八路抢答器设计

目录

八路抢答器设计 (2)

一、引言 (2)

二、设计要求： (2)

三、方案设计： (2)

四、系统核心AT89S52单片机简介 (3)

1 AT89S52单片机的特点 (4)

2 AT89S52芯片引脚及其功能特点介绍 (4)

五、硬件电路的设计 (6)

1 CPU模块 (6)

2 键盘模块 (7)

3 得分显示、倒计时显示模块 (8)

4 选手编号显示模块 (8)

5 发声模块 (8)

六、软件电路设计 (9)

1 电路部分功能设计 (9)

2 程序流程图 (10)

3 程序设计 (10)

七、调试 (15)

八、设计总结： (15)

参考文献: (15)

八路抢答器设计

Eight Roads Rob The Answer Machine Design

电子工程系应电G08-3 周娜

摘要：本文主要以AT89S52 单片机为核心器件,设计实现了八路抢答器系统。利用C语言编程及单片机芯片与外围硬件电路来实现八路抢答、锁存、显示、定时、报警、清零和优先抢答等功能。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号，控制数码管和其它硬件工作。在数码管上显示优先答题组号以及答题之后的分数，从而实现整个抢答过程。

关键词：单片机 AT89S52 数码管八路抢答器

一、引言

随着科学技术的发展和普及，各种各样放入竞赛越来越多，其中抢答器的作用也就显而易见。目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计，使用起来不够理想，因此设计一更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。现在单片机已进入各个领域，以其功耗小、智能化而著称，所以若有单片机来设计抢答器，更使以上的问题得以解决，针对以上的情况，本文设计出以AT8952单片机为核心的八路抢答器，它能根据不同的抢答输入信号，经过单品级的控制和处理并产生不同的与输入信号相对应的路数。

最后通过数码管进行显示。

二、设计要求：

能够实现8 人抢答。

有40s计时限制，40s内无人抢答则视为弃权，有倒计时显示。

若抢答成功并回答正确时，裁判可以为选手加分。

能正确统计并显示选手的得分情况。

三、方案设计：

方案一：用数字电路制作，设计如图3-1所示，采用8D锁存器，优先编码器，译码器等数字电路组成。其电路功能比较单一，制作复杂，有一定技术缺陷。

图3-1 数字电路设计方框图

方案二：：用单片机制作抢答器，系统设计如图3-2所示，包括键盘模块、选手显示模块、得分显示模块、倒计时显示模块、蜂鸣器模块、CPU 模块等。其具有多功能，制作简单，便于调试。

图3-2 单片机抢答器设计框图

通过对两个方案的选择和分析，由于方案二制作简单、成本较低、性价比好而且调试方便等原因。所以选择方案二的设计。

四、系统核心AT89S52单片机简介

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，使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

1 AT89S52单片机的特点

①灵活的ISP在线系统编程。只需要一条ISP下载线就可以直接把PC

上编好的程序写到单片机和程序存储器中，不需要购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等设备。

② 32个可编程的I／O口线。为用户提供了丰富的I／O口资源。

③ 6个中断源。

④ 2个16位定时／计数器。

⑤ 128×8字节内部RAM。

⑥全双工串行UART通道。

⑦ 4.0～5.5V的工作电压范围。

⑧ 1000次可重复擦写周期。

2 AT89S52芯片引脚及其功能特点介绍

单片机具有体积小、功耗低、功能强、性价比高、易于推广应用等优点，在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用。

AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止，如图1—1 所示。

⑴ P0口（39 — 32脚）

P0口是一组8位准双向I／O口。作为输出口时，应外加上拉电阻，每位能驱动8个TTL逻辑电平。若作为输入口使用时，应先将“1”写入此口。

当用地址／数据总线使用时，P0口是一个真正的双向接口。

⑵ P1口（1 — 8脚）

P1口是一个具有内部上拉电阻的8位准双向I／O口。能驱动4个TTL 逻辑电平，下面表1—1为P1口引脚第二功能。

表1—1 P1口第二功能

图4—1 AT89S52

⑶ P2口（21 — 28脚）

P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I／O口，作为通用的I／O 口使用时，与P1功能相同。与P0口不同的是P2口只能作为地址使用而不作为数据线使用。P2口也是准双向口。

⑷ P3口（1 0— 17脚）

P3口除作为通用I／O口使用外，在实际应用中它的第二功能信号更为重要，这是与其他3组8为I／O口不同的地方。如下表1—2所示。