16路竞赛抢答器设计

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基于单片机的16路抢答器的课程设计

湖南工业大学课程设计任务书2010 —2011 学年第 1 学期电气与信息工程学院（系、部）电子信息科学与技术专业081 班课程名称：单片机课程设计设计题目：16路抢答器完成期限：自2010 年12 月29 日至2011 年 1 月07 日共 2 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日（单片机应用系统）设计说明书（题目）16路抢答器的设计起止日期：2010 年12 月29 日至2011 年1 月07 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)电气与信息工程学院（部）2011年 1 月8 日系统功能要求A 基本要求(1) 枪答功能:供16路枪答(2) 复位功能：使系统进入“准备好”状态(3) 自锁功能(4) 互锁功能(5) 用两个LED数码管显示抢答成功的路数(6) 抢答成功时要有提示音，抢答不成功时要有报警音，还要显示ERB 课程要求（1）改善上述提示音和报警音（2）采用串行总线技术完成设计，以便简化现场的连接2、设计电路原理图（1）在Protel99se或protus中画图（2）mcu：AT89S513、完成MCU的程序设计（1）给出程序设计思路（软件功能描述，完成软件功能的算法描述）文件描述，流程图，用viso画流程图（2）给出详细的程序清单（3）在keil51集成开发环境中编辑和编译软件调试程序在Proteus环境中仿真该单片机应用环境，给出仿真的过程和结果（截图）系统设计分析1、电路原理图的设计2、仿真电路原理图是设计以及仿真过程3、硬件电路的设计与焊接4、程序设计思路，包括程序功能描述、各子程序的算法描述以及整个程序的流程图5、芯片资料查阅及参考文献6、整体程序的设计7、课程设计报告的撰写及资料汇总8、整体组装与调试，即硬件与软件的结合调试与仿真1.硬件电路总体原理图如图1-0所示，P1.0-P1.7，P2.0-P2.7为十六路抢答输入，P0.0到P7.7输入到锁存器74HC573中，再输入到数码管显示，P3.2为蜂鸣器输出口，P3.5-P3.7连接到三八译码器的数据输入端，P3.3连接到译码器的使能端。

基于单片机的16路智能竞赛抢答器的设计

1、总体设计思路
1、总体设计思路
16路智能竞赛抢答器的总体设计思路是利用单片机作为主控制器，通过编写程序实现16路抢答功能。具体来说，当抢答器接收到抢答信号时，主控制器将根据信号的来源判断出相应的参赛者，并迅速给出抢答结果。为了实现这一功能，我们需要设计相应的硬件电路和软件程序。
2、模块设计思路
声音提示：根据抢答结果的归属，控制蜂鸣器发出不同的声音，以提示抢答结果的归属。
实现与应用
实现与应用
经过实际生产和应用，基于单片机的四路抢答器具有较高的可靠性和稳定性，得到了广泛的好评。在实际使用过程中，通过直观的LED灯显示和声音提示功能，参赛者可以快速了解抢答结果，从而避免了由于视觉或听觉疏忽而造成的争议。同时，该抢答器具有操作简单、使用方便、成本低廉等优点，因此具有广泛的应用前景。
总体设计
总体设计
基于单片机的四路抢答器设计主要包括硬件电路设计和软件程序设计两个部分。总体设计思路是利用单片机作为主控器，通过按键开关输入抢答信号，利用 LED灯显示抢答结果，同时添加声音提示功能，使得抢答过程更加直观和生动。
电路设计
电路设计
电路设计是整个抢答器设计的基础，主要包括电源电路、单片机电路、按键开关电路、LED灯要
1、硬件方面：采用先进的电子元器件，如高速单片机、高精度电阻等，以确保电路的稳定性和可靠性。同时，为了方便用户观察，采用了高清晰度的数码管显示器件。
内容摘要
2、软件方面：采用C语言编写算法，并进行严格的逻辑设计和优化，以提高程序的稳定性和执行效率。此外，为了满足可编程需求，提供了丰富的接口函数，方便管理员进行参数调整和功能定制。
总结
总结
本次演示介绍了一种基于单片机的四路抢答器的设计，通过电路设计和软件程序设计实现了抢答器的各项功能。实际生产和应用表明，该抢答器具有较高的可靠性和稳定性，得到了广泛的好评。但是我们也意识到，在成本和性能方面还有一定的优化空间，例如可以进一步降低成本，提高按键检测的灵敏度等。在今后的设计中，我们将继续努力改进这些不足之处，以提供更加优质的产品和服务。

