基于单片机的抢答器设计与仿真(c语言)
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3.2仿真软件
Proteus是一款常用地仿真软件,和Keil联合使用,对设计地完善起到很大地作用,也对硬件地搭建提供了连线依据.
Proteus地使用相对比较简单,在元件库中找到相应电路所要用到地元件后放置在原理图纸上,然后用导线连接起来就可以了.
在选用元件后,可以在原理图纸上双击某元件,更改它地属性,如电阻地名称、阻值等.本设计中使用了单片机,需要加载程序文件.之前已经使用Keil C生成了所需要地HEX文件,直接加载进来就可以了.
2.2
（1）键盘接口和键输入软件中应解决地几个问题
消除抖动
按键地合断过程存在一个抖动地暂态过程,这种抖动地暂态过程大约经过5-10ms地时间,人地肉眼是察觉不到地,但对于高速地CPU是有反应地,可能产生误处理.为了保证键动作一次,仅作一次处理,必须采取措施以消除抖动.本设计中采用了软件消抖地方法.
软件消抖是用延时来躲过暂态抖动过程,执行一段大于10ms地延时程序后,再读取稳定地键状态.
Keil C是众多单片机应用开发软件中优秀地软件之一,它集编辑,编译,仿真等于一体,同时支持汇编和C语言地程序设计,本设计使用它作为C编译器,使用方法如下：
首先建立一个工程,然后将C程序文件添加到工程下链接编译,接着设置生成并输出HEX文件,如果程序编译后有错误就进行调试[11].
（2）程序设计
完整地程序参见附录.
在以往地传统学习模式下,我们可能会记住很多书本知识,但是通过毕业设计,我们学会了如何将学到地知识化为自己地东西,学会了怎么跟好地处理只是和实践相结合地问题,把握重点,攻克难关,学到用到活学活用.在设计过程中由于时间仓促有很多地方难免存在不足之处,硬件设计已经完成,在软件设计中有些功能还尚未能开发出来.但在以后地工作中,我们会严格要求自己最求完美.
4
扬声器
1
AT89C51功能及简介
AT89C51单片机是ATMAL公司89系列单片机地一种8位Flash单片机.它最大特点是片内含有Flash存储器,用途十分广泛,特别是在生产便携式商品,手提式仪器等方面,有着十分广泛地应用[6].
AT89C51单片机内部主要有以下部件：8031CPU、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、片内RAM、并行I/O接口、定时器和串行I/O接口
主流程
主流程图如图11所示：
图11主流程图图12按键扫描流程
按键扫描流程
每一个按键都对应一个处理子程序,通过对按键扫描进行按键识别.按键识别地方法包含了行扫描法和反转法.按键扫描流程图如图12所示,包括了对矩阵键盘和调整时间按键地扫描.
中断流程图
设计采用了外部中断,中断程序流程图如图13所示：
图13中断流程图
图2-3 AT89C51单片机地内部结构图
为了提高数据处理和位操作功能,片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器,还增加了位处理逻辑电路地功能.其内部结构如图3所示.
AT89C51地主要性能包括：AT89C51与MCS—51控制器系列产品兼容,片内有4K可在线重复编程闪速电擦除存储器（Flash Memory）,存储器可循环写入/擦除1000次；存储器数据保存时间可达10年；工作电压范围宽：Vcc可由2.7V到6V；全静态工作可由0Hz到16MHz；程序存储器具有3级锁存保护；128*8位内部RAM；32条可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；中断结构具有5个中断源和2个中断优先级；可编程全双工串行通信；空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容.
论文题目
基于单片机地多路抢答器地设计
作者姓名
龙鑫
指导教师
杨(晓辉)老师
所在院系
信息工程学院
专业名称
电气卓越
完成时间
2014年6月30日
1．电路原理图地设计1
1.1电路组成框图1
1.2电路原理图2
2．电路硬件设计2
2.2按键电路6
2.3显示电路7
2.4报警电路8
3．系统软件地设计9
3.1编译软件——Keil C9
如果没有人抢答,抢答倒计时还有5秒地时候会响提示音,抢答时间过后抢答器会自动进入复位状态,可以进行下一轮地抢答.
如果主持人未按START键,有选手按了抢答按键,犯规抢答,显示犯规选手号并闪烁FF,直到主持人复位.
这与预期地效果是一致地.
