八路抢答器说明书概要
八路抢答器设计说明书
计算机11 届数字电路课程设计八路智力竞赛抢答器学生姓名胡茁成学号 5011207218所属学院信息工程学院专业计算机科学与技术班级计算机11-2日期 2009年7月4日塔里木大学教务处制一、课题名称：八路智力竞赛抢答器二、内容摘要：摘要：本文主要介绍用数电知识设计八路抢答器。
优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出，并与主持人开关相连接，即构成了抢答器的主体电路。
经过布线、接线、调试等工作后数字抢答器成形。
借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，设计制作了八路抢答器，设计编程简单，容易理解掌握，且工作稳定可靠。
总体电路简单，易于制作。
可供8人或8个代表队抢答，并用7段数码管显示首先抢答者的组别号码，有人抢答后自动闭锁其他各路输入，禁止其他人抢答，使其他组的开关失去作用，而显示最先按下抢答键的组别号。
只有当主持人按下复位按键才能再次抢答。
关键字：抢答器；设计；稳定；再次三、设计内容及设计要求：1、抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1～8号，各队分别用一个按钮（分别为S0～S7）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
2、抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，只能由主持人进行清零。
3、开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，松开后则允许抢答。
输入抢答信号由抢答按钮开关S0～S7实现。
四、试验器件清单：本设计所用的实验器材如下表所示。
五、设计的系统方案：1、构思抢答器需要达到的功能并结合自身的能力，列出了如图1所示的总体框架图。
图1 总体框架2、具体设计方案如下：① 接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器和指示灯灭灯，等主持人将开关置“开始”位置后，抢答器处于等待状态，此时可以进行抢答。
②抢答器完成：优先判断抢答的组号，并将编号进行锁存，然后通过译码器将编号显示在七段数码管上。
基于74系列元件设计的八路抢答器使用说明书
基于74系列元件设计的八路抢答器使用说明书郑重提示：在连接和使用抢答器系统之前请仔细阅读此说明书的全部内容，确保使用过程中的安全。
一、概述本八路抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和声音提示功能。
主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将自动完成倒计时。
若在规定的时间内S1—S8有抢答，系统则将自动停止倒计时、显示最先抢答有效的选手编码并进行声音提示；若在规定的时间内无人抢答，则倒计时到0时系统也会进行声音提示，此后选手按键无效，本轮抢答以无人抢答告终。
二、系统组成抢答器系统组成如表1所示序号部件功能1 AC220V电源线连接市电和开关电源，给开关电源提供AC220V电源输入2A开关电源，为抢答器系统提供+5V2 开关电源 +5V3 +5V电源线连接开关电源输出和抢答器电路板的电源输入，该抢答器电路板提供+5V电源输入4 抢答器电路板为抢答器系统的核心，实现抢答、时间显示、选手显示、声音提示等功能5 电路板支撑螺钉由4支M4*20螺钉和4支M4螺母组成，可以支撑起抢答器电路板，便于抢答操作表1 抢答器系统组成各个部件图片如图1—图5所示。
图1 AC220V电源线图2 开关电源图3 +5V电源线图4 抢答器电路板图5 电路板支撑螺钉三、系统连接1、将4个螺钉分别从抢答器电路板四个角附近的圆孔穿过，将螺母从电路板的背面旋入螺钉，拧紧，这样在电路板使用时候可以稳固的放置在桌面上。
2、将AC220V电源线没有插销的一端与开关电源的L、N连接，用手捻拧紧。
3、将+5V电源线的红线一端与开关电源的+V端连接，另一端与抢答器电路板J1的VCC端（上端）连接；将黑线一端与开关电源的-V端连接，另一端与抢答器电路板J1的GND端（下端）连接。
经过以上步骤系统连接完毕，将AC220电源线的插头连接市电，抢答器即可使用。
连接完毕并通电时的状态如图6所示。
图6 抢答器系统正常工作状态注意：当系统上电后，开关电源的L、N端子有AC220V电压，开关电源外壳有AC110V电压，严禁碰触！关于开关电源的任何操作务必在将AC220V电源线与市电断开的情况下进行！四、抢答器电路板使用抢答器电路板示意图如图7所示，图中标明了使用中的关键元件。
八路抢答器 最全版教材
目录前言 (2)摘要 (3)一、实验目的 (4)二、设计要求与内容 (4)三、设计及原理 (4)3.1 总体方案设计 (4)3.1.1 设计思路 (4)3.1.2 总电路框图 (5)3.2 各模块设计方案及原理说明 (5)3.2.1 抢答电路 (5)3.2.2 倒计时及报警电路 (12)四、电路实验与调试 (14)五、设计总结 (15)六、课设感受 (16)参考文献 (17)附录1..元器件清单 (18)2.元件引脚图 (19)3..总电路图 (21)前言进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。
因此，为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器，从最初的简单抢答按钮，到后来的显示选手号的抢答器，再到现在的数显抢答器，其功能在一天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答，还兼具报警，计分显示等等功能，有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈，也使比赛更突显其公平公正的原则。
今天随着科技的不断进步抢答器的制作也更加追求精益求精，人们摆脱了耗费很多元件仅来实现用指示灯和一些电路来实现简单的抢答功能，使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来，避免不合理的现象发生。