16路智力竞赛抢答器设计

（ＢＯ２＝０）或者有人抢答时（ＣＴＲ＝１），
使能端为高电平，禁止编码，即此后的抢答无效。
三、电路制作与调试
根据需求选择电路的设计单元进行组合，完成系统的原理图设计与ＰＣＢ设计，对制作好的ＰＣＢ板，或准备好的面包板，按照装配图或原理图进行器件装配，装配图２定时电路３．报警控制电路电路功能：完成抢答开始、抢答选中的报警提示和控制时间结束的报警提示。如图３所示。好之后进行电路的调试。参考文献［１］谢自美．电子线路设计・实验・测试［Ｍ］．湖北：华中科技大学出版社，２０００［２］尹长华，赵海鸿，吕向阳，等．十六路微控抢答器的设计［Ｊ］．电子工程师，２００１，６［３］宋阳．微电脑２０路抢答器的设计［Ｊ］．辽宁师专学报，２００５，３［４］余孟尝．数字电子技术基础简明教程［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９９
２００７年第６期（总第５２期）
16 路智力竞赛抢答器设计
周殿凤
（盐城师范学院江苏盐城 224002）
摘要：介绍了一种自行设计的１６路数字抢答器。该电路由抢答电路、定时电路、报警控制电路和时序控制电路四部分组成。具有设计思路简单、功能齐全，易于实现，成本低廉等优点。关键词：抢答电路定时电路报警控制电路时序控制电路
抢答器在电视台、商业机构、学校及企事业单位都有广泛应用，它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。我们设计的１６路智力竞赛抢答器，以谢自美［１］的８路抢答器为基础，对其核心电路进行了改进，以集成芯片为基础，设计思路简单，电路功能齐全，且这种设计思想至今为止未见报道［２，３］。该抢答器所用芯片容易买到，总成本只有几十元，可以由学生自己动手制作，可作为计算机系和物理系的学生的课程设计，也可作为毕业设计，具有很强的实用性。

16路抢答器(带电路图和程序)(可打印修改)

图2-6 控制电路
3、程序流程图
开始
初始化
开始键按下？
N
Y
NLeabharlann 倒计时时间到抢答键是否按下
图 2-2 外部振荡电路
单片机在工作时，由内部振荡器产生或由外部直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时钟信号频率的倒数。时钟频率选为 12MHz。
2.3 复位电路设计
在抢答器中复位是为定时做铺垫的，在抢答之前要复位，抢答完毕要复位，按了复位键之后 LED 显示 F。单片机的复位引脚 RST 出现 2 个机器周期以上的高电平时即可实现复位，复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图 2-3 所示。
图2-5 显示电路
2.6 控制电路设计
抢答器控制电路主要控制抢答开始、停止以及抢答时间调节。它是供主持人操作的实现调节抢答时间、开始抢答等控制的控制功能电路。控制电路的设计跟报警电路的设计都需要通过语言来实现，单纯的硬件电路并不能实现任何东西。在控制电路的设计中，我接的是P3口，是因为P3口的每一个口线都有第二功能，在这里要用到的也就是它的第二功能，在前面的介绍中我们已经知道，P3口有两个中断，两个定时，一个读一个写口线，还有串行输入输出口线。16路智力抢答器硬件电路设计图如图2-6：
关键词: 关键词:抢答器智力；单片机；抢答器；数码显示
一、课题研究的主要内容
在抢答未开始时任何抢答均无效，抢答开始可显示最先抢答代表队的编号, 同时给出声光提示,并封锁输入的数据,在系统清零前禁止其他选手抢答。具有定时抢答功能,抢答时间可由主持人设定。在设定时间内抢答有效,定时器停止工作，定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效，其主要技术参数如下：（1）可同时供 16 个代表队参加比赛；（2）给节目主持人一个控制开关,用来控制系统清零和抢答开始；（3）能随时更改抢答时间；（4）有数码显示功能。

设计一个16路智力抢答器(附程序及电路图)