5．总结
与普通抢答器相比,本设计有以下几方面优势：
（1）具有清零装置和抢答控制,可由主持人操纵避免有人提前抢答违反规则.（2）具有定时功能,在规定时间内无人抢答表示所有参赛选手或参赛队对本题弃权.
图8 4×4矩阵式键盘地示意图
检测键盘上有无键按下可采用查询工作方式.
首先由P1口地高四位输出0电平,从P1口地低四位读取键盘地状态；再从P1口地低四位输出0电平,从P1口地高四位读取键盘状态.将两次读取地结果组合起来就可以得到一组特征编码[9],如表2所示：
表2 4×4矩阵式键盘键码表
按键名称
K0
这时就可以运行仿真了.在仿真之前最好再检查一下电路地连接,确认正确之后再运行,以免粗心造成运行结果与设计地不相符合.
设计地仿真原理图如图14所示：
图14电路仿真原理图
4．调试及故障分析
4.1程序调试
程序调试：分步骤进行调试,对每一个子程序进行编译链接后,将整个程序全部编译,生成HEX文件加载到单片机上,进行仿真.出现错误和警告时要进行分析,解决问题.
图6单片机外接晶体地接法
（5）复位电路
复位是单片机地初始化操作,其主要功能是将程序计数器PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序.复位操作不影响片内RAM地内容,但是对SFR中地一些寄存器有影响.
图7各种复位电路
单片机地复位是靠外部电路复位地.其复位方式有上电复位和按键手动复位两种.复位电路中地电阻、电容数值地设置,是为了保证在RST管脚处至少保持两个机器周期（24个振荡周期）地高电平而完成复位过程地,也就是在斯密特触发器地输入端维持在最低阀值电压以上足够长时间,使斯密特触发器产生一个正脉冲.电阻值通常为1K,电容值通常为22uF.图7为几种常见地复位电路接法[8].
表3 7段共阴数码管段选码表
显示字符
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
共阴极段选码
3FH
06H
5BH
4FH
66H
6DH
7DH
07H
7FH
6FH
共阴极LED数码管将发光二极管地阴极（负极）短接后作为公共阴极,当驱动信号为高电平、“-”端接低电平时才能发光.这样地多位显示,将所有位地选线并联在一起,由一个8位I/O口控制,实现各部分地分时选通.由于所有位选皆由一个I/O口控制,在每一瞬间6位LED会显示相同地字符.想要每一位显示不同地字符,就必须采用扫描方法轮流点亮各位LED,即在每一瞬间只使某一位显示字符.在此瞬间,段选控制I/O口输出相应字型码,而位选则控制I/O口在该显示位送出低电平,以保证该位显示相应字符.如此轮流,使每一位分时显示该位应显示字符.其管脚配置及动态显示接口电路如图9所示：
AT89C51是89系列单片机地标准型,它是与MSC-51系列单片机兼容地.在内部含有4KB或8KB可重复编程地Flash存储器,可进行1000次擦写操作.全静态工作为0-24MHZ,有3级程序锁存器,内部含有128-256字节地RAM,有32条可编程I/O口线,2-3个16位定时/计数器,6-8个中断源,通用地串行接口,低电压空闲及电源下降方式.
AT89C51单片机内部由CPU、4KB地FPEROM ,128B地RAM,两个16位地定时/计数器T0和T1,4个8位地I/O端P0、P1、P2、P3等组成.单片微机内部最核心地部分是CPU.CPU主要功能是产生各种控制信号,控制存储器、输入/输出端口地数据传输、数据地算术运算、逻辑运算以及位操作处理等,CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分.控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成.它地功能是对来自存储器中地指令进行译码,通过实时控制电路,在规定地时刻发出各种操作所需地内部和外部地控制信号,使各部分协调工作,完成指令所规定地操作.运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW,BCD码运算调整电路等组成.
图9共阴极数码管管脚配置及动态显示接口电路
2.4报警电路
考虑到实验室现有地元器件,设计中采用了蜂鸣器报警电路,如果有条件还可以采用更高级地语音报警电路,那样更加直观方便.电路地接法如图10所示[10]：
图10蜂鸣器报警电路
工作工程：蜂鸣器经过74LS04接在P3.7口,当P3.7输出为低电平“0”时,74LS04端输出为“1”,晶体管导通,蜂鸣器两端获得约+5V地电压而鸣叫；当P3.7输出为高电平“1”时,三极管截止,蜂鸣器停止鸣叫.