但这种电路不易于扩展，而且当有更高要求是酒无法实现，例如参赛人数的增加。
随着数字电路的发展，数字抢答器诞生了，它易于扩展，可靠性好，集成度高，而且费用低，功能更加多样话，是一种高效能的产品。
而如今在市场上销售的抢答器大多采用可编程逻辑元器件，或利用单片机技术进行设计，本次设计主要利用常见的74LS系列集成电路芯片、CD系列集成电路芯片和555芯片，并通过划分功能模块进行各个部分的设计，最后完成了八路智力竞赛抢答器的设计。
八路抢答器终极版
学院：机电学院专业：车辆工程班级: 08车辆工程（1）班姓名：林志强学号：2008094643033指导老师：伍强博士八路智力竞赛抢答器的设计说明书一、引言工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
在我校举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
为解决这个问题，我们小组准备就本次电工实习的机会制作一个低成本但又能满足学校需要的八路数显抢答器。
二、课程设计的内容与要求总体方案的设计与选择：制作抢答器可以用好多的方法，可以用PLC来实现，他的制作也是比较简单；还可以用我们学过的EDA技术来制作；也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买。
最后也可以用单片机来完成，它的功能强大制作简单，并且外围的元件也很少，使总体方案易于实现。
方案一〈采用单片机〉原理方框图（图1）此电路完成的功能如图1所示，当主持人宣布抢答开始的时候，按下开始按钮，此时电路进入抢答状态，选手的输入采用了扫描式的输入，之后把相应的信息送往单片机，再由单片机输出到显示输出电路中。
此时有人第一按下相应的抢答按钮，经过单片机的控制选择，在八段显示器上显示相应的号码，并锁存，同时禁止其他按钮的输入。
方案二〈采用数字电路〉1、原理方框图图2定时抢答器的总体框图如图2所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
图2所示的定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时间，当节目主持人宣布“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。
八路抢答器设计说明书 精品
八路抢答器的设计一、设计要求（1）设计一个智力抢答器，可同时供8名选手或八个代表队参加比赛，他们的编号分别是1,2,3,4,5,6,7,8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7。
（2）节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的复位和抢答开始。
（3）抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器发出提示声音，此外封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止。
二、总体设计思路本次设计采用T0外部中断来实现主持人的控制开关，用P0口输出选手的段码，用P2口来读取按键选手号，用P1口来点亮选手相应的发光二极管。
三、硬件设计3.1 原理综述单片机：使用了AT89C51单片机芯片控制电路。
显示电路：P0口输出选手段码，P1口点亮相应的发光二极管。
按键电路：P3^2管脚接一个开关来实现主持人的控制开关，通过P2口接的按键来读取选手号。
图3.1 硬件框图3.2 元器件清单3.3 硬件原理图图3.2 硬件原理图四、软件设计4.1 程序流程图图4.1 主程序流程图4.2 程序及注释#include<reg51.h> //包含头文件REG51.H #define uchar unsigned char#define uint unsigned int //数据类型的宏定义uchar code seg7[9]={0xff,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80}; //7段数码管0-8断码uchar act[9]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //低电平有效的位码uchar num; //宏定义全局变量num bit bdata start; //定义开始按键start sbit bz=P3^3; //定义P3.3为bz//延时函数*********************************************************** void delay(uint k){uint i,j;for(i=0;i<k;i++){for(j=0;j<121;j++){;}}}//蜂鸣器*********************************************************void buzzer(void){while(1){bz=~bz;delay(10);}}//外中断0 ************************************************************ void EA_INT0() interrupt 0 //定义函数名为EA_INT0的T0外中断服务函数，中断号为0 {uchar in=1; //定义in=1start=!start; //start取反if(start==1) //判断是否开始抢答{while(in) //循环{P2=act[0]; //初始化P2if(P2!