【正文】 1安 徽 機(jī) 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢 業(yè) 論 文單片機(jī)控制數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)系 （部） 電氣工程系 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí) 機(jī)電 3112 班 2摘 要本論文著重介紹了數(shù)碼顯示八路搶答器電路的組成、設(shè)計(jì)及功能，電路采用51 系列常用集成電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。該搶答器除具有基本的搶答功能外，還具有定時(shí)、計(jì)時(shí)和報(bào)警功能。主持人通過(guò)時(shí)間預(yù)設(shè)開(kāi)關(guān)預(yù)設(shè)供搶答的時(shí)間，系統(tǒng)將完成自動(dòng)倒計(jì)時(shí)。若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有人搶答，則計(jì)時(shí)將自動(dòng)停止；若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)人搶答，則系統(tǒng)中的蜂鳴器將發(fā)響，提示主持人本輪搶答無(wú)效，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，若超過(guò)搶答時(shí)間則搶答無(wú)效。該搶答器主要運(yùn)用到了編碼器，譯碼器和鎖存器：它采用 74LS148 來(lái)實(shí)現(xiàn)搶答器的選號(hào)，采用 74LS279 芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)號(hào)碼的鎖存，采用 74LS192 實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制的減法計(jì)數(shù)，采用 555 芯片產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)來(lái)共同實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能，采用74LS121 單穩(wěn)態(tài)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)的輸出。通過(guò)課程設(shè)計(jì)提高和鞏固了所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以及知識(shí)的綜合應(yīng)用和焊接技術(shù)。關(guān)鍵詞: 89C51系列單片機(jī) 八路搶答器 編碼 譯碼 定時(shí) 報(bào)警3目 錄摘 要 ...............................................................2引言 ................................................................5第 1 章 緒 論 .......................................................6 搶答器研究的背景及意義 .........................................6 搶答器的分類(lèi) ...................................................6 設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)任務(wù) .............................................7第 2 章 硬件電路的設(shè)計(jì) ..............................................8 功能要求 ......................................................8 系統(tǒng)功能框圖 ..................................................8 硬件主要組成電路 ..............................................8 電路工作的基本原理 .............................................8 主控電路的設(shè)計(jì) .................................................8 關(guān)于 AT89C51 單片機(jī) ........................................8 振蕩器電路的設(shè)計(jì) .........................................10 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) ...........................................11 按 鍵 電 路 的 設(shè) 計(jì) .............................................11 顯 示 電 路 的 設(shè) 計(jì) .............................................12 LED 顯示器件簡(jiǎn)介 .........................................12 顯示部分的設(shè)計(jì) ...........................................13 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) ................................................13 蜂鳴器的介紹 .............................................13 報(bào) 警 電 路 ...............................................14 總 電 路 圖 .....................................................14第 3 章 軟 件 的 設(shè) 計(jì) ...............................................16 語(yǔ) 言 選 擇 ....................................................16 