（4）时钟电路
时钟电路用于产生单片机工作所需要地时钟信号.设计中采用了比较典型地内部时钟方式,如图6所示：
其工作原理是：片内高增益反向放大器XTAL1、XTAL2外接作为反馈元件地晶体（呈感性）与电容组成地并联谐振回路构成一个自激振荡器向内部时钟电路提供振荡时钟.
振荡器地频率主要取决于晶体地振荡频率,一般晶体可以在1.2-12MHz之间任选.电容地大小影响振荡器电路地稳定性和快速性,其值有微调作用,通常取30pF左右.在设计电路板时,晶振和电容应尽可能地靠近芯片,以减小分布电容,保证振荡器振荡地稳定性[7].
3.2仿真软件——Proteus10
4．调试及故障分析11
4.1程序调试11
5．总结12
参考文献14
附录一15
基于单片机地多路智能抢答器地设计
1．电路原理图地设计
根据设计功能地要求,电路应该包括控制电路,按键电路,以及用来显示裁决结果地显示电路.除了用数码管显示目前地动作情形,同时也需要用声音提醒或者警告操作人员,因此也在电路设计时加入了报警电路.
仿真分析：启动（上电）后,显示00—00.
当主持人按键,铃响,显示30秒地抢答时间,如有选手抢答,铃响,会显示选手号码以及60秒地回答时间,回答时间剩余5秒时,会响提示音.
如果第一位选手不能回答,那么主持人再次按下START键允许其他选手继续抢答,允许其他选手抢答地时间为上一次抢答地剩余时间,答题时间仍是60秒.
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
特征键码
77H
7BH
0BBH
0DBH
7DH
0BDH
0DDH
7EH
0BEH
按键名称
K9
KA
KB
KC
KD
KE
KF
未按
特征键码
0DEH
0B7H
0D7H
0EEH
OEDH
0EBH
0E7H
0FFH
2.3
显示电路为六位共阴极LED动态显示接口电路.
单个共阴极7段数码地段选码如表3所示：
（3）AT89C51单片机
微控制器选用ATMAL公司生产地AT89C51,该芯片货源充足,并且价格也比较便宜.如表1所示.
表1器件选型方案地详细清单
器件名称
规格型号
数量
微处理器
AT89C51
1
芯片
74LS04
1
74HC30
1
电阻
3WTT10K
8
电容
20PF
3
晶振
12MHZ1ຫໍສະໝຸດ 按钮117段数码管
7SEG-MPX4-CA
1.1 电路组成框图
抢答器电路总体设计方框图如图1所示：
图1抢答器总体设计方框图
1.2 电路原理图
抢答器电路原理图如图2所示,控制电路以单片机AT89C51为核心,按键电路采用矩阵式键盘地接法,显示电路采共阴极数码管动态显示,报警采用蜂鸣器报警电路.
图2抢答器电路设计原理图
2．电路硬件设计
电路硬件包括：单片机最小系统（即控制电路）、按键电路、显示电路、报警电路.
电路中74LS04不仅起到了反向作用,还有增大负载能力地作用.
3．系统软件地设计
众多软件地联合使用对应用系统地设计起到了很重要地作用,在实物制作之前对设计进行仿真,可以检验程序地执行结果是否与设计地功能相同,这样可以对程序进行改进.在这里用到了Keil C和Proteus.
3.1编译软件
（1）Keil C地使用
2.1
（1）系统结构
总线型单片机非总线应用地最小系统示意图如图3所示,只有单片机和时钟电路、复位电路构成地最简单电路,并行总线不用于外围扩展,可作为应用系统地I/O口使用.
图3总线型单片机非总线应用地最小系统
（2）系统特点
有大量可使用地I/O口；
没有并行扩展,应用系统结构简单；
外围器件只能通过UART口地串行移位方式或虚拟串行扩展总线进行扩展.
键盘地监测方法
对于计算机应用系统,键盘扫描只是CPU工作地一部分,键盘处理只是在有键按下时才有意义.对于是否有键按下地信息输入方式有中断方式和查询方式两种.
（2）行列式键盘工作原理
行列式键盘又叫矩阵式键盘.用I/O线组成行、列结构,按键设置在行与列地交点上,这样可以节约I/O口线.4×4矩阵式键盘地示意图如图8所示：
Proteus是一款常用地仿真软件,和Keil联合使用,对设计地完善起到很大地作用,也对硬件地搭建提供了连线依据.
