多路竞赛智力抢答器(附件)【字数：8632】
摘 要本设计用 AT89C51 作为系统的主要控制原件, 制作一个多路抢答器,根据单片机中的延时电路、按键复位电路、还有时钟电路、定时/中断电路等功能, 同时根据数字管还有蜂鸣器等制作一个八路抢答器。制作的抢答器能够显示抢答参赛者的编码和他的抢答所使用的时间，又根据复位电路，就可以让它能够重新开始一轮新的答题。本设计系统实用性较强, 判断准确, 操作简单, 扩展功能强。这个抢答器的功能是当一个竞赛开始时, 当主持人审完题后触发开始按钮, 计时器开始运行，同时数字管会开始1S 的减计时, 当有选手先按下抢答按钮, 数字管就投影出这个参赛者的编号和抢答使用的时间, 并且参赛者的蜂鸣器会一起发出提示声响, 意味着有参赛者抢答成功。若没有选手在给定的60秒中可以解答提问的问题, 则视为抢答无效, 然后开始一个新的抢答。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 单片机抢答器的背景 1
1.2 单片机的应用 2
1.3 抢答器的应用 2
第二章 方案设计 3
2.1 总方案设计 3
2.2 基本功能 4
2.3 扩展功能 5
第三章 系统硬件设计 6
3.1 单片机的选择 6
3.2 各模块设计 7
第四章 系统软件设计 11
4.1 程序设计 11
4.2 主程序设计 11
第五章 抢答器的实物制作 12
5.1 印刷电路板设计 12
5.2 多路抢答器实物 13
4.3 操作流程 15
第六章 仿真与调试 19
6.1 仿真测试 19
6.2 仿真结果分析 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
附录1抢答器系统电路原理图 25
附录2元件清单 27
第一章 绪论
1.1单片机抢答器的背景
单片机产生玉20世纪70年代，整个世纪囊括了三个时代，电气时代，电子时代，以及现在进入的计算机时代。计算机，一般是指个人电脑，简称PC。它由主机、键盘、显示器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
等构成。还有有一类计算机是大多数人都不熟悉的。这种计算机就是我们要使用的可以把智能赋予各个机器的单片机。最小的系统的单片机仅用一个集成电路，用来运行简易的操作和控制。因为它的体积不大，所以一般被安放在系统的“腹部”。它在整个装置中像人脑一样运作，如果出错，整个装置就会瘫痪。单片机被广泛应用于工业控制、智能仪器仪表、机电一体化产品、家用家电等领域中。很多产品都的使用都建立在单片机上，它可以提升产品的效率，所以我们一般在这种产品名称之前加个“智能”。比如智能洗衣机。一些工厂技术人员或其他业余电子开发人员正在制作的一些产品不太复杂，操作简单，容易复制。原因大概就是是这些生产出来的产品不依赖芯片或者其它的可编程逻辑器件。
在社会生活中，越来越多的知识竞赛[]和文娱活动正广泛开展, 我们更加需要做好充分的准备, 在抢答问题的过程中, 经常不能够精确的知道是哪一组或哪些选手率先做出回应，因此需要有一个系统来完成这项艰巨的任务。如果仅仅由人的视觉 (或听觉), 很难分辨出哪个组 (或哪个参赛者) 首先抢答这个问题。通过单片机而设计的抢答器, 可以有效的清除这些问题, 即便是抢答过程中两组之间只有几微秒时间差, 也能够容易地被区分出来。本文主要就是来介绍了抢答器的基本工作原理、设计简单的单片机和在实际生活中的应用。
1.2单片机的应用
在信息现代化社会中单片机在生活中的应用十分普遍。接下来我们就列举一下生活中经常看到的关于单片机的应用。
HOLTEK单片机：台湾盛扬所生产的半导体单片机,因为本身比较廉价,种类也特别多,但是产品本身抗干扰能力比较差,所以只能应用于消费类产品。
TI公司单片机(51单片机)： 德州仪器出产了两种比较大系列通用单片机分别是TMS370和MSP430两个系列。而TMS370系列是基于8位CMOS单片机,他的功能主要是可以进行较多的存储和外围接口,比较适用于一些复杂的现场实时控制;而MSP430系列一般适用于某些在外对功耗要求不高的场合。
EMC单片机： 该产品来自于台湾义隆,系列繁多供于选择，且价格低廉但抗但本身抗干扰能力较差。
ATMEL单片机(51单片机)： ATMEl公司生产的产品有AT89、AT90两种系列的8位单片机,AT89系列是8位Flash单片机,;AT90系列单片机是AVR单片机.
