按 键 Ｓ０￣ ￥２给 选 手 进 行 分 数 调 整 ）。其 中 按 键 ｓ 和 ｓ，为 复 合 功 能 按 键 ， 通 过 软 件 设 计 ， 在 不 同 的 时 段 有 不 同 的 定 义 功能 ，在初始 阶段用 来设置预置 时间或预置 分 值 ，在 抢 答 结 束 时 用 来 计 分 。Ｐ１．５～ Ｐ１．７ 未使用 ，预 留；Ｐ２．Ｏ～Ｐ２．６口用 于数码管段 码 显 示 输 出 ；ＴＸＤ、ＲＸＤ为 串行 口 通 信 引脚 ； Ｊ１～ Ｊ８表 示 ８个 ＲＪ一４５接 口 ，应 用 时将 电源 信 号 、 选 手 抢 答 信 号 及 串 行 口线 通 过 带 水 晶头 的 网 线 与 选 手 从 机 连 接 ； Ｊ９为 排 线 插 口 ，用 于 与 显 示 部 分 通 过 排 线 连 接 。
51多路抢答器课程设计

51多路抢答器课程设计

51多路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解抢答器的原理，掌握51单片机的使用方法。

2. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个多路抢答器的电路。

3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用，理解其工作原理与电路设计之间的关系。

技能目标：1. 学生能够独立完成51单片机的编程与调试。

2. 学生能够利用所学知识，解决实际电路设计中的问题。

3. 学生通过动手实践，培养电路设计与制作的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养团队协作精神和解决问题的能力。

2. 学生通过实践，体会科技的魅力，增强创新意识。

3. 学生关注科技发展，树立正确的科技观，认识到科技对生活的影响。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，通过理论与实验相结合的方式，让学生在实际操作中掌握知识。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，具有较强的动手能力和好奇心。

教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养学生的创新意识和实际操作能力。

将目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。

二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，制定以下教学大纲：1. 抢答器原理介绍- 抢答器的基本概念- 抢答器的工作原理与分类- 51单片机在抢答器中的应用2. 51单片机基础- 51单片机的内部结构与功能- 51单片机的编程语言与指令系统- 51单片机的I/O口编程与应用3. 多路抢答器电路设计- 电路设计原理与步骤- 常用电子元件的选择与应用- 抢答器电路图绘制与仿真4. 抢答器程序设计- 程序设计基本思路与方法- 51单片机程序编写与调试- 抢答器程序功能实现5. 实践操作与调试- 抢答器电路搭建与测试- 程序下载与调试- 系统优化与故障排查教学内容安排和进度：1-2课时：抢答器原理介绍与51单片机基础3-4课时：多路抢答器电路设计5-6课时：抢答器程序设计7-8课时：实践操作与调试教学内容与教材关联性：本教学内容紧密围绕教材中关于51单片机及其应用的相关章节，确保科学性和系统性。

智能抢答器的设计

智能抢答器的设计

项目名称：智能抢答器一、选题背景随着我国经济和文化事业的飞速发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。

抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。

因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示。

智能抢答器主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。

二、题目要求1．主要教学内容用单片机系统设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路，具体要求：（1）抢答组数为3组，输入抢答信号的按键需完成无抖动功能；（2）能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有显示和鸣叫指示；（3）每组有1位十进制计分显示电路，能进行加/减计分；（4）当抢答开始后，指示灯应闪亮；当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响；也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）；（5）回答问题的时间应可调整，分别为15s、30；主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。

2．教学要求选择适当元器件设计单片机外围电路，单片机系统完成抢答、判别选组、计数、显示、定时及音响提示、复位控制功能；仿真实现各电路功能；搭建、调试电路实现设计要求的功能；掌握单片机系统及外围电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；掌握对单片机系统进行仿真调试的方法和技能；掌握实现电路的实验方法和电路的调试方法。

三、设计方案在设计中采用的是AT89C51作为控制的核心，从而使得各个模块能够相互合作，共同完成，该系统包括共5个模块，通过9个按键控制，主持人5个按键，分别是开始抢答、抢答结束、加减分、复位，三个答题选手各一个按键。

当主持人按下开始抢答后，抢答选手即可按下按键，发出声光提示并且数码管显示该位选手的序号，当主持人没有按下开始抢答时，选手按下抢答时，则出现违规抢答，发出声光提示并且数码管显示该位选手的序号，主持人按下“开始答题”按钮后，数码管开始倒计时，从15到0一秒减一下，也就是抢答倒计时，在数码管显示0之前，4个开关无论哪一个先按下，LED灯就会亮，同时蜂鸣器不在进行鸣叫，从而实现了抢答的功能与显示。