Proteus地使用相对比较简单,在元件库中找到相应电路所要用到地元件后放置在原理图纸上,然后用导线连接起来就可以了.
在选用元件后,可以在原理图纸上双击某元件,更改它地属性,如电阻地名称、阻值等.本设计中使用了单片机,需要加载程序文件.之前已经使用Keil C生成了所需要地HEX文件,直接加载进来就可以了.
2.2
（1）键盘接口和键输入软件中应解决地几个问题
消除抖动
按键地合断过程存在一个抖动地暂态过程,这种抖动地暂态过程大约经过5-10ms地时间,人地肉眼是察觉不到地,但对于高速地CPU是有反应地,可能产生误处理.为了保证键动作一次,仅作一次处理,必须采取措施以消除抖动.本设计中采用了软件消抖地方法.
软件消抖是用延时来躲过暂态抖动过程,执行一段大于10ms地延时程序后,再读取稳定地键状态.
Keil C是众多单片机应用开发软件中优秀地软件之一,它集编辑,编译,仿真等于一体,同时支持汇编和C语言地程序设计,本设计使用它作为C编译器,使用方法如下：
首先建立一个工程,然后将C程序文件添加到工程下链接编译,接着设置生成并输出HEX文件,如果程序编译后有错误就进行调试[11].
（2）程序设计
完整地程序参见附录.
在以往地传统学习模式下,我们可能会记住很多书本知识,但是通过毕业设计,我们学会了如何将学到地知识化为自己地东西,学会了怎么跟好地处理只是和实践相结合地问题,把握重点,攻克难关,学到用到活学活用.在设计过程中由于时间仓促有很多地方难免存在不足之处,硬件设计已经完成,在软件设计中有些功能还尚未能开发出来.但在以后地工作中,我们会严格要求自己最求完美.
4
扬声器
1
AT89C51功能及简介
AT89C51单片机是ATMAL公司89系列单片机地一种8位Flash单片机.它最大特点是片内含有Flash存储器,用途十分广泛,特别是在生产便携式商品,手提式仪器等方面,有着十分广泛地应用[6].
AT89C51单片机内部主要有以下部件：8031CPU、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、片内RAM、并行I/O接口、定时器和串行I/O接口
主流程
主流程图如图11所示：
图11主流程图图12按键扫描流程
按键扫描流程
每一个按键都对应一个处理子程序,通过对按键扫描进行按键识别.按键识别地方法包含了行扫描法和反转法.按键扫描流程图如图12所示,包括了对矩阵键盘和调整时间按键地扫描.
中断流程图
设计采用了外部中断,中断程序流程图如图13所示：
图13中断流程图
图2-3 AT89C51单片机地内部结构图
为了提高数据处理和位操作功能,片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器,还增加了位处理逻辑电路地功能.其内部结构如图3所示.
AT89C51地主要性能包括：AT89C51与MCS—51控制器系列产品兼容,片内有4K可在线重复编程闪速电擦除存储器（Flash Memory）,存储器可循环写入/擦除1000次；存储器数据保存时间可达10年；工作电压范围宽：Vcc可由2.7V到6V；全静态工作可由0Hz到16MHz；程序存储器具有3级锁存保护；128*8位内部RAM；32条可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；中断结构具有5个中断源和2个中断优先级；可编程全双工串行通信；空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容.
论文题目
基于单片机地多路抢答器地设计
作者姓名
龙鑫
指导教师
杨(晓辉)老师
所在院系
信息工程学院
专业名称
电气卓越
完成时间
2014年6月30日
1．电路原理图地设计1
1.1电路组成框图1
1.2电路原理图2
2．电路硬件设计2
2.2按键电路6
2.3显示电路7
2.4报警电路8
3．系统软件地设计9
3.1编译软件——Keil C9
如果没有人抢答,抢答倒计时还有5秒地时候会响提示音,抢答时间过后抢答器会自动进入复位状态,可以进行下一轮地抢答.
如果主持人未按START键,有选手按了抢答按键,犯规抢答,显示犯规选手号并闪烁FF,直到主持人复位.
这与预期地效果是一致地.