軟 件 總 體 設(shè) 計(jì) ................................................16 系統(tǒng)程序 ....................................................17第 4 章 仿真及調(diào)試 ..................................................284 仿真軟件介紹 .................................................28 Proteus 軟件介紹 ..........................................28 keil 軟件介紹 .............................................28 仿真過(guò)程 .....................................................28 仿真過(guò)程的操作 ............................................28 4．2．2 仿真結(jié)果 ................................................29謝 辭 ............................................................31參 考 文 獻(xiàn) ..........................................................325引 言進(jìn)入 21 世紀(jì)越來(lái)越來(lái)多的電子產(chǎn)品出現(xiàn)在人們的日常生活中，例如企業(yè)、學(xué)校和電視臺(tái)等單位常舉辦各種智力競(jìng)賽, 搶答記分器是必要設(shè)備。過(guò)去在舉行的各種競(jìng)賽中我們經(jīng)?？吹接袚尨鸬沫h(huán)節(jié)，舉辦方多數(shù)采用讓選手通過(guò)舉答題板的方法判斷選手的答題權(quán)，這在某種程度上會(huì)因?yàn)橹鞒秩说闹饔^誤斷造成比賽的不公平性。人們于是開(kāi)始尋求一種能不依人的主觀意愿來(lái)判斷的設(shè)備來(lái)規(guī)范比賽。因此，為了克服這種現(xiàn)象的慣性發(fā)生人們利用各種資源和條件設(shè)計(jì)出很多的搶答器，從最初的簡(jiǎn)單搶答按鈕，到后來(lái)的顯示選手號(hào)的搶答器，再到現(xiàn)在的數(shù)顯搶答器，其功能在一天的趨于完善不但可以用來(lái)倒計(jì)時(shí)搶答，還兼具報(bào)警，計(jì)分顯示等等功能，有了這些更準(zhǔn)確地儀器使得我們的競(jìng)賽變得更加精彩紛呈，也使比賽更突顯其公平公正的原則。今天隨著科技的不斷進(jìn)步搶答器的制作也更加追求精益求精，人們擺脫了耗費(fèi)很多元件僅來(lái)實(shí)現(xiàn)用指示燈和一些電路來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的搶答功能，使第一個(gè)搶答的參賽者的編號(hào)能通過(guò)指示燈顯示出來(lái)，避免不合理的現(xiàn)象發(fā)生。但這種電路不易于擴(kuò)展，而且當(dāng)有更高要求是酒無(wú)法實(shí)現(xiàn)，例如參賽人數(shù)的增加。隨著數(shù)字電路的發(fā)展，數(shù)字搶答器誕生了，它易于擴(kuò)展，可靠性好，集成度高，而且費(fèi)用低，功能更加多樣話(huà)，是一種高效能的產(chǎn)品。而如今在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的搶答器大多采用可編程邏輯元器件，或利用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)主要利用常見(jiàn)的 74LS 系列集成電路芯片和 555 芯片，并通過(guò)劃分功能模塊進(jìn)行各個(gè)部分的設(shè)計(jì)，最后完成了八路智力競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)。6第 1 章 緒 論 搶答器研究的背景及意義　 無(wú)論是學(xué)校、工廠、軍隊(duì)還是益智性電視節(jié)目,都會(huì)舉辦各種各樣的智力競(jìng)賽,都會(huì)用到搶答器。目前市場(chǎng)上已有各種各樣的智力競(jìng)賽搶答器,但絕大多數(shù)是早期設(shè)計(jì)的,以模擬電路、 數(shù)字電路或者模擬電路與數(shù)字電路相結(jié)合的產(chǎn)品。這部分搶答器已相當(dāng)成熟,但功能越多的電路相對(duì)來(lái)說(shuō)就越復(fù)雜,且成本偏高,故障高,顯示方式簡(jiǎn)單(有的甚至沒(méi)有顯示電路) ,無(wú)法判斷提前搶按按鈕的行為,不便于電路升級(jí)換代。近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展,單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入,同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月異。本設(shè)計(jì)就是利用微電腦芯片(單片機(jī))作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號(hào)的產(chǎn)生,用單片機(jī)本身的優(yōu)勢(shì)使競(jìng)賽真正達(dá)到公正、 公平、 公開(kāi)。 搶答器的分類(lèi) 電 子 搶 答 器圖 12 電 子 搶 答 器　 電 子 搶 答 器 的 中 心 構(gòu) 造 一 般 都 是 由 搶 答 器 由 單 片 機(jī) 以 及 外 圍 電 路 組 成 ，其 搭 配 的 配 件 不 同 又 分 為 ， 非 語(yǔ) 音 非 記 分 搶 答 器 和 語(yǔ) 音 記 分 搶 答 器 。按 鈕 多 適 用 于 學(xué) 校 和 企 事 業(yè) 單 位 舉 行 的 簡(jiǎn) 單 的 搶 答 活 動(dòng) 。 　 非 語(yǔ) 音 記 分 搶 答 器 構(gòu) 造 很 簡(jiǎn) 單 ， 就 是 一 個(gè) 搶 答 器 的 主 機(jī) 和 一 個(gè) 搶 答 按 鈕組 成 ， 在 搶 答 過(guò) 程 中 選 手 是 沒(méi) 有 記 分 的 顯 示 屏 。　 語(yǔ) 音 記 分 搶 答 器 是 有 一 個(gè) 搶 答 器 的 主 機(jī) 和 主 機(jī) 的 顯 示 屏 和 選 手 的 記 分 顯示 屏 。