设计一个16路智力抢答器要求：具有定时功能，有倒计时10秒报警，有防作弊处理。

其电路图如下图所示：附带程序如下：程序如下：Qdqi.c#include<reg52.h>#include"keyboard.h"#include"1602xs.h"#include"fmq.h" //蜂鸣器#include"delay.h"#define unint unsigned int#define unchar unsigned charsbitks=P1^0;sbitkz=P1^1;unint Flag=1,k;unint a=10,b=0,c=60,d=0;unchar key board;/************************************************定时器初始化子程序*************************************************/void Init_Timer(){TMOD |= 0x11; //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响TH0=(65535-50000)/256; //给定初值，这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出TL0=(65535-50000)%256;TH1=(65535-50000)/256; //给定初值，这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出TL1=(65535-50000)%256;EA=1; //总中断打开ET0=1;ET1=1; //定时器中断打开// TR0=1; //定时器开关打开}/******************************************************************//* 主函数*//******************************************************************/void main(){init();Init_Timer();while(1){keyboard=getkey();if(ks) //开始抢题之前防抢答{if(key scan()==0xff){writechar(0x80+2,"waiting!!!");}//防作弊if(key scan()!=0xff){k=getkey();display2(0x80+0x40+4,k);fmq1();while(1);}}if(!ks) //开始抢题{TR0=1; //定时器中断打开// Flag=0;write_com(0x01);writechar(0x80+2,"Countdown:");while(key scan()==0xff) //没有人抢答{display2(0x80+0x40+5,a);if(a==0){TR0=0;display2(0x80+0x40+5,a);fmq();while(1);}}while(key scan()!=0xff){TR1=1;k=getkey();Flag=0;write_com(0x01);writechar(0x80+2,"Num: time:");while(!Flag){display2(0x80+0x40+4,k);display2(0x80+0x40+12,c);if(c==0){fmq1();while(1);}if(!kz){TR1=0;}}}// jianpan();}}}void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1{TH0=(65535-50000)/256; //重新赋值TL0=(65535-50000)%256;b++;if(b==20){b=0;a--;}}void Timer1_isr(void) interrupt 3 using 1{TH1=(65535-50000)/256; //重新赋值TL1=(65535-50000)%256;d++;if(d==20){d=0;c--;}}Keyboard.c/*-----------------------------------------------矩阵键盘实验程序通过反转法循环扫描矩阵键盘------------------------------------------------*/#include<reg52.h> //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义#include"keyboard.h"#include"delay.h"unsigned char const EL[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//0-Fuchargetkey(){ucharkey,k;key=key scan(); //调用键盘扫描，switch(key){case 0xee:k=0;break;//0按下相应的键显示相对应的码值case 0xde:k=1;break;//1 按下相应的键显示相对应的码值case 0xbe:k=2;break;//2case 0x7e:k=3;break;//3case 0xed:k=4;break;//4case 0xdd:k=5;break;//5case 0xbd:k=6;break;//6case 0x7d:k=7;break;//7case 0xeb:k=8;break;//8case 0xdb:k=9;break;//9case 0xbb:k=10;break;//acase 0x7b:k=11;break;//bcase 0xe7:k=12;break;//ccase 0xd7:k=13;break;//dcase 0xb7:k=14;break;//ecase 0x77:k=15;break;//fcase 0xff:k=16;break;//g}return k;}/*------------------------------------------------键盘扫描程序------------------------------------------------*/ucharkeyscan(void) //键盘扫描函数，使用行列反转扫描法{ucharcord_h,cord_l;//行列值中间变量P3=0x0f; //行线输出全为0cord_h=P3&0x0f; //读入列线值if(cord_h!=0x0f) //先检测有无按键按下{delay(100); //去抖if(cord_h!=0x0f){cord_h=P3&0x0f; //读入列线值P3=cord_h|0xf0; //输出当前列线值cord_l=P3&0xf0; //读入行线值return(cord_h+cord_l);//键盘最后组合码值}}return(0xff); //返回该值}1602xs.c#include"reg52.h"#include"delay.h"#include"1602xs.h"sbitlcden=P2^6;sbitlcdrs=P2^4;sbitlcdwr=P2^5;void write_com(uchar com) //写指令{lcdwr=0;lcdrs=0;P0=com;delay_mS(1);lcden=1;delay_mS(1);lcden=0;}void write_data(uchar date) //写数据{lcdrs=1;P0=date;delay_mS(1);lcden=1;delay_mS(1);lcden=0;}/********************************0x80+add 第二行地址0~150x80+0x40+add 第一行地址0~15数字：0x30+字母：需查表*********************************/void init() //初始化{lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01); //清屏指令}/*writechar("Please input ps");*/void writechar(ucharadd,uchar *s) //写入一个字符串{write_com(add);while(*s){write_data(*s);delay_mS(1);*s++;}}void writechar1(ucharadd,uchar a1,uchar a2,uchar a3,uchar a4) //写入一个字符串{write_com(add);write_data(a1);write_data(a2);write_data(a3);write_data(a4);}void display1(ucharadd,uint date) //显示字符及位置{//ucharbai,shi,ge;//bai=date/100;//shi=date%100/10;//ge=date%10;write_com(add);write_data(0x30+date);//write_data(0x30+shi);//write_data(0x30+ge);write_data(0x6d);write_data(0x41);}void display2(ucharadd,uchar date) //显示字符及位置{ucharshi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(add);// write_data(date);write_data(0x30+shi);write_data(0x30+ge);//write_data(0x25);}Delay.c#include"delay.h"void delay(unsigned intcnt){while(--cnt);}/******1mS y anshi*******/void delay_mS(unsigned int z){uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=125;y>0;y--);}Fmq.c//在实际电路中我没有按蜂鸣器#include<reg52.h>#include"fmq.h"#include"delay.h"/*************端口定义*********/sbit SPK=P1^2; //定义喇叭端口//unsigned int k1=1,k2=1;void fmq(){unsigned inti;for(i=0;i<150;i++)//喇叭发声的时间循环，改变大小可以改变发声时间长短{delay(600); //参数决定发声的频率，估算值，可以自行更改参数并SPK=!SPK;}// SPK=1; //喇叭停止工作，间歇的时间，可更改// delay(50000);}void fmq1(){unsigned inti,j;for(j=0;j<5;j++){for(i=0;i<200;i++)//喇叭发声的时间循环，改变大小可以改变发声时间长短{delay(300); //参数决定发声的频率，估算值，可以自行更改参数并SPK=!SPK;}SPK=1; //喇叭停止工作，间歇的时间，可更改delay(90000);}}。