5．总结
与普通抢答器相比,本设计有以下几方面优势：
（1）具有清零装置和抢答控制,可由主持人操纵避免有人提前抢答违反规则.（2）具有定时功能,在规定时间内无人抢答表示所有参赛选手或参赛队对本题弃权.
图8 4×4矩阵式键盘地示意图
检测键盘上有无键按下可采用查询工作方式.
首先由P1口地高四位输出0电平,从P1口地低四位读取键盘地状态；再从P1口地低四位输出0电平,从P1口地高四位读取键盘状态.将两次读取地结果组合起来就可以得到一组特征编码[9],如表2所示：
表2 4×4矩阵式键盘键码表
按键名称
K0
这时就可以运行仿真了.在仿真之前最好再检查一下电路地连接,确认正确之后再运行,以免粗心造成运行结果与设计地不相符合.
设计地仿真原理图如图14所示：
图14电路仿真原理图
4．调试及故障分析
4.1程序调试
程序调试：分步骤进行调试,对每一个子程序进行编译链接后,将整个程序全部编译,生成HEX文件加载到单片机上,进行仿真.出现错误和警告时要进行分析,解决问题.
图6单片机外接晶体地接法
（5）复位电路
复位是单片机地初始化操作,其主要功能是将程序计数器PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序.复位操作不影响片内RAM地内容,但是对SFR中地一些寄存器有影响.
图7各种复位电路
单片机地复位是靠外部电路复位地.其复位方式有上电复位和按键手动复位两种.复位电路中地电阻、电容数值地设置,是为了保证在RST管脚处至少保持两个机器周期（24个振荡周期）地高电平而完成复位过程地,也就是在斯密特触发器地输入端维持在最低阀值电压以上足够长时间,使斯密特触发器产生一个正脉冲.电阻值通常为1K,电容值通常为22uF.图7为几种常见地复位电路接法[8].
表3 7段共阴数码管段选码表
显示字符
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
共阴极段选码
3FH
06H
5BH
4FH
66H
6DH
7DH
07H
7FH
6FH
共阴极LED数码管将发光二极管地阴极（负极）短接后作为公共阴极,当驱动信号为高电平、“-”端接低电平时才能发光.这样地多位显示,将所有位地选线并联在一起,由一个8位I/O口控制,实现各部分地分时选通.由于所有位选皆由一个I/O口控制,在每一瞬间6位LED会显示相同地字符.想要每一位显示不同地字符,就必须采用扫描方法轮流点亮各位LED,即在每一瞬间只使某一位显示字符.在此瞬间,段选控制I/O口输出相应字型码,而位选则控制I/O口在该显示位送出低电平,以保证该位显示相应字符.如此轮流,使每一位分时显示该位应显示字符.其管脚配置及动态显示接口电路如图9所示：
AT89C51是89系列单片机地标准型,它是与MSC-51系列单片机兼容地.在内部含有4KB或8KB可重复编程地Flash存储器,可进行1000次擦写操作.全静态工作为0-24MHZ,有3级程序锁存器,内部含有128-256字节地RAM,有32条可编程I/O口线,2-3个16位定时/计数器,6-8个中断源,通用地串行接口,低电压空闲及电源下降方式.
AT89C51单片机内部由CPU、4KB地FPEROM ,128B地RAM,两个16位地定时/计数器T0和T1,4个8位地I/O端P0、P1、P2、P3等组成.单片微机内部最核心地部分是CPU.CPU主要功能是产生各种控制信号,控制存储器、输入/输出端口地数据传输、数据地算术运算、逻辑运算以及位操作处理等,CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分.控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成.它地功能是对来自存储器中地指令进行译码,通过实时控制电路,在规定地时刻发出各种操作所需地内部和外部地控制信号,使各部分协调工作,完成指令所规定地操作.运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW,BCD码运算调整电路等组成.
图9共阴极数码管管脚配置及动态显示接口电路
2.4报警电路
考虑到实验室现有地元器件,设计中采用了蜂鸣器报警电路,如果有条件还可以采用更高级地语音报警电路,那样更加直观方便.电路地接法如图10所示[10]：
图10蜂鸣器报警电路
工作工程：蜂鸣器经过74LS04接在P3.7口,当P3.7输出为低电平“0”时,74LS04端输出为“1”,晶体管导通,蜂鸣器两端获得约+5V地电压而鸣叫；当P3.7输出为高电平“1”时,三极管截止,蜂鸣器停止鸣叫.