=0xff) //判断有无选手按下{delay(10); //延时确定有选手按下for(num=1;num<9;num++) //判断选手号{if(P2==act[num]) //读取选手号{bz=1;in=0;break;} //停止循环}}}}else{num=0;P3=0xff;bz=0;}}//******************************************************************************* void main(void) //主函数{ start=0; //初始化startP0=seg7[0]; //初始化段码P1=act[0]; //初始化发光二级管bz=0; //初始化蜂鸣器EX0=1; //允许外中断T0IT0=1; //外中断T0设为边沿触发EA=1; //开启总中断while(1) //无限循环{P0=seg7[num]; //P0输出段码P1=act[num]; //点亮相应的二极管}}五、软硬件调试5.1 软硬件仿真环境设置1）Keil 与Proteus连接连接开始必须在proteus安装目录下VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的\C51\BIN 目录中，但新版本中没有，所以必须下载安装补丁vdmagdi.exe，则在Keil 安装目录的 \C51\BIN 目录中有文件：VDM51.dll2）修改keil安装目录下 Tools.ini文件用记事本(其它的编辑软件也可以,如Ultra Edit)打开Keil 根目录下的TOOLS.INI 文件，在[C51] 栏目下加入TDRV3=BIN\VDM51.DLL ("Proteus VSM Monitor-51 Driver" ) ，其中“TDRV3”中的“3”要根据实际情况写，不要和原来的重复。
八路抢答器设计说明
1 概述1.1 PLC相关概述PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC与其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
”PLC最初用于逻辑控制和顺序控制，面对运动控制和过程控制，PLC必须扩展自己的功能，才能满足生产的需求。
机床工业、汽车工业等属于离散型制造工业，这类工业侧重于运动控制，如位置控制和速度控制。
为此，生产PLC的厂家相继推出了位置控制模块、伺服定位模块、运动控制模块、电子凸轮模块、A/D 转换模块、D/A转换模块以与高速计数模块等功能模块，用于速度、加速度以与位置控制等运动控制。
大量的中小型企业属于混合型制造工业，这类制造业中既有运动控制又有过程控制，为了适应这些企业的需要，各厂家都在自己的PLC产品中推出了温度传感器模块、PID（比例、积分、微分）控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、闭环控制模块以与模糊控制模块等功能模块，用于温度、压力、流量以与液位等过程控制。
现代化生产的水平,产品质量和经济效益等各项指标在很大程度上取决于生产设备的先进性和电气化程度。
随着大规模集成电路与微型计算机技术的发展,给电气控制技术开辟了新的前景。
可编程控制器是近几十年发展起来的一种新兴工业控制器,由于它将计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰力强、价格便宜等优点结合起来,而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点,因此在工业生产过程控制中的应用越来越广泛。
八路抢答器说明书
湄洲湾职业技术学院八路抢答器说明书系别：电子工程系年级：09级专业：楼宇智能化工程技术姓名：林霖学号：0901030113导师：立琼职称：讲师2012年6月10日目录1. 前言- 1 -2. 系统设计参数要求- 2 -3. 系统设计- 3 -3.1系统设计总框图-3-3.2各模块原理说明-3-3.3系统总原理图说明-4-3.4系统印刷电路板制作图-4-3.5系统的操作说明-4-3.6系统操作注意事项-4-参考文献- 6 -致语- 7 -附录- 8 -附录1.电路总原理图-8-附录2.电路板制作图-10-附录3.电路元件清单-11-1. 前言21世纪，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路装化等几个方面发展。
单片机应用的重要意义还在于它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
在当今社会生活中，竞争无处不在。
智力竞赛作为一种新颖的竞争方式出现在人们生活中。
而抢答器则作为智力竞赛中一种常见的答题方式。
抢答器作为一种竞争的手段，比的是参赛选手的应变能力和知识储备。
但是在这类比赛中，抢答器的先后和抢答器的时间设定，光凭裁判的主观判断是很容易出现误判的，难免会让人不服。
为了解决这个问题，需要一种能自动锁存，置位，清零功能的智能抢答器。
2. 系统设计参数要求系统设计的参数要求：（1）设计一个以AT89C51单片机为主的控制部件。
（2）具有复位、报警、加时抢答、倒数抢答、抢答时间设置的功能。
（3）电路供电电源5V。
八路智力竞赛抢答器课程设计说明书
目录一、引言.............................................................. 错误!未定义书签。
二、设计任务及系统功能简介................................................ 错误!未定义书签。
1．设计任务........................................................... 错误!未定义书签。
2．基本功能........................................................... 错误!未定义书签。
3.扩展功能............................................................ 错误!未定义书签。
三、数字抢答器总体设计.................................................... 错误!未定义书签。
1．设计系统框图....................................................... 错误!未定义书签。
)三、单元电路设计方案和原理说明............................................ 错误!未定义书签。
1.抢答器电路设计...................................................... 错误!未定义书签。
(1)抢答电路设计电路............................................... 错误!未定义书签。