PHLIPIS系列单片机(51单片机)： PHILIPS公司生产了一款80C51内核的单片机,加入了可以掉电报警、模拟和片内RC振荡器等功能,因此可以让51LPC成为在集成较高、价格低廉、消耗较低的生活应用中能够满足更多方面的功能需求。
STC单片机 ：STC公司生产了一款基于8051内核的单片机,对功能有一定的增强,并且开发了能够完全兼容传统单片机8051的指令,运行速度快好几倍，拥有全世界唯一的ID号,保密功能优秀，抗外界干扰能力强。
PIC单片机：MICROCHIP公司生产的一款产品,特点是整体较小,工作消耗低,指令精确简单,抗干扰能力优秀,保密性优秀，兼容性高。
现在单片机已经普遍运用在各个我们赖以生存的领域，已经很难找出某个领域不涉及单片机的存在。
1.3抢答器的应用
随着现代化社会的进步，我国的经济文化事业也呈现了一个高速发展趋势,我们将迎来越来越多的公开竞争。当然随之而来的就是公开竞争也要公平竞争, 为了符合广大群众的娱乐和竞争也产生了各种的智力竞赛,为了更好更公正的竞争所以需要抢答器的存在。抢答器在现在生活中使用非常广泛, 它能够轻易的在各种抢答情况下快速、准确地分辨出谁是最先做出反馈的选手。抢答器一般由很多电路构成,它包括了复杂的线路、较低的可靠性和相对比较简单的功能, 尤其是当他们在复杂的线路情况下工作时候很难达成稳定精确的工作。因此, 我针对这种情况设计了一款以单片机为核心的智力竞赛抢答器来解决这些问题, 同时没有改动原来的抢答器可以实现的的最基本功能, 但是我使用了数码管[]显示电路, 给它增加了一些额外的功能。因为抢答器也有着第一信号发生鉴别器的美称, 所以抢答器的普遍使用也给我们生活中的各种文化活动和知识竞赛中增添了一笔不一样的色彩。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 单片机抢答器的背景 1
1.2 单片机的应用 2
1.3 抢答器的应用 2
第二章 方案设计 3
2.1 总方案设计 3
2.2 基本功能 4
2.3 扩展功能 5
第三章 系统硬件设计 6
3.1 单片机的选择 6
3.2 各模块设计 7
第四章 系统软件设计 11
4.1 程序设计 11
4.2 主程序设计 11
第五章 抢答器的实物制作 12
5.1 印刷电路板设计 12
5.2 多路抢答器实物 13
4.3 操作流程 15
第六章 仿真与调试 19
6.1 仿真测试 19
6.2 仿真结果分析 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
附录1抢答器系统电路原理图 25
附录2元件清单 27
第一章 绪论
1.1单片机抢答器的背景
单片机产生玉20世纪70年代，整个世纪囊括了三个时代，电气时代，电子时代，以及现在进入的计算机时代。计算机，一般是指个人电脑，简称PC。它由主机、键盘、显示器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
等构成。还有有一类计算机是大多数人都不熟悉的。这种计算机就是我们要使用的可以把智能赋予各个机器的单片机。最小的系统的单片机仅用一个集成电路，用来运行简易的操作和控制。因为它的体积不大，所以一般被安放在系统的“腹部”。它在整个装置中像人脑一样运作，如果出错，整个装置就会瘫痪。单片机被广泛应用于工业控制、智能仪器仪表、机电一体化产品、家用家电等领域中。很多产品都的使用都建立在单片机上，它可以提升产品的效率，所以我们一般在这种产品名称之前加个“智能”。比如智能洗衣机。一些工厂技术人员或其他业余电子开发人员正在制作的一些产品不太复杂，操作简单，容易复制。原因大概就是是这些生产出来的产品不依赖芯片或者其它的可编程逻辑器件。