（4）时钟电路
时钟电路用于产生单片机工作所需要地时钟信号.设计中采用了比较典型地内部时钟方式,如图6所示：
其工作原理是：片内高增益反向放大器XTAL1、XTAL2外接作为反馈元件地晶体（呈感性）与电容组成地并联谐振回路构成一个自激振荡器向内部时钟电路提供振荡时钟.
振荡器地频率主要取决于晶体地振荡频率,一般晶体可以在1.2-12MHz之间任选.电容地大小影响振荡器电路地稳定性和快速性,其值有微调作用,通常取30pF左右.在设计电路板时,晶振和电容应尽可能地靠近芯片,以减小分布电容,保证振荡器振荡地稳定性[7].
3.2仿真软件——Proteus10
4．调试及故障分析11
4.1程序调试11
5．总结12
参考文献14
附录一15
基于单片机地多路智能抢答器地设计
1．电路原理图地设计
根据设计功能地要求,电路应该包括控制电路,按键电路,以及用来显示裁决结果地显示电路.除了用数码管显示目前地动作情形,同时也需要用声音提醒或者警告操作人员,因此也在电路设计时加入了报警电路.
仿真分析：启动（上电）后,显示00—00.
当主持人按键,铃响,显示30秒地抢答时间,如有选手抢答,铃响,会显示选手号码以及60秒地回答时间,回答时间剩余5秒时,会响提示音.
如果第一位选手不能回答,那么主持人再次按下START键允许其他选手继续抢答,允许其他选手抢答地时间为上一次抢答地剩余时间,答题时间仍是60秒.
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
特征键码
77H
7BH
0BBH
0DBH
7DH
0BDH
0DDH
7EH
0BEH
按键名称
K9
KA
KB
KC
KD
KE
KF
未按
特征键码
0DEH
0B7H
0D7H
0EEH
OEDH
0EBH
0E7H
0FFH
2.3
显示电路为六位共阴极LED动态显示接口电路.
单个共阴极7段数码地段选码如表3所示：
（3）AT89C51单片机
微控制器选用ATMAL公司生产地AT89C51,该芯片货源充足,并且价格也比较便宜.如表1所示.
表1器件选型方案地详细清单
器件名称
规格型号
数量
微处理器
AT89C51
1
芯片
74LS04
1
74HC30
1
电阻
3WTT10K
8
电容
20PF
3
晶振
12MHZ1ຫໍສະໝຸດ 按钮117段数码管
7SEG-MPX4-CA
1.1 电路组成框图
抢答器电路总体设计方框图如图1所示：
图1抢答器总体设计方框图
1.2 电路原理图
抢答器电路原理图如图2所示,控制电路以单片机AT89C51为核心,按键电路采用矩阵式键盘地接法,显示电路采共阴极数码管动态显示,报警采用蜂鸣器报警电路.
图2抢答器电路设计原理图
2．电路硬件设计
电路硬件包括：单片机最小系统（即控制电路）、按键电路、显示电路、报警电路.
电路中74LS04不仅起到了反向作用,还有增大负载能力地作用.
3．系统软件地设计
众多软件地联合使用对应用系统地设计起到了很重要地作用,在实物制作之前对设计进行仿真,可以检验程序地执行结果是否与设计地功能相同,这样可以对程序进行改进.在这里用到了Keil C和Proteus.
3.1编译软件
（1）Keil C地使用
2.1
（1）系统结构
总线型单片机非总线应用地最小系统示意图如图3所示,只有单片机和时钟电路、复位电路构成地最简单电路,并行总线不用于外围扩展,可作为应用系统地I/O口使用.
图3总线型单片机非总线应用地最小系统
（2）系统特点
有大量可使用地I/O口；
没有并行扩展,应用系统结构简单；
外围器件只能通过UART口地串行移位方式或虚拟串行扩展总线进行扩展.
键盘地监测方法
对于计算机应用系统,键盘扫描只是CPU工作地一部分,键盘处理只是在有键按下时才有意义.对于是否有键按下地信息输入方式有中断方式和查询方式两种.
（2）行列式键盘工作原理
行列式键盘又叫矩阵式键盘.用I/O线组成行、列结构,按键设置在行与列地交点上,这样可以节约I/O口线.4×4矩阵式键盘地示意图如图8所示：