单片机课程设计抢答器(16路抢答器)

目录1引言 (1)2 功能概述 (1)2.1抢答器工作原理 (1)2.2设计目的与要求 (1)2.3设计任务 (1)2.4运行环境及工具 (2)3 系统硬件设计 (2)3.1芯片的选择 ................................................................................. 错误！未定义书签。

3.2原理及电路总框图 (2)3.3晶振复位及开始抢答电路 (7)3.4选手抢答键 (7)3.5显示与显示驱动电路 (4)3.6蜂鸣器音频输出电路 (4)4系统软件设计 (5)4.1系统主程序设计 (5)4.2系统流程图 (6)4.3程序清单 (7)5系统仿真结果 (14)5.1开始抢答仿真 (14)5.2抢答犯规仿真 (15)5.3抢答成功仿真 (16)6课程设计的总结与体会 (17)参考文献资料 (17)1 引言当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，那么也就必然离不开抢答器。

而现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。

鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场。

本抢答器与其他抢答器电路相比较有分辨时间极短、结构清晰，成本低、制作方便等优点，并且还有防作弊功能。

因此，我们制作了这款简易多路（十六路）数字抢答器摒弃了成本高、体积大、操作复杂。

我们采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，因而本抢答器具有显示直观，操作简单的特点。

而且在显示时抢答器会发出蜂鸣声使效果更为生动。

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。

2 功能概述2.1抢答器工作原理抢答器的工作原理是采用单片机最小系统，用查询式键盘进行抢答。

采用动态显示组号。

主持人按下开始抢答键才可以抢答。

主持人没有按下开始抢答按纽（P3.2），有人抢答则抢答违规，报警并显示组号，主持人按下开始抢答开关重新抢答。

声光显示智力竞赛16路抢答器毕业设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目名称声光显示智力竞赛16路抢答器学生姓名李阳专业班级一、选题的目的意义1、理论意义：巩固所学的知识，学会通过各种途径查找资料；能够把所学的理论知识联系实际，解决实际问题；掌握抢答器的工作原理及其设计方法；2实际意义：学校、电视台等单位经常举办智力竞赛，抢答计分器是必要设备。

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。

在许多比赛活动中，为了准确、公平、公正、直观地判断出第一抢答者，通常需要一台抢答器，通过数码显示管、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。

二、国内外研究综述目前由于各种控制系统越来越偏向于智能化、小型化、低功耗、快速、稳定准确，越来越多的系统设计概念多偏向于EDA（电子设计自动化），比如VHDL(硬件描述语言)和FPGA设计，它克服了使用单片机设计系统时I/O端口不足的问题，也克服了使用模拟电路和数字电路设计系统时硬件电路比较复杂和成本比较高的问题。

智能竞赛抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和竞赛场合，但目前所使用的抢答器有的比较复杂不便于制作，可靠性低，实现起来很困难；有的就用一些专用的集成块，而专业集成块的购买又比较困难。

大多数抢答器由单片机以及外围电路组成，由于采用单片机，使外围电路非常简单，但是功能并不比一般的抢答器少。

它的发展也是比较快的，从一开始的光具有抢答锁定功能的一个电路，到现在的具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能的技术合并，这就可以说明其多种功用及发展的快速。

抢答器可分为电子抢答器和电脑抢答器，而电子抢答器根据其搭配的配件不同，又可分为非语音非计分抢答器和语言计分抢答器。

非语音非计分抢答器构造很简单，就是一个抢答器的主机和一个抢答按钮组成，在抢答过程中选手是没有计分的显示屏。

语言计分抢答器时有一个抢答器的主机和主机的显示屏和选手的计分显示屏组成。

16路竞赛抢答器设计

16路竞赛抢答器设计用Protel对16路竞赛枪答器进行设计, 16路竞赛抢答器主要由锁存器、优先编码器、同步可逆计数器、加法器、比较器、555定时器、数码管等主要元件构成。

