基于C51单片机的八路无线抢答器毕业设计

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。近年来随着科技的飞速发展·单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异。本设计就是利用微电恼芯片(单片机)作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用单片机本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。

目 录

第1章 设计要求与方案确定 (1)

1．1设计要求 (1)

1.基本功能 (1)

2.扩展功能 (1)

1．2设计思路 (1)

1．3方案确定 (2)

1．4硬件电路的设计方案及框图 (2)

第2章 无线发射与接收原理 (2)

2．1无线发射机的工作原理 (3)

2.1.1无线发射机原理介绍 (3)

2.1.2无线发射机的主要技术指标 (3)

2.1.3无线发射机特性 (3)

2．2无线接收机的工作原理 (4)

2.2.1无线接收机原理介绍 (4)

2.2.2无线接收机的主要技术指标 (4)

2.2.3无线接收机的特性 (4)

第3章 AT89C51简介 (6)

3．1主要特性 (6)

3．2管脚说明 (6)

3．3振荡器特性 (7)

3．4芯片擦除 (8)

3．5中断说明 (9)

第4章 硬件电路设计与器件选择…………………………….

4．1单片机的选择……………………………………………………

4．2时钟与复位电路设计与器件选择………………………………

4．3数码管显示电路…………………………………………………

4．4按键电路设计与器件选择………………………………………

4．5蜂鸣器电路的设计………………………………………………

4．6抢答信号输入电路……………………………………………….

4．7总电路原理介绍…………………………………………………

第5章 应用程序设计…………………………………………

5.1抢答器系统软件设计方案及框图……………………………… 5.2单片机内部程序信号流程………………………………………..

5.3抢答器应用源程序………………………………………………… 第6章 系统的调试…………………………………………….

6.1硬件调试……………………………………………………………

6.1.1脱机检查……………………………………………………………………

6.1.2联机调试……………………………………………………………………

6.1.3调试中所遇到的问题………………………………………………………

6.2软件调试 …………………………………………………………

6.2.1系统调试工具 Keil c51……………………………………………………

6.2.2系统调试的主要方法………………………………………………………

6.3软、硬联合调试……………………………………………………

第1章 设计要求与方案确定

1．1设计要求

1.基本功能：

（1） 以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个八路抢答器系统。

（2） 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0～S7表示。

（3） 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

（4） 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，扬声 器发出声响提示，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

2.扩展功能：

（1）抢答器具有定时抢答功能，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"键后，定时器进行减计时。

（2）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。

（3）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FFF。

1．2设计思路

根据设计要求，初步思路如下：

（1）计时器由单片机内部的定时器/计数器1来完成。

（2）时间和选手号码显示采用DPY_7-SEG七段数码管，动态扫描方式。动态扫描的定时时间，由单片机内部的定时器/计数器0来实现。

（3）时间调整与时间的确定，通过接入键盘电路来实现。系统共设计五个按键，分别定义为：

SET1键（抢答时间调整设置键）：其功能是当按下该键按下时，进入抢答时间调整输入功能；

SET2键（回答时间调整设置键）：其功能是当按下该键按下时，进入抢答时间调整输入功能；

开始键：其功能是当按下该键按下时，可以进行抢答；

停止/确定键：其功能是当按下该键按下时，对时间进行确定或抢答器停止；

+1键：其功能是当按下该键按下时，被调整位加1；

-1键：其功能是当按下该键按下时，被调整位减1；

（4）按键的接入方式：

SET1键：通过P3口INT1引脚接入，中断工作方式；

SET2键：通过P3口T0引脚接入，定时器0工作方式；

开始键：通过P3口P3.0引脚接入

停止/确定键：通过P3口P3.1引脚接入