单片机五路抢答器设计

河南科技学院新科学院

课程设计报告

基于AT89C51单片机抢答器的设计

专业班级：电子132

*名：**

时间：2015年12月18日

指导老师：***

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基于单片机五路抢答器课程设计ه

单片机课程设计项目系列：

基于单片机控制的抢答器设计

一．设计要求

（一）基本功能

1. 显示：采用数码管可以显示抢答组别，同时蜂鸣器报警。

2. 实现5组以上的抢答。

（二）扩展功能

1．增加超前违规抢答警示功能

2．增加答题时间限制功能

二．计划完成时间三周

1．第一周完成软件和硬件的整体设计。

2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。

3．第三周完成软件和硬件的联合调试。

五路抢答控制器设计

要求：显示抢答组别同时蜂鸣器报警。

主要元件：数码管1块、按键7个、蜂鸣器1个

摘要

单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。在工业生产中，单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生产力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称微控器。学校和电视台等单位场举办各种比赛，抢答器是必要设备。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判断造成比赛的不公平性。抢答器是一名公正的裁判员，他由主体电路与扩展电路组成。单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。在工业生产中，单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生产力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称微控器。学校和电视台等单位场举办各种比赛，抢答器是必要设备。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判断造成比赛的不公平性。抢答器是一名公正的裁判员

他由主体电路与扩展电路组成。

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示。

本设计是五路智力抢答器。使用51系列单片机，编写应用程序来实现智力抢答功能。硬件设计使用的是51系列单片机中的at89C51。，以达到显示抢答的目的。，其信号由按键电路提供，并输出响应。用到了查询按键模块、定时器模块、显示组号模块、报警模块等。

关键词：at89C51 定时器报警电路等

目录

河南科技学院新科学院 (1)

基于单片机五路抢答器课程设计 (2)

目录 (4)

1 引言 (4)

1.1 智能抢答器的发展现状 (4)

1.2 抢答器的背景和特点 (5)

1.3 抢答器的分类及应用 (5)

2 硬件设计 (5)

2.1 AT89C51的管脚说明 (5)

2.2 五路抢答器设计功能要求 (6)

2.3 抢答器设计方案 (7)

2.4 系统电路图 (7)

2.5拨动开关 (8)

2.6显示电路的设计 (8)

3 软件设计 (9)

3.1 程序流程图 (9)

3.2 系统程序 (10)

5.1 设计出现的问题 (15)

5.2 总结 (15)

参考文献 (15)

1 引言

1.1 智能抢答器的发展现状

随着电子技术的发展，现在的抢答器功能越来越强，可靠性和准确性也越来越高。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，但这种方式制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大。

对于目前的抢答器的功能描述，如涵盖抢答器、抢答限时、选手答题计时及犯规组号抢答器具有抢答自锁，灯光指示、暂停复位、电子音乐报声、自动定时等功能，还有工作模式的切换和时间设定，对

于这些，随着科学技术的发展，肯定还要得到进一步的改进。一般都要趋向于智能化。

1.2 抢答器的背景和特点

在各类竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一名选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢答过程中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使有两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。

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。早期的抢大漆只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辨认出选手号码。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、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示功能。像这类抢答器，制作过程简单，准确性与可靠性高，而且安装维护简单。对于抢答器的应用，如早期的数字电路，随着科技的逐步发展，进而到了单片机的控制来实现其功能，而且功能齐全，电路简单，成本低，性能高，真正朝着有利的方向发展。

1.3 抢答器的分类及应用

电子抢答器的中心构造一般由抢答器由单片机以及外围电路组成，其搭配的配件不同又分为，非语音飞计分抢答器和语音计分抢答器。多适用于学校和企业举办的简单的抢答活动。非语音记分抢答器构造很简单，就是一个抢答器的主机和一个抢答器按钮组成，在抢答过程中选手没有记分的显示屏。语音记分抢答器是有一个抢答器的主机和主机的显示屏和选手的记分显示屏。

电脑抢答器又分为无线电脑抢答器和有线电脑抢答器。无线电脑抢答器的构成是由：主机和抢答器专用的软件和无线按钮。无线电脑抢答器利用电脑和投影仪，可以把抢答气氛活跃起来，一般多使用于电台等大型的活动。有线电脑抢答器也是由主机和电脑配合起来，电脑在和投影仪配合起来，利用专门研发的配套的抢答器软件，可以十分完美地表现抢答的气氛。

随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。

2 硬件设计

2.1 AT89C51的管脚说明

AT89C51管脚说明：

VCC：供电电压。