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1、摘 要 在电视和学校中我们会经常看到一些智力抢答的节目，如果要是让抢答者用举手等方法进行抢答，主持人很容易误判，会造成抢答的不公平，为了在比赛中准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的抢答器通常由数码显示、音响等多种手段指示出第一抢答者。为了使这种不公平不发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。本设计是以八路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用 ，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。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。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、；抢答限定时间和回答问题的时间可在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有声音提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统由主持人复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。关键词 AT89C51 LED数码管 抢答器AbstractIn television and school, we can often see some intelligence vies to answer first the program, if let vies to answer first person with hands and other methods, the hos
3、t is easy to misjudgment, and can cause vies to answer first the unfair, in the game in order to accurately, justice and intuitive to diagnose the first vies to answer first, the design is usually by digital display vies to answer first, sound and other means the first vies to answer first the instr
4、uctions. In order to make this unfair not occur, and it is only by electronic products high accuracy to guarantee the fairness of the contest.This design is the basic concept for 8 vies to answer first. Considering the need to set in the function of the answer within, using AT89C51 and peripheral in
5、terfaces vies to answer first the system, of the microcontroller timer/counter timing and counting principle, software and hardware organically, and makes the system can correctly to the time, at the same time make digital tube can properly shows the time. With a switch to do the keyboard output, th
6、e speaker happens hints. In vies to answer first, only after the start, if only effective in vies to answer first began to be invalid; before vies to answer first vies to answer first Vies to answer first the time limit and answer problem of time can be in 1-99 s set; Can display is which players ef
7、fective vies to answer first and invalid vies to answer first, right after the key voice tip; Vies to answer first time and answer the question time, full display events after the system and main host forced reset; Key lock, in effective state, the key is invalid illegal.Key Words AT89C51 LED digita
8、l tube Vies to answer first device 48目 录摘 要IABSTRACTII第1章 前言1第2章 抢答器的系统概述22.1 系统的主要功能22.2 系统需求分析32.3 抢答器的工作流程32.4 抢答器的工作过程42.5 AT89C51特殊功能寄存器52.6 AT89C51的功能及简介82.6.1 AT89C51单片机的内部结构图82.6.2 AT89C51单片机92.7 本抢答器设计的优点及组成9第3章 系统总体方案的设计113.1 硬件电路的设计113.2 总体电路图123.3 时钟频率电路的设计133.4 复位电路的设计143.5 显示电路的设计143.5
9、.1 显示模块在系统软件中的安排143.6 键盘扫描电路的设计163.6.1 键盘抖动的软件处理173.7 发声系统173.8 系统复位183.9 本章小结18第4章 软件设计194.1 主程序系统结构图194.2 软件任务分析194.3 软件程序流程图204.4本章小结21第5章 Proteus系统调试和仿真系列组图225.1 系统的调试225.2 软件调试问题及解决225.3 实验状态图235.4 本章小结26总 结27致 谢28参考文献29附 录30第1章 绪论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、
10、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、选手得分显示等功能。单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。随着电子技术的发展，单片机的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，现代人类
11、生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。作为电子爱好者, 通过本次设计与装配、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。 第2章 抢答器的系统概述2.1 系
12、统的主要功能本系统是借用单片机采用模块化设计的智能抢答器，主控与参赛者设为终端分系统。参赛者分系统设有：抢答按纽、计时显示、提示功能等（根据需要可另设或多设相关功能）；主控分系统有：开始与结束控制按钮、时限设定、各种相关显示调控功能等（根据需要也可另设或多设相关功能）。参赛者系统，除享有抢答按纽的权利功能外1，还有人性化的提示功能和时间提示功能，也可设定由主控控制在参赛者终端表现的趣味性功能等；主控系统的控制按钮做开始与结束控制，根据活动参赛者的层次，对提前抡答者的行为设定为非法或阻隔，若设有非法抢答控制功能时，在主控处带有公示性显示的非法抡答者的台位号，对抢答限时及回答问题限时设为倒计时式，
13、并有公示性显示。系统的主要功能模块方框图如图2-1所示。 主 控 制 器数码显示初始化Y YY 显示抢答号并倒计时正常抢答 显示非法抢答处理去抖动调整抢答时间回答时间 减一键按下？加一键按下？ 开始键按下？LED显示发声器 键盘输入时钟频率 复位电路 图2-1 系统主要功能模块本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。主持人有开始和结束复位键。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述时间，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
14、示抢答时间倒计时和选手号，时间倒计时为零时扬声器发出报警提示。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为无效。主持人启动开始按键后，扬声器发出提示音，抢答开始。抢答主板：抢答主板是整个抢答器的核心，其关键是单片机AT89C51。内部电路设计用C语言编写。它完成了时间参数的设定，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，有一个共阴的数码管组，四个数码管。其中两个显示时间，一个显示横线隔位，一个显示抢答号码。主持人依次按下复位键（RESET），开始键后开始抢答。可以抢按；当抢按超过规定时间或答题超过规定时间后扬声器发出报警提示。若有选手在规定时间内抢按成功，则可
15、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违规，数码管保持原状态。2.2 系统需求分析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、抢答限定时间和回答问题的时间可是在199s设定。3、可以显示是哪位选手有效抢答，正确按键后有音乐提示。4、抢答时间和回答问题时间倒记时显示，时间完后系统由主持人复位。5、按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。2.3 抢答器的工作流程抢答器的基本工作原理:在抢答竞赛或呼叫时2，有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部的寄存器工作，并识别、记录第一个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生超时信号。在整个抢答器工作过程中，显示电路、语音电路等还要根据现场的实际情况向外电路输出相应信号。抢答器的工作流程分为、系统复位、正常流程、违例流程等几部分，如图2-2所示，下面分别予以介绍。2.4 抢答器的工作过程1、如果想调节抢答时间或答题时间,按加一键或减一键进入调节状态,此时
