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1、多路抢答器的设计与实现 摘要 本设计是以八路抢答为基本理念，考虑到因活动规则的改变，需设定不同时长的限时抢答、回答问题的功能。利用STC89C52单片机与外围接口实现的抢答系统，以与单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够设定不同的抢答时间和答题时间，能够正确地进行倒计时，同时使数码管能够正确地显示时间以与选手编号。用矩阵键盘进行活动前的时间设定工作，用开关作为选手抢答按钮输出，用蜂鸣器来发出违规报警和倒计时提醒。同时本设计系统能够实现：在活动中，只有主持人按下开始抢答按钮后，选手的抢答才为有效，如果选手在开始抢答前抢答则为无效；抢答限定时间和回答问题的限
2、定时间可在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用数码管进行倒计时显示，满时后系统计时自动复位与主控强制复位；有按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。关键词STC89C52单片机 LED数码管 抢答器计时Design and Implementation of the multi-channel ResponderTian Pengfei(Grade 07,class 084, Shaanxi University of Technology，Hanzhong 72300x，Shaanxi)tutor: Hu boAbstractTh
3、e design is based on eight Responder as the basic concept, taking into account the changes in the activity rules need to set the time length limit Responder, answer questions function. The Responder system, STC89C52 microcontroller and peripheral interface implementation and timing microcontroller t
4、imer / counter and count the principle of software, hardware organically combined, making the system able to set a different answer in time and answer time, able to correctly to the countdown, digital tube able to correctly display the time and the player number. Matrix keyboard work activities befo
5、re the time set switch as players answer in the button output, use the buzzer to issue the violation alarm and countdown to remind. The same time, the design system can be achieved: At the event, only moderators began to answer in the button is pressed, the players of the answer in order to effectiv
6、ely, if the players before the start Responder Responder invalidity; a limited time to answer in a limited time and answer questions 1-99s setting; can show which players answer in an effective and invalid answer in; the right button a voice prompt; answer in time and answer questions time countdown
7、 display with digital tube, the full system time is automatically reset and master compulsory reset; keys are locked in an effective state, the button is not illegal.Key wordsSingle-chip LED digital tube Responder timing毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特
8、别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声
9、明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理
10、。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日1 引言11.1 课题背景11.2 目的与意义11.3 抢答器的目前现状11.4 进度安排22 方案论证32.1 多路抢答器方案设计系统32.1.1 基于数字电路多路抢答器的设计32.1.2 基于单片机的多路智能抢答器32.2 方案论证与选择43硬件电路的设计53.1 硬件电路设计思路53.2 总体设计框图53.3 单片机系统63.3.1 单片机的选择63.3.2 AT89C52主要性能参数63.3.3 AT89C52功能引脚说明63.4 抢答器的系统概述83.4.1 系统的主要功能83.4.2 抢答器的主要指标93.4.3 抢答器的
11、工作流程93.5 外围电路的设计与分析103.5.1 复位电路的设计103.5.2时钟频率电路的设计113.5.3 显示电路的设计123.5.4 键盘扫描电路的设计123.5.5 声音电路134 软件设计144.1 软件任务分析144.2 系统总流程图144.3 各个模块软件设计与分析164.3.1 定时器/计数器T0、T1164.3.2 串口通信184.3.3 中断控制204.3.4 键盘扫描204.4 相关仿真软件的介绍214.4.1 Proteus 7.5介绍214.4.2Keil uVision4 介绍234.4.3 Proteus 7.5与Keil uVision4结合使用265 系
12、统仿真与硬件调试与分析275.1 软件调试275.2 硬件调试275.3 结果分析286总结与展望296.1 本文小结296.2 心得体会29致30参考文献31附录A：系统仿真图32附录B：系统实物图33附录C：元器件清单35附录D：英文文献36附录E：源程序39 / 1 引言1.1 课题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。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，如选手显示、抢按前或抢按后的计时、选手犯规
13、显示等功能。数字抢答器由主题电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在数码管上显示，抢答器电路和主持人复位按键组成主体电路。通过定时电路将脉冲产生的信号在显示器输出实现计时功能，共同构成扩展电路。利用面包板经过排版、布线、调试等工作后数字抢答器成形。数字抢答器是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较难以实现，特别是当数字抢答路数很多时，实现起来更为困难。目前市场上已有各种各样的抢答器，但绝大多数是早期设计的，以模拟电路、数字电路或者模拟电路和数字电路结合的产品，这部分抢答器已相当成熟，但功能越多的电路越复杂，且成本也比较高，发生故障的可能性也比较高，传统
14、普通抢答器主要存在以下缺陷：传统的抢答器都是导线布局，受现场环境影响很大；显示方式简单，无法判断提前抢按按键的行为，且不便于电路升级换代。在当今计算机的普与和电子信息技术的迅猛发展下，对抢答器有了更高的要求，如何有效的保证许多公开竞争场合裁决的公平、公正，单片机抢答器为之提供了条件和发展空间，建立一个价格适宜、智能化、自动化、数字化等特点的抢答器具有重要意义。基于单片机与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。除此之外，还可以用键盘做输入，写入自己设置的时间，选手有效抢答还有
15、灯管显示。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；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。1.2 目的与意义通过本次毕业设计，对课本上所学的理论知识加深和巩固：进一步熟悉和掌握基本理论在实践中综合运用，进一步熟悉和掌握单片机的基本知识、系统设计的基本方法与设计步骤，进一步熟悉和掌握常用单片机模块的设计和应用。能够熟练使用Protues7.5等电子软件，学会运用这些软件进行分析、设计和仿真电路。能够熟练运用Keil uVision4软件编写相应的程序模块。学习单片机系统实物制作、调试、测试、故障查找和排除的方法与技巧。培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。了解简单多路抢答器组成原理，初步掌握多路抢答器的调