(2) 电路说明...................................................... 错误!未定义书签。
（3）工作过程..................................................... 错误!未定义书签。
八段数显抢答器说明书
电路相关说明部分
一、功能简介
1、功能说明
抢答器可以根据抢答情况，显示优先抢答者的号数，同时蜂鸣器发声，表示抢答成功。
抢答器由抢答，编码，优先，锁存，数显及复位电路组成，它的组成原理图如图1所示。
2、电路原理简介
该抢答器电路可同时进行八路优先抢答。
按键按下后，蜂鸣器发声，同时（数码管）显示优先抢答者的号数，抢答成功后，再按按键，显示不会改变，除非按复位键。
复位后，显示清零，可继续抢答。
SB1～SB8 为抢答键；SB9 为复位键；CD4511 是一块含BCD—7 段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路，其中1、2、6、7 为BCD 码输入端，9～15 脚为显示输出端，3 脚（LT）为测试验出端，当"LT"为0 时，输出全为1，4 脚（BI）为消隐端，BI 为0 时输出全为0，5 脚(LE)为锁存允许端，当LE 由"0"变为"1"时，输出端保持LE 为0时的显示状态。
16 脚为电源正，8 脚为电源负。
555 及外围电路组成抢答器声响电路。
整个电路可以采用4.5-9V直流供电。
8路抢答器元件清单。
八路抢答器说明书
八路数/模电路抢答器说明书八路数字/模拟电路抢答器是本厂在牛年为大家新开发的产品，它采用数字/模拟电路设计而成，具有电路布局美观，设计合理精简，电路运行稳定，数码管发光明亮，声音悦耳等特点。
是一款与课本同步，值得学习、娱乐的好产品。
一、产品说明二、简单原理（1）硬件说明：该抢答器的主要数字处理芯片是74LS194，14513是它的数字驱动芯片，CD4060为数字处理芯片提供振荡脉冲，74LS194是数字电路课程的典型芯片，其功能表如下：三、装配说明1、当拿到本套件后，请对照“元件清单”逐一将数量清点一遍，并用万用表将各个元件测量一下，特别是瓷片电容，最好用数字万用表的电容档测量，若没有数字表，只有用万用表粗略估计测量一下，做到心中有数。
2、在焊接时请按先焊小元件，再焊大元件，最后再焊集成块的原则进行操作，元件尽量贴着底板“对号入座”不得将元件 插错，由于集成块74LS194、4060和14513是采用双排直插式结构，它的脚排列比较密集，如果要焊接：焊接时请用尖烙铁头进行快速焊接，如果一次焊不成功，应等冷却后再进行下一次焊接，以免烫坏集成块，焊完后应反复检查有无虚、假、错焊，有无拖锡短路造成故障，只要按上述要求焊接组装，一通电即可正常工作；如果不需要焊接，先将一排脚往里面拨一点（以防插不进去）再插到集成块插座中。
3、焊接电路板数码管时动作要快以免把数码管脚焊坏。
电源线红的焊在+焊盘上，黑线焊在-焊盘上。
焊好后通6V直流电压，一个精美的抢答器的组装成功了。
4、下面一排S1-S8是八路抢答按钮，S9、S10分别是抢答和归零按钮（主持人用）当主持人按下抢答按四、元件清单功能表芯片脚位方框图（2）原理简析：当74LS194接成功能表中框起来的第三项时，芯片只传输数据但二者是通过D触发器实现有时序的差异，且在有脉冲时下降沿到来时数据才传输，没有脉冲时数据保持上一次的原始状态不变，我们可利用这一点设计出抢答器。
八路抢答器说明书
烟台大学单片机课程设计说明书课题：抢答器院系：机电汽车工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导老师：同组成员：刘鹏李谦蔺文学2013 年 06 月 01 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)4.1 控制系统所需硬件 (4)4.2 硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)5.1 软件总体设计 (7)5.2 程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)6.1 Keil软件 (12)6.2在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1：源程序代码 (16)附2：参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今，各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式，人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣，还可以学到一些科学知识和生活常识。
然而在抢答过程中，单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。
为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权，必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。
抢答器作为一种电子产品，已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。
抢答器在竞赛中有很大用处，通过抢答器的指示灯显示，数码管显示和警示蜂鸣等手段，能准确，公正，直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。
但是，目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计，分立元件较多，造成抢答器的成本较高。
此外一般抢答器由模拟电路，数字电路或二者结合组成，其智能化程度低，故障率高，显示简单。
现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化，集成化方向发展，因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。
2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件，以单片机为控制核心，设计一个8路智能抢答器。
