基于单片机的数字式竞赛抢答器的设计（程序仿真+电路图+任务书+说明书）

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1、摘要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更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。木设计是以八位抢答木理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，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。用开关做键盘输出，LED灯闪灭提示。同时系统能够实现：在抢答屮,只奋开始后抢答才有效，如果在开

2、始抢答前抢答为无效；抢答限定吋间和冋答问题的时间可在1-99S设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答；抢答时间和回答问题时间倒计时显示，满时后系统计时自动复位；按键锁定，在有效抢答状态下，按键无效非法。关键词：抢答器；AT89C51；程序控制；LED数码管；计时目录«sI第1#绪论11.1研宂的相关背景11.2选题的目的和意义11.3选题研究的内容11.4国内外研究现状21.5抢答器0前存在的主要问题2第2章抢答器的系统概述32.1系统的主要功能32.2系统需求分析42.3抢答器的工作流程42.5器件选型方案及详细清单52.6AT89C51特殊功能寄存器5第3章抢答器硬件电路设计63.

3、1单片机最小系统63.2单片机时钟电路63.3显示电路的设计73.3.1显示模块在系统软件中的安排73.4键盘扫描电路的没计83.5时间设置电路9第4章软件电路设计104.1单片机内部信号分析104.2中断程序设计10第5章仿真与调试115.1软件仿真115.2硬件调试11础給13参考文献14賺15附录1交通灯控制系统电路图15附录2交通灯控制系统源程序16第1章绪论1.1研究的相关背景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、客观的分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只有几个三极管、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

4、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吋、选手得分显示等功能。本课题利用AT89C51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，LED灯作出提示。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以在l-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答；抢答时间和回答问题时间倒计时显示，时间完后系统自动复位；按键锁定，在有效状态下，按

5、键无效非法。1.2选题的目的和意义通过这次课程设计，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。同时通过本次设计与调试，调高自己的动手能力，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。1.3选题研究的内容木系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。支持人有幵始和结束、复位键。在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的

6、时间设置，原始状态下抢答时间为30s,回答问题时间为60s。通过加键和减键修改上诉时间，改完后结束键确定。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LED闪灭提示。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规。主持人可按键结束，新一轮抢答开始。通过研宄并在设计验证后发现，采用单片机技术设计的抢答器与R前常用的抢答器相比，首先，电路连接简单，因为大多数功能单元都通过程序设计在单片机内部，第二,工作性能可靠，抗干扰能力优于0前抢答器。所以本研究是一个实用的工程设计，具有创新性。1.4国内外研究现状抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于

7、各种智能和知识竞赛场合，但0前所使用的抢答器有的电路较复杂不便于制作，可靠性低，实现起来很困难；有的则用一些专用的集成块，而专用集成块的购买又很困难。为适应高校等多代表队单位活动的需耍而设计一个多功能抢答器，这种抢答器具有电路简单，元件普通，易于购买等优点，很好地解决了制作者制作困难和难于购买的问题，在国內外己经开始了普遍的应用。1.5抢答器目前存在的主要问题随着改革开放事业的不断深入，促使人们学科学、学技术、学知识手段