结果表明，该方法效果真实、准确，设计出的16路竞赛抢答器具有实用性强，操作简单，成本低廉的特点。

竞赛抢答器系统是工厂、学校和电视台等单位举办各种智力竞赛等娱乐活动中经常使用的重要基础设备之一。

目前设计抢答器的方法很多，采用EDA可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的抢答器。

其中,16路智力竞赛抢答器设计方案中有些显示器是从0～15显示选手的编号，这不符合实际竞赛使用时对选手从1～16进行编号的习惯，不利于实际推广使用。

以文献为基础，对其核心电路进行了改进，并基于Protel软件平台设计开发了16路竞赛抢答器系统，使得显示器上能从1～16正确显示选手的编号。

此外，还设计了抢答倒计时最后5 s报警提示电路和计分器，计分器用于各参赛选手的加分和减分。

这种设计思路清晰，电路功能齐全，可满足抢答器的实际使用要求。

1.Protel简介Protel是Altium公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用Protel。

2 总体设计思路2．1 16路抢答器的功能要求(1)同时供16名选手参加比赛。

选手的编号为1～16，各用一个抢答按钮，按钮的编号分别用16个按钮S1～S16表示，与选手的编号相对应。

(2)给主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。

(3)抢答器具有锁存与显示功能。

在主持人将系统复位发出抢答指令后，若参赛者按抢答按钮，则组别显示电路显示出抢答者的组别，同时蜂鸣器发出“嘀”的报警音响。

基于51单片16路矩阵键盘抢答器

课程设计报告设计题目: 16路抢答器专业: 物联网应用技术班级: 学号: 姓名:指导教师:二〇一三年十二月五日目录摘要 (1)第1章方案论证 (2)1.1 方案选择 (2)1.1.1 显示模块方案和论证 (2)1.1.2 按键模块选择方案 (2)1.1.3 控制器的选择方案论证 (2)1.2 方案论证 (3)第2章硬件设计 (3)2.1 单片机最小系统设计 (3)2.1.1 时钟电路 (3)2.1.2 复位电路 (4)2.1.3 单片机内部结构的描述 (5)2.2 显示电路设计 (7)2.2.1 器件简介 (7)2.2.2 电路设计 (8)2.3 键盘电路设计 (9)2.4 发声电路 (10)第3章软件设计 (10)3.1 程序流程 (10)3.1.1 定时中断模块 (10)3.1.2 报警模块 (11)3.1.3 控制模块 (12)3.1.4 主流程图 (13)第4章制作与调试 (14)4.1 仿真设计 (14)4.1.1 抢答器Keil软件的仿真 (14)4.1.2 抢答器protenus软件的仿真 (14)4.1.3 调试与运行 (15)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录1 整机原理图 (20)附录2 元器件明细表 (21)附录3 程序清单 (22)摘要在各种知识、智力竞赛中，电子抢答器是必不可少的设备之一。

目前使用的小型抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计，其功能比较单一，使用起来也不够理想。

本设计是基于单片机设计的一款更先进、更实用的智能电子抢答器。

经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。

单片机体积小价格低，应用方便，稳定可靠。

单片机将很多任务交给了软件编程去实现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。

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。

对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。

基于51单片机课的16路抢答器程设计

基于单片机的16路抢答器课程设计姓名：王文杰黄祥班级：1421202学号: 201420120201 201420120204专业：测控技术与仪器基于单片机的16路抢答器课程设计摘要本次课程设计通过对16路抢答器的研究与分析，了解抢答器的工作原理，以AT89C51微处理器作为主要模块、数码管做为显示模块组成的用于表决选择的抢答器。

本文主要介绍AT89C51微处理器、数码管等电子元器件的相关功能及其应用。

合理选取AT89C51系列集成电路芯片通过划分功能模块完成抢答部分与显示部分的电路设计，结合实际应用与理论设计，通过16个按键开关来摸拟16路选手的抢答，开始键按下，则进入到16个按键的扫描中。

通过数码管来显示抢答选手的号数。

关键词：抢答器，集成芯片，AT89C51设计方案一硬件设计方案抢答器由基本电路和扩展电路两部分组成。

基本电路完成基本的抢答功能，即抢答开始后，当选手按下抢答键，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。

根据课程设计要求可以大概构思出硬件电路图：数码管与单片机的P0口的低八位相连接；P3口接16个按键。

用以AT89C51为核心的单片机控制方案，通过相应的程序，并通过按键来进行电平识别，再由单片机输出相应的程序，并将相应数值通过数码来显示。

用单片机来制作的抢答器，硬件电路比较简单，容易明白，且成本相对较低。

二硬件电路设计1 微处理器AT89C51简介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。

外形及引脚排列如图3-1所示。

图3-1 AT89C51逻辑符号2管脚说明VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

十六路抢答器

十六路智力竞赛抢答器设计一、设计的目的通过本课题设计，掌握数字电路系统的设计方法。

二、主要内容、基本要求等：1、主要内容：设计一个十六路抢答器主要包括抢答电路、控制电路、开始响铃电路，显示部分抢答器同时供16名选手或16个代表队比赛。

主持人可以通过控制开关控制系统的清零和抢答的开始。

2、基本要求：能够较好实现抢答器的抢答，同时能够掌握抢答器的工作原理及其设计方法。

三、设计任务与要求抢答器同时供16名选手或16个代表队比赛,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。

