单片机抢答器-毕业设计

摘要

通过这次课程设计,掌握51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。

关键词：抢答器排除故障的能力工程过程

目录

引言 (1)

第一章抢答器的系统概述 (1)

1.1抢答器系统的主要功能 (2)

1.2抢答器系统的需求 (3)

1.3抢答器的工作流程 (3)

1.4抢答器的工作过程 (4)

第二章系统方案的设计 (5)

2.1硬件设计 (5)

2.2AT89C51的介绍 (5)

2.3总体原理图 (6)

第三章软件的设计 (7)

3.1主程序系统的结构图......................................................................................错误！未定义书签。

3.2主要的程序 (7)

结束语 (9)

毕业设计总结 (10)

参考文献 (11)

引言

本课题利用A T89C51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，扬声器发生提示。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；抢答限定时间和回答问题的时间可是在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，时间完后系统自动复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。

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M C S-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、选手得分显示等功能。

第一章抢答器系统概述

1.1抢答器系统的主要功能

这次设计的系统主要功能是利用A T 89C 51单片机为主体，通过电路，数码管，扬声器等硬件来实现功能具体见图1-1

图1-1系统主要功能方框图

系统采用了模块化设计智能抢答器，在抢答的比赛中广泛应用，每个选手都有一个抢答按钮。主持人可以使用开始和结束的按钮。后台的人可以修改，抢答时间和选手回答的时间，例如原始状态抢答时间为10秒，回答问题时间为30秒，可以通过加键和减键修改上述时间，改完后按结束按钮确定。新时间开始有效，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。如果有人犯规抢答显示屏会显示犯规选手的号码，扬声器继续发声。

抢答主板：抢答主板是整个设计的核心，关键的是单片机

A T 89C 51。内部电路设计用汇编语言完成。它完成了时间的设定，AT89C51

单

片

机数码

管扬声器

按键输入

复位电路加，减输入

开始和结束

抢按号码的译码，保存；显示；输出，抢按及答题倒计时功能等。

显示及指示：本设计中，有一个数码管组，四个数码管。其中两个显示时间，一个空着，一个显示抢答号码。依次按下复位键（R E S E T），开始键后开始抢答。可以抢按：超时数码管显示“F F F”，当答题超过规定时间后数码管显“F F F”。如果有选手在规定时间内抢按成功，则可以答题，数码管显示抢答时间的同时也显示选手号码。若在按开始键前抢答表示犯规，数码管显示“F F”并显示选手号码。

1.2抢答器系统的需求

1、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。

2、抢答规定的时间和回答问题的时间可是在1～99s设定。

3、可以显示是哪个选手抢答有效和抢答无效，正确按键后有扬声器发声。

4、抢答时间和回答问题时间有倒记时显示，时间完后系统自动复位。

5、按键锁定，在有效状态下，按键无效。

1.3抢答器的工作流程

基本工作原理：在抢答中，有多个信号同时或者不同时往主电路中输入，抢答器中的寄存器可以辨别，记录第一个号码，并且内部的定时器开始运行，记录并产生超时信号。整个抢答器工作过程中，显示电路和其他电路要根据实际情况对外电路输出对应的信号。

1.4抢答器的工作过程

1、调节抢答时间或者答题时间可以按"加一"键或"减一"键进行调节，这时会显示在调节的抢答时间或答题时间值，如果想加一秒就按一下"加一"键，如果想减一秒就按一下"减一"键，其时间会在显示屏上显示改变后的时间，范围在0到99秒。

2、在按"开始"键之后，就会有提示音，并且进入抢答的倒计时（默设15秒），若是有人抢答成功，也会有提示音，并且显示号码并进入答题时间（默设30秒），因为是不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。

3、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"开始"键进入下次抢答计时。

4、如果主持人未按"开始"键，而有人按了抢答按键，这时抢答犯规，显示屏上显示F F和犯规选手号码并响个不停，直到按下"停止"键为止。

总而言之，这个设计是利用A T89C51单片机及外围接口实现的抢答系统设计了抢答器，该抢答器提高了系统的可靠性、简化了电路结构、节约了成本，是一个实用的设计。

本章主要描述了抢答器的工作原理和本设计系统的工作流程。在说明工作原理的过程中，这些电路单元如何实现抢答功能；在说明系统的流程时，结合本设计的内容，指出了数值设置的方法和意义。抢答正常流程与犯规流程的实现，以及如何进行抢答控制。