要求实现的功能如下：{课程设计要求○1有一个主持人和8个参赛队○2当主持人按下抢答器，参赛队在10秒内可抢答，超过10秒则不能抢答，如抢答成功，则显示抢答的队号○3抢答成功后必须在60秒内回答完成，如果超过时间则抢答无效，且显示无效指示。
毕业生电子设计 八路数显抢答器 论文说明书
湄洲湾职业技术学院八路数显抢答器说明书系别：电子工程系年级： 10级专业：电气自动化姓名：杨丽君学号：1001020238 导师姓名：陈辉煌职称：副教授2013年 5月 27日目录1前言 (1)2 系统设计技术参数要求 (2)3 系统设计 (2)3.1系统设计总体框图 03.2各模块原理说明 03.3系统总原理图说明 (1)3.4系统印刷电路板的制作图 (2)3.5系统的操作说明 (4)3.6系统操作注意事项 (2)参考文献 (5)致谢语 (6)附录1 系统总原理图 (7)附录2 程序 (8)附录3元件清单 (11)1前言在电视上和学校的一些活动中我们会经常看到智力抢答的节目，如果让参赛者用举手等方法来抢答，主持人很容易误判，会造成抢答的不公平。
因此为了比赛的准确、公正、并能直观地判断出谁是第一抢答者，利用电子产品的高准确性设计一个抢答器，此抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者，防止不公平的现象发生，保证抢答的准确性和公平性。
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。
本设计是利用单片机AT89C52单片机及外围接口实现的抢答系统，主要是采用单片机的计数器和计数显示的原理，使得系统能够正确的显示30秒倒计时数字，同时使数码管能够正确的显示数位编号。
采用四角按钮开关作为键盘输出部分，蜂鸣器声响提示。
将硬件和软件结合从而系统实现：只有在主持人按下开始键后才有效，选手在主持人按开始抢答键之前抢答无效；抢答限定时间和回答时间设定为30秒倒计时，在限定时间内显示哪位选手有效抢答，有效抢答按键后有音乐提示，按键锁定，在此抢答有效状态下，选手再按键为无效非法。
2 系统设计技术参数要求1.电源电压：5V±10%。
2.键盘扫描，显示当前按键。
3.检测是否有参赛者违规操作，如果在主持人按下开始按键以前按下则利用蜂鸣器报警并显示参赛者编号。
4.当主持人按下开始按键后，计数器开始倒数，在30秒倒数结束之前如果有参赛者按下按键，则在数码管上显示参赛者编号。
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烟台大学51单片机课程设计说明书课题：八路抢答器学生姓名：王志林学号：201056501312院系：机电汽车工程学院指导老师：姜风国同组成员：张凤礼、张体栋、程事业、范光科2013 年 06 月 05 日目录1 设计任务 (2)2 系统总体方案 (2)3 硬件设计 (3)3.1 控制系统所需硬件 (3)3.2 硬件原理介绍 (4)4 软件设计 (6)4.1 软件总体设计 (6)4.2 程序流程图 (7)5 软件仿真...................................................................................... (9)5.1 Keil软件 (9)5.2在Proteus软件 (9)6小结 (10)附1：源程序代码 (11)附2：参考文献 (18)1 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件，以51单片机为控制核心，设计一个8路智能抢答器。
要求实现以下功能：1) 有一主持人和8个参赛队员2) 当主持人按下抢答按键，参赛队员在10秒内可以抢答，并且抢答器开始倒计时。
剩余5秒时，如果仍无人抢答，则系统每1s报警一次。
如超出10秒则不能抢答；如抢答成功，则显示抢答队号。
3) 抢答成功则需在60秒内回答完成，如超出时间则抢答无效，显示无效指示。
如果60秒完成回答，则抢答成功，显示有效。
剩余5秒时，如果仍无人回答，则系统每1s报警一次。
4) 当主持人按下复位键时，系统回到初始状态。
5) 倒计时期间，如果主持人想终止倒计时，可以按下“停止”按键，系统会自动进入准备状态。
主要硬件设备：AT89C51单片机，8输入3态缓冲器/线驱动器74LS244,六反相驱动器7404，共阳极LED数码管等，12MHZ晶振，74LS04反相器，手动开关，按键若干，报警喇叭。
2.系统总体方案2.1整体方案设计该智能抢答器以AT89C51单片机为控制核心，控制精度较高，操作误差主要来自晶振自身所造成的误差。
其他外围电路包括复位电路，时钟电路，报警电路，LED显示电路，抢答按键等。
该智能抢答器具有计时记忆功能，一次时间设置完，复位后不需重新进行时间设定；通过按键扫描输出按键信息，并通过单片机将它转化为在七段数码管上显示的字符型。
单片机的P1口为8组抢答按键的输入口，P0.0~P0.6为数码管的段选口，P2.0~P2,2为数码管的片选口。
P3.6为报警电路的控制口。
智能抢答器的整体方案设计图如下所示。
智能抢答器的整体方案设计图3.硬件设计3.1 硬件总体设计1）控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。
其中单片机AT89C51是系统工作的核心，它主要负责控制各个部分协调工作.2）硬件组成及所需元件：该系统的核心器件是AT89C51。
在其外围接上复位电路、上拉电阻、数码管、按钮及扬声器。
元件为：晶振X1、电容C1、C2、C3、电阻RP1。
P3.0和P3.1由裁判控制,分别是开始键和抢答停止。
P1.0-P1.7是8组抢答的输入口, P2.0--P2.3口为数码管的段选口,位选口用的是P0.0--P0.6口输出硬件接线图如图所示：7SEG-MPX4-CC LED显示内部结构如上图所示：3.2 原理介绍智力竞赛抢答器用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成, 采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。
片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
该智力竞赛抢答器的准确度很高，其误差主要由晶振自身的误差所造成。