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，并在LED数码管上显示。

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。

主持人开始后，电路有响铃提示，选手开始抢答。

三、设计方案论证、选择方案一、选用单片机如51系列、PIC系列、AVR系列等作为主控单元，在单片机最小系统的基础上，I/O口外接16路开关按钮、数码管或显示更多信息的液晶屏（1602、12864等）；只需编写一段简单的程序即可实现十六路抢答器。

方案二、选用中规模集成芯片组合成十六路抢答器。

选用74LS148、cd4511、74LS04、74LS00。

方案分析：方案一虽然外围电路简单，可扩展功能较多，如使用凌阳单片机自带的语音功能可实现录音、放音，更显智能化；但是其造价相对较高。

而方案二虽然电路相对复杂，连线较多；但是使用简单元件实现了复杂的功能，而且造价低廉，更有实用价值。

所以我们选择方案二。

四、抢答器整体框图图1 抢答器组成框图五、各单元电路设计本部分电路主要包括优先编码电路74LS148、4位二进制/BCD码变换电路。

主要功能：抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。

选用优先编码74LS148和D触发器可以完成上述功能。

工作原理是：当主持人控制开关按下松开后，D触发器的Q端为低电平，于是CD4511的BI=0，显示器灭灯；74LS148的选通输入端EI=0，74LS148处于工作状态，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端S0～S15输入信号，当有选手将键按下时（如按下S5），74LS148的输Y2Y1Y0=010，GS=0，经D触发器后，显示器显示出“5”。

基于PLC的16路抢答器控制系统设计及仿真设计说明书

基于PLC的抢答器控制系统设计及仿真设计说明书目录摘要 (3)Abstract (4)第一章、绪论 (7)1.1 课题的背景 (9)1.2 抢答器概述 (10)1.3 抢答器抢答过程的介绍 (13)1.4 PLC简介 (15)1.4.1 PLC的定义 (16)1.4.2 PLC的基础知识 (18)1.4.3 PLC的用途 (19)1.5 PLC的组成 (20)1.5.1中央处理单元 (20)1.5.2存储器 (20)1.5.3输入输出单元 (20)1.5.4通讯接口 (21)1.5.5智能接口模块 (21)1.5.6编程装置 (22)1.5.7电源 (22)第二章、16路抢答器控制系统的设计 (23)2.1 16路抢答器的工作原理 (23)2.2 16路抢答器PLC外部接线图 (23)2.3 16路抢答器的结构流程图 (23)2.4 16路抢答器的系统控制结构框图 (25)2.5 16路抢答器的控制过程 (25)第三章、16路抢答器的PLC设计 (27)3.1 输入输出点分配 (28)3.2 PLC的选择 (29)3.3 16路抢答器PLC控制系统接线图 (30)第四章、16路抢答器PLC控制程序 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)摘要可编程序控制器（PLC）是一种新型的通用的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，是功能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。

PLC的应用领域已经拓宽到了各个领域，PLC的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。

在传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。

PLC最基本最广泛的用于开关量的逻辑控制，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制，顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。

十六路抢答器课程设计

十六路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解十六路抢答器的原理与功能，掌握其电路组成及工作流程。

2. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的十六路抢答器电路。

技能目标：1. 学生能够运用基本电子元件，进行十六路抢答器的搭建与调试。

2. 学生能够通过实际操作，提高动手实践能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电子技术的兴趣和爱好，增强科技创新意识。

2. 学生通过合作学习，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。

3. 学生能够认识到电子技术在生活中的应用，增强学以致用的意识。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识，强调学生的动手实践能力。

学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和电子技术基础，对实践操作有较高的兴趣。

教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，培养解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 理论知识：- 介绍抢答器的原理和功能，使学生理解其工作方式。

- 分析十六路抢答器的电路组成，包括触发器、编码器、译码器等基本元件。

- 讲解抢答器电路的原理图绘制及电路分析。

2. 实践操作：- 指导学生搭建简单的十六路抢答器电路，学会使用相关电子元件。

- 教学电路的调试方法，使学生掌握排除故障的技巧。

- 组织学生进行抢答器功能测试，提高动手实践能力。

3. 教学案例与拓展：- 分析实际应用中的十六路抢答器案例，增强学生的学以致用意识。

- 介绍电子技术在实际生活中的应用，拓展学生的知识面。

教学内容安排与进度：- 第一章：抢答器原理与功能，2课时。

- 第二章：十六路抢答器电路组成与分析，2课时。

- 第三章：实践操作，4课时（含2次实验课）。

- 第四章：教学案例与拓展，2课时。

教材关联：教学内容与《电子技术》教材第四章“数字电路及其应用”相关内容相衔接，为学生提供系统的学习指导。

基于51单片机课的16路抢答器程设计

本文主要介绍AT89C51微处理器、数码管等电子元器件的相关功能及其应用。

通过数码管来显示抢答选手的号数。

关键词：抢答器，集成芯片，AT89C51设计方案一硬件设计方案抢答器由基本电路和扩展电路两部分组成。

基本电路完成基本的抢答功能，即抢答开始后，当选手按下抢答键，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。

