多路抢答器设计论文

论文（设计）题目：基于单片机的八路抢答器设计学院：电子工程学院

专业：电子信息工程

学号： 201112701068 姓名：甘梓兴

指导老师姓名及职称：丘森辉助教

摘要： (3)

关键词： (3)

1绪论 (4)

1.1 课题研究的相关背景 (4)

1.2选题的目的和意义 (4)

1.3 课题研究的内容 (5)

1.4论文的组织结构 (5)

2系统总体设计 (6)

2.1系统设计要求 (6)

2.1.1系统设计基本要求 (6)

2.1.2系统的基本组成 (7)

2.2系统方案论证 (7)

2.2.1系统设计思路 (7)

2.2.2系统方案论证 (8)

3硬件电路设计 (9)

3.1系统硬件组成部分 (9)

3.2系统组要电路设计 (10)

3.2.1AT89C52单片机 (10)

3.2.2晶振复位模块 (11)

3.2.3LCD1602显示模块 (12)

3.2.4键盘扫描模块 (13)

3.2.5蜂鸣器音频输出模块 (15)

4系统软件设计 (16)

4.1系统软件总体设计 (16)

4.2主要模块软件设计 (18)

4.2.1开始按键扫描程序 (18)

4.2.2LCD1602液晶屏驱动函数 (18)

4.2.3按键扫描程序 (19)

4.2.4蜂鸣函数 (20)

5 操作结果分析 (22)

5.1实物图 (22)

5.2操作结果组图 (22)

6、总结与展望 (25)

6.1总结 (25)

6.2展望 (26)

参考文献 (26)

基于单片机的八路抢答器设计

专业：电子信息工程学号：201112701068 学生：甘梓兴指导老师：丘森辉

摘要：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。本次抢答器设计主要是研究AT89C52的多种功能和lcd1602的使用，本设计基于单片机为八路抢答的基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C52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，同时使液晶显示屏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；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答；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：八路数字抢答器 AT89C51 PROTEUS

1绪论

1.1 课题研究的相关背景

抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使

用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢答时间的显示以及最后几秒钟的报警等等。本课题利用AT89C52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

够正确地显示时间和选手号码。用开关做键盘输出，扬声器发声提示。系统达

到要求：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15s；可以显示是哪位选手有效抢答；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。

1.2选题的目的和意义

在现在的科技水平下，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样，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

用频率校低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。作为一个单位

若专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。而且目前多数抢答器存在以下3个不足之处：第一，现场线路连接复杂。因为每个选手位于抢答现场的不同位置，每个选手与控制台之间要有长长的连

接线。选手越多，连接线就越多、越乱，这些连接线不仅影响了现场的美观，

而且降低了抢答器的可靠性，增加了安装的难度，甚至影响了现场人员的走动。第二，电路复杂。因为单片机只完成号码处理、计时、数据运算等功能，其它

功能如选手号码的识别、译码、计分显示等仍只能通过数字集成电路完成。采

用单片机扫描技术识别选手抢按号码时，电路的延迟时间较大。第三，选手抢按成功，但出现没有抢答被记录的问题。

鉴于上述原因和不足，设计了这个抢答器，主要是掌握52单片机的原理，了解简单多功能抢答器组成原理，初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法，提高动手能力和排除故障的能力。同时通过本课题设计与装配、调试，提高自己的动手能力，巩固已学的理论知识，建立单片机理论和实践的结合，了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。提高动手能力和排除故障的能力。

1.3 课题研究的内容

本系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按键。主持人有开始和结束、复位键。开始时设定为初始的抢答时间20s主持人按键开始后，选手开始抢答为有效，数码显示屏显示抢答时间倒计时和选手号，在最后五秒扬声器发生提示、数码管开始闪烁提示。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为无效，数码显示屏显示不做显示。主持人再可按键开，新一轮抢答将展开。

通过研究并在设计验证后发现，采用单片机技术设计的抢答器与目前常用的抢答器相比，首先，电路连接简单，因为大多数功能单元都通过程序设计在单片机内部，第二，工作性能可靠，抗干扰能力优于目前抢答器。所以本研究是一个实用的工程设计，而且课扩展的到许多人的抢答模式，具有创新性。

1.4 论文的组织结构

本论文章节的结构和内容如下：

第一章：绪论。简要介绍了抢答器的发展现状，说明了本课题研究的内容。

第二章：抢答器系统概述。说明了抢答器的工作过程和主要功能，并定下了本课题要达到的设计目标。