AT89C51单片机由微处理器，存储器，I/O口以及特殊功能寄存器SFR等部分构成。
其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间，片内程序存储器的容量为4KB，片内数据存储器为128个字节。
89C51单片机有4个8位的并行I/O口：P0口，P1口，P2口和P3口。
各个接口均由接口锁存器，输出驱动器，和输入缓冲器组成。
P1口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入/输出口。
P3口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外，每条接口还具有不同的第二功能，如P3.0是串行输入口线，P3.1口是串行输出口线。
在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时，P0可作为分时复用的低8位地址/数据总线，P2口可作为高8位的地址总线。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
AT89C51的管脚图：外部振荡电路单片机必须在AT89C51的驱动下才能工作.在单片机内部有一个时钟振荡电路,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元。
外部振荡电路见图一复位电路采用图二所示：图一图二外部还接有蜂鸣器用来发出报警音，其图形如下：采用七段码7SEG-MPX4-CC 显示，它是共阳极的由低电平点亮。
图形如下：采用八个BUTTON按钮作为抢答的选择按键如图所示：4.软件设计4.1软件总体设计智力竞赛抢答器要求有计时记忆功能,一次时间设置完, 复位后不需重新进行时间设定，通过键盘扫描输出按键信息,再通过单片机将它转换成能在七段数码管上显示字型码.当抢答完毕时,会在数码管上显示抢答者数字号码提示以表示抢答成功.同时显示其分数,分数的加减可由裁判手动进行. 采用独立式键盘,可实现8路抢答. 在显示时使用的是七段数码管显示在本设计中根据实际情况采用的是动态显示方法. 并通过查表法将其在数码管上显示出来,其中P1口为字型码输入端,P2口低3位为字选段输入端.通过查表将字型码送给7段数码管显示的数字。
软件去抖动,如果"开始键"按下就向下执行,否者跳到开始。
采用倒计时程序，使其具有倒计时功能。
回答倒计时60秒。
抢答时间10秒。
采用发声警报，起到报警作用。
1、主持人按"抢答开始"键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设10s 抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设60s抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。
倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。
2、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。
3、如果主持人未按"抢答开始"键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED 上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下"停止" 键为止。
4、P3.0为开始抢答，P3.1为停止，p1.0-p1.7为八路抢答输入数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器输出为P3.6口。
4.2流程图4.2.1主程序流程图智能抢答器在正常工作的情况下，首先对控制系统进行初始化，然后进行键盘扫描，判断主持人是否按下了“开始抢答”按键按下则执行倒计时子程序和显示子程序。
其中倒计时程序包括抢答倒计时和回答倒计时。
主程序流程图如下图所示：开始初始化子程序P3.0是否按下非法抢答处理子程序倒计时子程序显示子程序正常抢答处理子程序结束4.2.2初始化子程序流程图任何控制系统开始正常工作前都必须要进行初始化。
初始化子程序流程图如上图所示4.2.3非法抢答查询子程序流程图在主持人未按下“抢答开始键”时，为防止参赛选手发生抢答，Y 专门设计了非法抢答查询子程序。
当有选手发生抢答时， 系统会将选手的号码保存，N 下来,并送到LED 显示装置Y 进行显示，同时调用犯规抢答子程序。
非法抢答查询子程序流程图如图:NYNYN YYNY YNY YNY YNYY开始 P1.0按下P1.1按下 P1.2按下 P1.3按下 P1.4按下 P1.5按下 P1.6按下 P1.7按下 P1.8按下 将犯规号送到R3 犯规抢答程序 返回5. 软件仿真5.1：Keil软件用该软件进行程序的检查调试，调试完成后在仿真器里设置生成***.HEX文件。
5.2：Protus软件系统仿真还用到了Protus软件，可通过仿真可以完全显示出所设计系统的功能,对于程序的调试等有很大的帮助.系统仿真时首先要在使用Keil编译器，把所写的程序进行编译，同时在仿真器里设置生成HEX文件，编译无错误时进行Protus仿真。
首先要新建一个文档是DNS型的找出需要的器件，可以使用搜索功能。
接着把各个器件放到合适的位置都要放到蓝色框内。
然后根据自己的设计要求连线。
等所有的元件都连接完成后可以把，伟福编译生成的无错误文件加载到AT89C51中，方法是，右键点中器件然后在用左键点击，出来一个对话框在program file后选择要添加文件，文件要求必须是HEX文件。
然后可以点击运行观察现象，看与自己设置的符合否，如果不相符在查找错误进行修改.作好的Protus图：八号抢答到时时的显示图：倒计时到30秒时的显示图：倒计时还有5秒时的报警显示图：蜂鸣器会开始发出警报6.小结这次实习让我受益匪浅，无论从知识上还是其他的各个方面。
上课的时候的学习从来没有见过真正的单片机，只是从理论的角度去理解枯燥乏味。
但在实习中见过甚至使用了单片机及其系统，能够理论联系实际的学习，开阔了眼界，提高了单片机知识的理解和水平。
在这次课程设计中又让我体会到了合作与团结的力量，当遇到不会或是设计不出来的地方，我们就会在QQ群里讨论或者是同学之间相互帮助。
