单片机的八路抢答器系统设计(附件)【字数：10486】
尽管随着社会的发展，娱乐活动变的多样化。抢答这种传统的游戏还是经久不衰。现如今不管是在各种电视综艺节目中，还是日常生活中，抢答游戏随处可见。然而如何保证抢答的公平公正，怎么使抢答游戏更加简单便利，正是这次研究的目的。这研究的课题——基于单片机的八路抢答器设计，本此设计以简单高效为原则。目标设计一套功能全面但又结构精简的抢答器系统。本文设计围绕89C51，通过软件程序组合各种模块，达到设计目的。主要模块有选手和主持人使用的按键模块、用来显示抢答信息的数码管显示模块、用来警告提醒选手的发生模块和其他辅助模块。本文由点及面地描述了设计的细节内容和设计过程。此次设计的抢答系统可以实现显示抢答选手编号的同时亮灯并发声提示、误抢答显示编号并发声警告选手、最后5秒无人抢答发声提醒、二次抢答记忆功能、倒计时时间设置功能、特殊情况系统复位功能。本文包含了整体的设想和各个部分的介绍及设计思路，软件和硬件的设计调试，全面而细致的展现了整个方案由设想到设计到落实到完成的整个过程。精简的结构和丰富的功能，使这套抢答器设计更迎合大众要求，更便于普及到各人各家。使人们能不限时间和地点的，享受抢答游戏所带来的愉悦的心情。关键字单片机；抢答器；LED数码管；定时器/计数器；扬声器
目录
第一章概论 1
1.1设计目的 1
1.2研究内容 1
第二章系统设计 3
第三章硬件设计 4
3.1 系统硬件设计 4
3.2 控制芯片模块 6
3.2.1 89C51的原理 6
3.2.2 89C51的内部结构 6
3.2.3 89C51的引脚 7
3.2.4 89C51的振荡电路 8
3.2.5 89C51的芯片擦除复位 8
3.3 时钟频率电路的设计 9
3.4 复位电路的设计 9
3.5 显示电路的设计 10
3.6 键盘扫描电路的设计 12
3.7 发声电路的设计 14
3.8 系统复位 16
第四章系统软件设计 17
4.1 系统方框图 17
4.2 程序流程图 17
4.3 程序 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
第五章焊接调试过程与问题分析 22
5.1 焊接 22
5.1.1 检测各元件 22
5.1.2 对PCB板进行排版及连线 23
5.1.3 焊接的问题及解决 23
5.1.4焊接的技巧和注意事项 24
5.2 调试 25
5.2.1 系统的调试 25
第六章总结 27
致谢 28
参考文献 29
附件：程序......................................................................................30 第一章概论
随着时代的进步，科技的发展，人们不局限于科技的进步，而开始偏重于精神方面的追求，所以娱乐成为了这个时代的主角，各种电视节目和室内外活动中你问我答共享知识、互相取悦，在这一过程中为了确保公正与准确，辅助电子设备不可或缺，这类充满竞争趣味的电子产品，确保了活动的公平性和及时性。因为数字电路具有安全可靠、可控性强的特点，多人抢答器应运而生，这次设计的内容就是以89C51单片机为基础的八路抢答器。
1.1设计目的
运用所学数字、模拟电路知识，以89C51单片机芯片作为基础，模拟多人回答问题需要抢答时的情况。现已八人为准，用以模拟抢答时显示违规抢答的选手、显示并锁定第一抢答的选手、倒计时结束无人抢答的各类情况。
1.2研究内容
①以89C51芯片作为核心控制，研究并设计一款用于最多八人同时进行竞赛的抢答设备。
②八人抢答器系统的系统设置独立复位按键，按键揿下后，系统设置恢复初始状态，并重新启动抢答系统，进行抢答。按下抢答时间设置按键，进入抢答时间设定，按下时间设定+键，则设定时间加一秒，按下时间设定键，则设定时间减一秒。再次按下抢答时间这只按键，确认设定抢答时间，四位数码管上显示：XX0（XX表示最终设置的抢答时间）
③八人抢答器系统启动，四位数码管激活，其上显示：XX0（XX表示系统程序预置的抢答时间）。
④参赛选手抢答时采取首名抢答者优先显示的方式。如果在主持人按下开始抢答按键前参赛选手抢答，那么该选手被判定为违规的无效抢答，四位数码管上显示：FFX（X表示违规参赛选手的编号）其他选手继续抢答，抢答系统不再响应，抢答系统中的报警元件触发，并持续报警响应；主持人按下开始抢答按键后的设定时间内参赛选手抢答，则判定为符合规则的正常抢答，四位数码管上显示：XXY（XX表示抢答倒计时剩余时间，Y表示所抢答参赛选手的编号）；主持人按下开始抢答按键后的设定时间内参赛选手未进行抢答，则判定为无效抢答，四位数码管上显示：XX0（XX表示抢答倒计时剩余时间），抢答系统中的报警元件在倒计时最后五秒内持续报警响应。
如果出现上述三种情况之一，则系统抢答结束，主持人按下八人抢答系统的复位按键，系统复位。共阳极四位数码管重启，其上显示：XX0（XX表示系统程序预置抢答时间），并开始下一轮抢答。
第二章系统设计
图21 结构框图
本设计包含电源模块、按键输入模块、控制芯片模块、数码管、蜂鸣器。
抢答系统工作时，首先要由系统的电源模块给其他模块供电；然后由系统按键输入模块经主控芯片对数码管进行预设，随后抢答开始，主控芯片响应按键输入模块，再对数码管和蜂鸣器进行相应操作。
电源模块用DC转换器接口为整个系统提供电量。按键输入模块包括八人抢答按键、系统重置按键、数码管复位按键、时间设置按键、开始按键。