根据课程设计要求可以大概构思出硬件电路图：数码管与单片机的P0口的低八位相连接；P3口接16个按键。

用以AT89C51为核心的单片机控制方案，通过相应的程序，并通过按键来进行电平识别，再由单片机输出相应的程序，并将相应数值通过数码来显示。

用单片机来制作的抢答器，硬件电路比较简单，容易明白，且成本相对较低。

外形及引脚排列如图3-1所示。

图3-1 AT89C51逻辑符号2管脚说明VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

16路无线抢答器设计

16路无线抢答器设计摘要：本文设计的16路无线抢答器以STC89S52单片机作为核心控制芯片，由抢答发射电路模块和显示接收电路模块两部分组成，其中抢答发射电路模块包括选手抢答按键电路，发射模块，编码芯片和发送指示灯组成，可以将输入的信号数据经过编码发射到接收模块，实现抢答信号的发射。

显示接收电路包括接收模块，解码芯片，STC89S52电路主控芯片，晶体振荡器电路和LED数码显示部分组成，用来将接收到的信号加以处理并通过LED数码管进行显示。

该无线抢答器，减少了有线连接的麻烦和不便，使抢答器变得更加简便实用。

本文设计的抢答器具有价格便宜，功能齐全，小巧方便等优点，具有很好的市场前景。

关键词：单片机；16路无线抢答器；报警；无线发射；无线接收0 引言传统抢答器都是导线布线，线路复杂，受现场环境影响很大，可靠性差，功能简单，特别是当抢答路数很多时，实现更加困难，出错率变大。

传统的抢答器无法判断提前抢答按键的行为。

由于组成线路复杂，不便于电路升级换代。

因此本文设计一款方便实用、经济实惠的16路无线智能抢答器，解决了布线的麻烦和距离限制，应用单片机控制，程序调试方便，价格也低廉，更新方便。

1 16路无线抢答器结构设计本文设计的抢答器是操作简单、经济实用的小型无线抢答器，该抢答器使用STC主控芯片系统如图1所示，STC89S52单片机是一种功耗低，性能高的CMOS8位的微型控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，使用STC公司高密度的非易失性存储器技术制造，与工业上的80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统中科院编程，亦适用于常规编程器。

在单个芯片上，拥有灵活的8位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛地应用。

选手抢答部分把STC89S52芯片的P2和P3端口作为输入按钮，依次按按钮编号分配给每个选手1号到16号，当有选手按下按钮键时，端口的输入电平发生变化，通过单片机的智能处理后从P1端口输出到无线编码芯片PT2262进行编码然后发出信号，从而实现抢答的功能。

16路抢答器报告

武汉理工大学华夏学院课程设计报告书课题：十六路抢答器的仿真设计指导教师：徐国成专业班级：测控1081姓名学号：文杰（10212508115）起止日期：2010年12月20日至2010年12月26日十六路抢答器课程设计任务书仿真设计基本要求：（1）设计一个竞赛抢答器，可同时供十六名选手或代表队参加比赛；（2）给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始；（3）抢答器具有数据锁存和显示功能，当某一路抢答成功时，放光二极管立即点亮，并在数码管上显示该路的号数，直到主持人按复位开关为止，其他人再抢答无效；摘要基于proteus仿真软件，结合数电模电所学知识设计简易16路抢答器。

该系统是由数字电路的单元电路组成大型综合系统的仿真设计，抢答器具有数据锁存和显示功能，当某一路抢答成功时，放光二极管立即点亮，并在数码管上显示该路的号数，直到主持人按复位开关为止，其他人再抢答无效；该系统具有简单，容易操作等特点。

关键词数字电路抢答器目录第一章 16路抢答器的设计要求及设计方案…………………………………………1.1 设计要求………………………………………………………………………………1.2 设计原理………………………………………………………………………………第二章抢答器的硬件设计第三章总结附录附录一、16路抢答器电路图…………………………………………………附录二、参考文献…………………………………………………第一章 16路抢答的设计要求及设计方案1.1设计要求仿真设计基本要求：●（1）设计一个竞赛抢答器，可同时供十六名选手或代表队参加比赛；●（2）给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始；●（3）抢答器具有数据锁存和显示功能，当某一路抢答成功时，放光二极管立即点亮，并在数码管上显示该路的号数，直到主持人按复位开关为止，其他人再抢答无效；仿真设计扩展功能：●（1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答时间可以由主持人设定（如97s）。