团结就是力量，无论在现在的学习中还是在以后的工作中，团结都是至关重要的，有了团结会有更多的理念、更多的思维、更多的情感。
单片机是很重要的一门课程，老师和一些工作的朋友都曾说过，如果学好一门单片机，就凭这个技术这门手艺找一个好工作也不成问题。
尽管我们在课堂学到的内容很有限，但在以后的学习中单片机还需要好好的深入研究和学习，学好了单片机也就多了一项生存的本钱。
最后感谢老师对我们的精心指导和帮助，感谢同学们对我的帮助附1：源程序代码OK EQU 20H ;抢答开始标志位RING EQU 22H ;响铃标志位ORG 0000H ;主程序入口地址AJMP MAIN ;跳转到主程序ORG 000BH ;定时器0服务程序入口地址AJMP T0INT ;跳转到定时器0服务子程序ORG 001BH ;定时器1服务程序入口地址AJMP T1INT ;跳转到定时器1服务子程序ORG 0040H ;主程序起始地址MAIN:MOV R1,#0AH ;初设抢答时间为10sMOV R2,#3BH ;初设答题时间为60sMOV TMOD,#11H ;设置T0,T1定时器/计数器均工作在1模式MOV TH0,#0F0H ;设置T0计数初值MOV TL0,#0FFH ;越高发声频率越高,越尖MOV TH1,#3CH ;设置T1计数初值MOV TL1,#0B0H ;50ms为一次溢出中断SETB EA ;开总中断SETB ET0 ;开T0中断SETB ET1 ;开T1中断SETB EX0 ;开外部中断0SETB EX1 ;开外部中断1CLR OK ;清抢答开始标志位CLR RING ;清响铃标志位SETB TR1 ;T1开始计数SETB TR0 ;一开始就运行定时器,以开始显示FFF.如果想重新计数,重置TH1/TL1就可以了;======查询程序======START:MOV R5,#0BH ;R3,R4,R5赋值在DISPLAY中显示F FFFMOV R4,#0BHMOV R3,#0BHACALL DISPLAY ;未开始抢答时候显示FFFJB P3.0,NEXT ;去抖动,如果"开始键"按下就向下执行,否者跳到非法抢答查询ACALL DELAYJB P3.0,NEXT ;判断开始抢答键是否按下，否则执行进入非法程序查询ACALL BARK ;按键发声MOV A,R1MOV R6,A ;送R1->R6,因为R1中保存了抢答时间SETB OK ;抢答标志位,用于COUNT只程序中判断是否查询抢答MOV R7,#01H ;读抢答键数据信号标志，这里表示只读一次有用信号MOV R3,#0AH ;抢答只显示计时，灭号数AJMP COUNT ;进入倒计时程序，其中包括查询有效抢答的查询;=======-非法抢答查询程序======NEXT: JNB P1.0,FALSE1 ; 判断1号选手是否按键JNB P1.1,FALSE2 ; 判断2号选手是否按键JNB P1.2,FALSE3 ; 判断3号选手是否按键JNB P1.3,FALSE4 ; 判断4号选手是否按键JNB P1.4,FALSE5 ; 判断5号选手是否按键JNB P1.5,FALSE6 ; 判断6号选手是否按键JNB P1.6,FALSE7 ; 判断7号选手是否按键JNB P1.7,FALSE8 ; 判断8号选手是否按键AJMP START ;跳转到查询程序FALSE1: MOV R3,#01H ;R3中保存"1"号数AJMP ERROR ;跳转到ERROR犯规抢答子程序FALSE2: MOV R3,#02H ;R3中保存"2"号数AJMP ERROR ;RROR犯规抢答子程序FALSE3: MOV R3,#03H ;R3中保存"3"号数AJMP ERROR ;RROR犯规抢答子程序FALSE4: MOV R3,#04H ;R3中保存"4"号数AJMP ERROR ;RROR犯规抢答子程序FALSE5: MOV R3,#05H ;R3中保存"5"号数AJMP ERROR ;RROR犯规抢答子程序FALSE6: MOV R3,#06H ;R3中保存"6"号数AJMP ERROR ;RROR犯规抢答子程序FALSE7: MOV R3,#07H ;R3中保存"7"号数AJMP ERROR ;RROR犯规抢答子程序FALSE8: MOV R3,#08H ;R3中保存"8"号数AJMP ERROR ;RROR犯规抢答子程序;======犯规抢答程序======ERROR: MOV R0,#00HMOV TH1,#3CH ;重置T1初值MOV TL1,#0B0HMOV 34H,R3 ;犯规号数暂存与34H;======指示灯闪烁处理程序======HERE: MOV A,R0CJNE A,#06H,FLASH ;0.3s向下运行->灭并停响CLR RINGMOV R3,#0AHMOV R4,#0AHMOV R5,#0AH ;三个灯全灭AJMP CHECK1FLASH: CJNE A,#0CH,CHECK1 ;下面是0.8s的情况,响并显示号数并清R0,重新计数SETB RING ;响铃MOV R0,#00HMOV R3,#34H ;取回号数MOV R4,#0BHMOV R5,#0BH ;显示FF和号数AJMP CHECK1CHECK1:JNB P3.1,QUIT1 ;判断复位键是否按下MOV R3,34H ;号数给R3ACALL DISPLAY ;显示号数AJMP HEREQUIT1: CLR RING ;停止响铃CLR OK ;禁止抢答AJMP START ;跳转到查询程序;======显示子程序========DISPLAY:MOV DPTR,#DA T1 ;查表显示程序,利用P0口做段选码口输出/P2低三位做位选码输出,MOV A,R3MOVC A,@A+DPTR ;查第一个显示字形码MOV P2,#0FBH ;段选MOV P0,A ;字形码送到P0口ACALL DELAY2 ;调用延时子程序MOV DPTR,#DA T2MOV A,R5MOVC A,@A+DPTR ;查第二个显示字形码MOV P2,#0FEH ;段选MOV P0,A ;字形码送到P0口ACALL DELAY2 ;调用延时子程序MOV A,R4MOVC A,@A+DPTR ;查第三个显示字形码MOV P2,#0FDH ;段选MOV P0,A ;字形码送到P0口ACALL DELAY2 ;调用延时子程序RETDA T1:DB 