共阳极数码管显示部分，其中包括了四位八段数码管和数码管驱动电路。 第三章硬件设计
3.1 系统硬件设计
要想使此次设计的系统的硬件电路尽可能的简洁明了并且符合逻辑，应注意以下若干点：
(1) 为了使电路更简洁明了，尽可能选用集成度更高的高级芯片。如果选用若干个功能单一的低级芯片，其成本不如直接选用性能更强的高级芯片。由于综合技术水平的发展，芯片生产也变的越来越快速高效，那些新型的集成度更高的芯片的价格一直在下降，其价格或许要比若干个小芯片加起来的价格还要低一些。
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第一章概论 1
1.1设计目的 1
1.2研究内容 1
第二章系统设计 3
第三章硬件设计 4
3.1 系统硬件设计 4
3.2 控制芯片模块 6
3.2.1 89C51的原理 6
3.2.2 89C51的内部结构 6
3.2.3 89C51的引脚 7
3.2.4 89C51的振荡电路 8
3.2.5 89C51的芯片擦除复位 8
3.3 时钟频率电路的设计 9
3.4 复位电路的设计 9
3.5 显示电路的设计 10
3.6 键盘扫描电路的设计 12
3.7 发声电路的设计 14
3.8 系统复位 16
第四章系统软件设计 17
4.1 系统方框图 17
4.2 程序流程图 17
4.3 程序 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
第五章焊接调试过程与问题分析 22
5.1 焊接 22
5.1.1 检测各元件 22
5.1.2 对PCB板进行排版及连线 23
5.1.3 焊接的问题及解决 23
5.1.4焊接的技巧和注意事项 24
5.2 调试 25
5.2.1 系统的调试 25
第六章总结 27
致谢 28
参考文献 29
附件：程序......................................................................................30 第一章概论
随着时代的进步，科技的发展，人们不局限于科技的进步，而开始偏重于精神方面的追求，所以娱乐成为了这个时代的主角，各种电视节目和室内外活动中你问我答共享知识、互相取悦，在这一过程中为了确保公正与准确，辅助电子设备不可或缺，这类充满竞争趣味的电子产品，确保了活动的公平性和及时性。因为数字电路具有安全可靠、可控性强的特点，多人抢答器应运而生，这次设计的内容就是以89C51单片机为基础的八路抢答器。
1.1设计目的
运用所学数字、模拟电路知识，以89C51单片机芯片作为基础，模拟多人回答问题需要抢答时的情况。现已八人为准，用以模拟抢答时显示违规抢答的选手、显示并锁定第一抢答的选手、倒计时结束无人抢答的各类情况。
1.2研究内容
①以89C51芯片作为核心控制，研究并设计一款用于最多八人同时进行竞赛的抢答设备。
②八人抢答器系统的系统设置独立复位按键，按键揿下后，系统设置恢复初始状态，并重新启动抢答系统，进行抢答。按下抢答时间设置按键，进入抢答时间设定，按下时间设定+键，则设定时间加一秒，按下时间设定键，则设定时间减一秒。再次按下抢答时间这只按键，确认设定抢答时间，四位数码管上显示：XX0（XX表示最终设置的抢答时间）
③八人抢答器系统启动，四位数码管激活，其上显示：XX0（XX表示系统程序预置的抢答时间）。
④参赛选手抢答时采取首名抢答者优先显示的方式。如果在主持人按下开始抢答按键前参赛选手抢答，那么该选手被判定为违规的无效抢答，四位数码管上显示：FFX（X表示违规参赛选手的编号）其他选手继续抢答，抢答系统不再响应，抢答系统中的报警元件触发，并持续报警响应；主持人按下开始抢答按键后的设定时间内参赛选手抢答，则判定为符合规则的正常抢答，四位数码管上显示：XXY（XX表示抢答倒计时剩余时间，Y表示所抢答参赛选手的编号）；主持人按下开始抢答按键后的设定时间内参赛选手未进行抢答，则判定为无效抢答，四位数码管上显示：XX0（XX表示抢答倒计时剩余时间），抢答系统中的报警元件在倒计时最后五秒内持续报警响应。
如果出现上述三种情况之一，则系统抢答结束，主持人按下八人抢答系统的复位按键，系统复位。共阳极四位数码管重启，其上显示：XX0（XX表示系统程序预置抢答时间），并开始下一轮抢答。
第二章系统设计
图21 结构框图
本设计包含电源模块、按键输入模块、控制芯片模块、数码管、蜂鸣器。
抢答系统工作时，首先要由系统的电源模块给其他模块供电；然后由系统按键输入模块经主控芯片对数码管进行预设，随后抢答开始，主控芯片响应按键输入模块，再对数码管和蜂鸣器进行相应操作。
电源模块用DC转换器接口为整个系统提供电量。按键输入模块包括八人抢答按键、系统重置按键、数码管复位按键、时间设置按键、开始按键。
共阳极数码管显示部分，其中包括了四位八段数码管和数码管驱动电路。 第三章硬件设计
3.1 系统硬件设计
要想使此次设计的系统的硬件电路尽可能的简洁明了并且符合逻辑，应注意以下若干点：
(1) 为了使电路更简洁明了，尽可能选用集成度更高的高级芯片。如果选用若干个功能单一的低级芯片，其成本不如直接选用性能更强的高级芯片。由于综合技术水平的发展，芯片生产也变的越来越快速高效，那些新型的集成度更高的芯片的价格一直在下降，其价格或许要比若干个小芯片加起来的价格还要低一些。
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