抢答器的设计与制作.doc

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1、抢答器的设计与制作【摘要】文章介绍了一种单片机控制的智能化抢答器,该抢答器可克服普通抢答器存在的缺陷。详细介绍了其硬件结构和软件设计方法。设计了一种以单片机AT89C51为核心的四路抢答器，从硬件和软件两方面详细介绍了抢答器的设计方法，结合Proteus软件的仿真结果，根据电路图焊接实物，软件仿真及硬件调试结果表明，该抢答器的设计实现了预期的目标。【关键词】抢答器；有效抢答；违规抢答；单片机AbstractThispaperintroducesamicroprocessorcontrolledintelligentResponder,the

2、ResponderRespondercanovercomethecommondefects.Detailsoftheirhardwareandsoftwaredesignmethods.DesignedamicrocontrollerAT89C51asthecoreoffourResponder,bothfromthehardwareandsoftwaredescribedindetailResponderdesignapproach,combinedwiththesimulationresultsProteussoftware,accor

3、dingtothecircuitdiagramweldingkind,softwaresimulationandhardwaredebuggingresultsshowthattheResponderisdesignedtoachievethedesiredobjectives.KeywordsResponder;effectiveanswer;violationResponder;SCM...目录抢答器的设计与制作1引言2一、抢答器的组成与原理21.1电路组成与原理31.2主体电路的功能31.3控制系统的工作原理4二、总体设计42.1设计

4、需求42.2抢答器的工作原理42.3硬件设计52.4显示模块62.5按键输入模块62.6蜂鸣提示模块62.7复位模块7三、软件设计73.1违规抢答信号的记录73.2第一有效抢答信号的识别及处理83.3多个第一有效抢答信号的处理83.4中断9四、基于Proteus的系统仿真104.1抢答成功模块104.2非法抢答模块104.3复位模块104.4硬件实现11五、结论11参考文献12引言单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等“智能型”工业产品。在知识竞赛抢答中，简单电路设计的抢答器，只靠人的能力很难判断出

5、哪一组先抢答，且故障率高、体积大应用不方便。利用单片机编程设计抢答器，能轻松地分辨出抢答的次序，且具有体积小、故障率低的优点。一、抢答器的组成与原理抢答器又称第一信号鉴别器，应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。普通抢答器存在以下缺陷：1）在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违规抢答信号，而对没有违规的有效抢答信号不能...进行处理。因而,使该次抢答过程变为无效。2）当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个，出现“漏洞”。3）当同时出现多个有效抢答信号时，普通抢答器或采用优先编码电路选择其中一个；或利用抢答电路电子元件的

6、“竞争”选择其中一个。对于后者，由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定,各路抢答信号的“竞争”能力也被固定,因而本质上也具有优先权。普通抢答器因而存在不公平性。抢答器是各种智力竞赛中必不可少的一种硬件设备。实现抢答器的方式有多种多样，传统的抢答器普遍采用模拟电路、数字电路或者模数混合电路来设计。这类抢答器所需元器件比较多，随着功能增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，操作不方便，不便于参数调节及功能的升级换代。本文介绍一种以单片机为控制核心的智能型抢答器,它对采样获得的各路抢答信号进行分析,识别超前违规信号、有效抢答信号，并对它们进行处

7、理。使每一次抢答过程都有效。利用存储器记忆多个违规信号,克服“漏洞”现象。当同时出现多个抢答信号时,利用程序软件，随机选择其中一个,十分公平。具有倒计时、验键、违规显示等功能。本文采用AT89C51为核心，结合键盘、数码管、蜂鸣器等外围设备，设计了具有抢答、计时、时间调整、蜂鸣器报警等功能的4路抢答器。1.1电路组成与原理硬件电路原理图见图1。采用AT89C51单片机作为控制核心。AN0～AN7为8个抢答键，P0.0～P0.7为8路抢答信号输入端，当有抢答键按下时，对应的输入端为低电平“0”，反之为高电平“1”。AN8为抢答启动键，在抢答开

8、始时，按动一下AN8键，向单片机申请一次INT0中断，单片机在中断服务程序中对抢答信号进行采样和识别处理。采用二位LED共阴数码管以动态扫描方式对抢答键号、违规抢答键号、倒计时时