基于单片机的十六路抢答器

学士学位毕业设计（论文）基于单片机的十六路抢答器的设计学生姓名：学号：指导教师：所在学院：信息技术学院专业：电气工程及其自动化中国·大庆2013年05月黑龙江八一农垦大学本科毕业设计（论文）任务书注：1．任务书由指导教师填写后交给学生，要求学生妥善保存。

2．此任务书夹于论文扉页与论文一并装订，作为论文评分依据之一。

摘要抢答器是一种通过数码显示和警示等手段，准确、公正、直观地判断出第一抢答者的设备。

本文介绍了一种以AT89S52为核心的十六路抢答器系统，并分别从硬件和软件两方面对设计思想进行了阐述。

硬件设计包括：单片机最小系统，按键电路、显示电路、报警电路；软件设计包括Keil编译程序、Proteus 电路仿真、Protel DXP电路制板。

经过调试和运行，该系统达到了预期目标,具有反应灵敏、功能齐全、实用性强的特点。

关键词：单片机抢答器数码显示报警AbstractCalling Implement could accurate, impartial, penetrating to decide who is the No.1 to press the button, and shows the results through nixietube. A kind of multipath calling implement is introduced in the thesis, and the AT89S52 is its hard core. Hardware design include: the smallest MCS system, keyboard circuit, display circuit, alarm circuit; Software design include: Keil compiler, Proteus simulation, Protel DXP system circuit board. Also, the design method of the control system was expounded from aspects of the software and the hardware. And after debugging and running, the system reached the expected target, which have many advantages such as fast reaction, all ready function and good practicability. Keywords:MCS Respond Digital display Alarm目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (IV)1绪论 (1)2 电路原理图的设计 (2)2.1 电路组成框图 (2)2.2 电路原理图 (2)3 系统硬件电路设计 (4)3.1单片机最小系统 (4)3.2按键电路 (9)3.3显示电路 (10)3.4报警电路 (11)4 系统软件的设计 (12)4.1系统程序流程图 (12)4.2抢答成功流程图 (13)5 系统仿真 (14)5.1Proteus软件介绍 (14)5.2仿真测试 (14)5.3仿真结果分析 (16)总结 (19)参考文献 (19)致谢 (19)附录A (20)附录B (21)前言随着计算机技术的发展，单片机技术已经成为计算机技术中的一个独特的分支，单片机的应用领域也越来越广泛，特别是在工业控制和仪表仪器智能化中扮演着举足轻重的角色。

16路智力竞赛抢答器答辩幻灯片

代码转换器真值表
抢答电路设计
代码转换器逻辑图
A3
1 & ≧1
Y4
代码转换器逻辑函数式
A2
1
&
Y3
A1
1
& ≧1
Y2
& ≧1
Y1 Y0
A0
抢答电路设计
抢答电路设计
电路选用优先编码器 74LS148 ,RS锁存器 74LS279,代码转换器，七段显示译码器74LS48来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。
定时电路设计
可预置时间的定时电路图
Ya Yg 74 LS 48 A3 A2 A1 A0
BO 2
5V 5 4 3
Ya Yg 74 LS 48 A3 A2 A1 A0
7 13
6 2
3
7
6 2
3
4
74LS192
11 14
9 10 1 15
5
5V
14
Q3 Q2 Q Q0 4 1 D 74LS192 CP CP 5 U LD 1 CR D3 D2 D D0 5V
BO
9 10 1 15
数据预置端
数据预置端
5V
15KΩ 8 7 3 68KΩ
10 F μ
4 1KΩ
6 2
555
5
1
1
﹠
0. 1μ F
CTR
BO 2
报警电路设计
报警电路设计
由555芯片定时器和三极管构成的报警电路构成多谐振荡电路 555 的输出信号再经三极管放大 ,PR为控制信号,当PR 为高电平时,多谐振荡器工作,从而推动扬声器发声, 控制电路包括时序和报警两个电路。控制电路需具有以下几个功能: 主持人闭合开关扬声器发声 ,多路抢答器电路和计时电路进入正常状态; 参赛者按键时 ,扬声器发声,抢答电路和计时电路停止工作; 抢答时间到 ,无人抢答 ,扬声器发声 ,抢答电路和计时电路停止工作。当主持人还没按开关前，如果没有人按抢答按钮，74LS148的EO端输出为低电平，与一高电平相与后得低电平，三极管不导通，蜂鸣器不工作，没有报警；当有人犯规，E0输出高电平，三极管导通，蜂鸣器工作，发出报警。