在社会生活中，越来越多的知识竞赛[]和文娱活动正广泛开展, 我们更加需要做好充分的准备, 在抢答问题的过程中, 经常不能够精确的知道是哪一组或哪些选手率先做出回应，因此需要有一个系统来完成这项艰巨的任务。如果仅仅由人的视觉 (或听觉), 很难分辨出哪个组 (或哪个参赛者) 首先抢答这个问题。通过单片机而设计的抢答器, 可以有效的清除这些问题, 即便是抢答过程中两组之间只有几微秒时间差, 也能够容易地被区分出来。本文主要就是来介绍了抢答器的基本工作原理、设计简单的单片机和在实际生活中的应用。
1.2单片机的应用
在信息现代化社会中单片机在生活中的应用十分普遍。接下来我们就列举一下生活中经常看到的关于单片机的应用。
HOLTEK单片机：台湾盛扬所生产的半导体单片机,因为本身比较廉价,种类也特别多,但是产品本身抗干扰能力比较差,所以只能应用于消费类产品。
TI公司单片机(51单片机)： 德州仪器出产了两种比较大系列通用单片机分别是TMS370和MSP430两个系列。而TMS370系列是基于8位CMOS单片机,他的功能主要是可以进行较多的存储和外围接口,比较适用于一些复杂的现场实时控制;而MSP430系列一般适用于某些在外对功耗要求不高的场合。
EMC单片机： 该产品来自于台湾义隆,系列繁多供于选择，且价格低廉但抗但本身抗干扰能力较差。
ATMEL单片机(51单片机)： ATMEl公司生产的产品有AT89、AT90两种系列的8位单片机,AT89系列是8位Flash单片机,;AT90系列单片机是AVR单片机.
PHLIPIS系列单片机(51单片机)： PHILIPS公司生产了一款80C51内核的单片机,加入了可以掉电报警、模拟和片内RC振荡器等功能,因此可以让51LPC成为在集成较高、价格低廉、消耗较低的生活应用中能够满足更多方面的功能需求。
STC单片机 ：STC公司生产了一款基于8051内核的单片机,对功能有一定的增强,并且开发了能够完全兼容传统单片机8051的指令,运行速度快好几倍，拥有全世界唯一的ID号,保密功能优秀，抗外界干扰能力强。
PIC单片机：MICROCHIP公司生产的一款产品,特点是整体较小,工作消耗低,指令精确简单,抗干扰能力优秀,保密性优秀，兼容性高。
现在单片机已经普遍运用在各个我们赖以生存的领域，已经很难找出某个领域不涉及单片机的存在。
1.3抢答器的应用
随着现代化社会的进步，我国的经济文化事业也呈现了一个高速发展趋势,我们将迎来越来越多的公开竞争。当然随之而来的就是公开竞争也要公平竞争, 为了符合广大群众的娱乐和竞争也产生了各种的智力竞赛,为了更好更公正的竞争所以需要抢答器的存在。抢答器在现在生活中使用非常广泛, 它能够轻易的在各种抢答情况下快速、准确地分辨出谁是最先做出反馈的选手。抢答器一般由很多电路构成,它包括了复杂的线路、较低的可靠性和相对比较简单的功能, 尤其是当他们在复杂的线路情况下工作时候很难达成稳定精确的工作。因此, 我针对这种情况设计了一款以单片机为核心的智力竞赛抢答器来解决这些问题, 同时没有改动原来的抢答器可以实现的的最基本功能, 但是我使用了数码管[]显示电路, 给它增加了一些额外的功能。因为抢答器也有着第一信号发生鉴别器的美称, 所以抢答器的普遍使用也给我们生活中的各种文化活动和知识竞赛中增添了一笔不一样的色彩。
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