0FFH,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H,080H,090H,0FFH,8EH;"灭","1","2","3","4","5","6","7","8","9","灭","F"DA T2:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H,080H,090H,0FFH,8EH;第一个为零,其他与上相同,因为十位如果为零显示熄灭;======倒计时程序======COUNT: MOV R0,#00H ;重置定时器的中断次数MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H ;重置定时器RECOUNT:MOV A,R6 ;R6保存了倒计时的时间,之前先将抢答时间或回答时间给R6MOV B,#0AHDIV AB ;除十分出个位/十位MOV 30H,A ;十位存于(30H)MOV 31H,B ;个位存于(31H)MOV R5,30H ;取十位MOV R4,31H ;取个位MOV A,R6SUBB A,#07HJNC LARGER ;大于5s跳到LARGER,小于等于5s会提醒MOV A,R0CJNE A,#0AH,FULL ;1s中0.5s向下运行CLR RINGAJMP CHECKFULL: CJNE A,#14H,CHECK ;下面是1s的情况,响并显示号数并清R0,重新计数SETB RINGMOV A,R6JZ QUITMOV R0,#00HDEC R6 ;一秒标志减1AJMP CHECKLARGER:MOV A,R0CJNE A,#14H,CHECK ;如果1s向下运行,否者跳到查"停/显示"DEC R6 ;计时一秒R6自动减1MOV R0,#00HCHECK: JNB P3.1,QUIT ;如按下停止键退出NEXTT: ACALL DISPLAYJB OK,ACCOUT ;如果是抢答倒计时,如是则查询抢答,否者跳过查询继续倒数(这里起到锁抢答作用)AJMP RECOUNTACCOUT:MOV A,36HJNB ACC.0,TRUE1JNB ACC.1,TRUE2JNB ACC.2,TRUE3JNB ACC.3,TRUE4JNB ACC.4,TRUE5JNB ACC.5,TRUE6JNB ACC.6,TRUE7JNB ACC.7,TRUE8AJMP RECOUNTQUIT: CLR OK ;如果按下了"停止键"执行的程序CLR RINGAJMP START;======正常抢答处理程序======TRUE1: ACALL BARK ;调用发声程序MOV A,R2MOV R6,A ;抢答时间R2送R6MOV R3,#01HCLR OK ;因为答题的计时不再查询抢答,所以就锁了抢答AJMP COUNT ;调用倒计时子程序TRUE2: ACALL BARK ;调用发声程序MOV A,R2 ;抢答时间R2送R6MOV R6,AMOV R3,#02HCLR OKAJMP COUNT ;调用倒计时子程序TRUE3: ACALL BARK ;调用倒计时子程序MOV A,R2 ;抢答时间R2送R6MOV R6,AMOV R3,#03HCLR OKAJMP COUNT ;调用倒计时子程序TRUE4: ACALL BARK ;调用发声程序MOV A,R2 ;抢答时间R2送R6MOV R6,AMOV R3,#04HCLR OKAJMP COUNT ;调用发声程序TRUE5: ACALL BARK ;调用发声程序MOV A,R2 ;抢答时间R2送R6MOV R6,AMOV R3,#05HCLR OKAJMP COUNT ;调用倒计时子程序TRUE6: ACALL BARK ;调用发声程序MOV A,R2 ;抢答时间R2送R6MOV R6,AMOV R3,#06HCLR OKAJMP COUNT ;调用倒计时子程序TRUE7: ACALL BARK ;调用发声程序MOV A,R2 ;抢答时间R2送R6MOV R6,AMOV R3,#07HCLR OKAJMP COUNT ;调用倒计时子程序TRUE8: ACALL BARK ;调用发声程序MOV A,R2 ;抢答时间R2送R6MOV R6,AMOV R3,#08HCLR OKAJMP COUNT ;调用倒计时子程序;======延时6357个机器周期(去抖动用到)======DELAY: MOV 32H,#12HLOOP: MOV 33H,#0AFHLOOP1: DJNZ 33H,LOOP1DJNZ 32H,LOOPRET; =====延时4236个机器周期(显示用到)=====DELAY2: MOV 32H,#43HLOOP3: MOV 33H,#1EHMOV A,R7 ;每隔60~70个机器周期读一次P1口,全为1时为无效数据,继续读,有一个不为1时,转到正常抢答处理JNZ AAAA1 ;没读到有效数据时继续转到AAAA1LOOP2: DJNZ 33H,LOOP2DJNZ 32H,LOOP3RET;======读抢答键数据口程序======;由于在读抢答数据口的时候，单片机首先进入倒计时程序，再调用显示程序，最后才检测按键口;然而在检测按键口时动态扫描要调用三次(4ms)延时程序.这样就会导致读数据口出现滞后,造成1号优先最高.8号最低.;故采用在延时子程序中加了读数据口程序.保证了灵敏度和可靠性AAAA1: MOV A,P1CJNE A,#0FFH,AA1 ;当不全为1时的数据为有效数据AA0: MOV 36H,A ;将有效数据送到36H暂存AJMP LOOP2AA1: DEC R7AJMP AA0;======发声程序======BARK: SETB RINGACALL DELAYACALL DELAYCLR RINGRET;======T0溢出中断(响铃程序)=====T0INT: MOV TH0,#0ECHMOV TL0,#0FFHJNB RING,OUTCPL P3.6 ;RING;RING标志位为1时候P3.6口不短取反使喇叭发出一定频率的声音OUT: RETI;======T1溢出中断(计时程序)======T1INT: MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HINC R0RETIEND附2：参考文献【1】汪贵平李登峰等新编单片机原理及应用【M】.北京：机械工业出版社，2009. 【2】【2】【3】查电子元器件资料：http：//【4】万方数据：。