【正文】 基于單片機(jī)技術(shù)的八路搶答器設(shè)計及PCB設(shè)計 摘要當(dāng)今社會競爭日益激烈，選拔人才，評選優(yōu)勝，知識競賽之類的活動愈加頻繁，比賽中為了準(zhǔn)確、公正、直觀的判斷出第一搶答者，這就需要一種搶答設(shè)備作為裁判員，于是搶答器應(yīng)運(yùn)而生。搶答器是一種應(yīng)用非常廣泛的設(shè)備，在各種競賽、搶答場合中，它能迅速、客觀地分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手，無論是軍隊還是電視節(jié)目中，都可能會舉辦各種各樣的智力競賽，都會用到搶答器。如果要是讓搶答者用舉手等方法，主持人很容易誤判，會造成搶答的不公平，比賽中為了準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第一搶答者，所設(shè)計的搶答器通常由數(shù)碼顯示、燈光、音響等多種手段指示出第一搶答者。為了使這種不公平不發(fā)生，只有靠電子產(chǎn)品的高準(zhǔn)確性來保障搶答的公平性。本設(shè)計是以八路搶答為基本理念?？紤]到依需設(shè)定限時回答的功能，利用AT89C51單片機(jī)及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時器/計數(shù)器定時和計數(shù)的原理，將軟硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間，用開關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。同時系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答錢搶答為無效；搶答限定時間和回答問題的時間可在199s設(shè)定；可以顯示是哪位選手有效搶答和無效搶答，正確按鍵后有音樂提示；搶答時間和回答問題的時間倒計時顯示，滿時后系統(tǒng)計時自動復(fù)位及主控強(qiáng)制復(fù)位按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。關(guān)鍵字：搶答器；單片機(jī)；AT89C51；模塊；按鍵IBased on single chip microputer of eightchannel vies to answer first device design and PCB design ABSTRACT Today39。s increasingly fierce social petition, talent selection, selection of winning, knowledge contests activities more frequent, such as game in order to accurate, fair and straightforward to determine first vies to answer first, it will have a vies to answer first device as a referee, and vies to answer first device application. Responder is a kind of application is very wide range of equipment, in the various petitions, vies to answer first, it can promptly and objectively identify the first won the voice, whether the army or TV shows, may hold a variety of quiz, can use the buzzer. If let vies to answer first the use methods of hand, the host is easy to misjudge, unfair will cause the vies to answer first, match in order to accurate, fair and straightforward to determine first vies to answer first, vies to answer first device design by usually by digital display, lighting, sound and so on many kinds of means to indicate the first vies to answer first. In order to make this kind of unfair is not born, only rely on electronic products of high accuracy to guarantee fairness of vies to answer first.this design is based on no vies to answer first the basic concept. Given in accordance with the need to set the function of the prompt answer, using AT89C51 singlechip microputer and peripheral interface implementation of vies to answer first system, the use of singlechip timer/counter timing and counting principle, the software and hardware organically, enables the system to time correctly, make digital tube can correctly display the time at the same time, made the keyboard switch output, prompt loudspeaker. System can be achieved at the same time: in the vies to answer first, only after the start of vies to answer first effectively, if at the beginning of vies to answer first vies to answer first money as invalid。 Vies to answer first time limit and answer problem of time can be set at 199s。 Which is contestant vies to answer first effectively, and can display the invalid vies to answer first, right behind music keys hint。 Vies to answer first, according to time countdown time and answer the questions after full timing automatic reset and forced reset button lock control system, the effective state, the key is invalid illegal.Keyword：vies to answer first。 microputer。 AT89C51 。 module。 buIII目錄1 緒論 1 1 1 1 2 22 系統(tǒng)設(shè)計 3 3 4 4 6 6 6 7 7 AT89C51的功能及簡介 83硬件設(shè)計 9 9 9 9 10 10 11 11 12 134軟件設(shè)計 15 15 155系統(tǒng)的調(diào)試 17 17 17 186系統(tǒng)的仿真 19結(jié)論 21致謝 22參考文獻(xiàn) 23附錄1：原理圖 24附錄2：主程序 25III江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計1 緒論搶答器是一種應(yīng)用非常廣泛的設(shè)備，在各種競賽、搶答場合中，它能迅速、客觀地分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手。早期的搶答器只由幾個三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辯認(rèn)出選手號碼?，F(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機(jī)(如MCS51型)和數(shù)字集成電路，并增加了許多新功能，如選手號碼顯示、搶按前或搶按后的計時、選手得分顯示等功能。本課題利用AT89C51單片機(jī)及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間和選手號碼。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。系統(tǒng)達(dá)到要求：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；搶答限定時間和回答問題的時間可是在199s設(shè)定；可以顯示是哪位選手有效搶答和無效搶答，正確按鍵后有音樂提示；搶答時間和回答問題時間倒記時顯示，時間完后系統(tǒng)自動復(fù)位；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。在知識比賽中，特別是做搶答題目的時候，在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一 位選手先答題，必須要設(shè)計一個系統(tǒng)來完成這個任務(wù)。如果在搶答中，靠視覺是很難判 斷出哪組先答題。怎樣來設(shè)計搶答器，能使以上問題得以解決？即使兩組的搶答時間相 差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題？通過研究并在設(shè)計驗證后發(fā)現(xiàn)，釆用單片機(jī)技術(shù) 設(shè)計的搶答器與傳統(tǒng)的搶答器相比，首先，電路連接簡單，因為大多數(shù)功能單元都通過 程序設(shè)計在單片機(jī)內(nèi)部。第二，工作性能可靠，抗干擾能力優(yōu)于傳統(tǒng)搶答器，并能夠解 決以上提出的問題。所以本研究是一個實用的工程設(shè)計，具有創(chuàng)新性。通過這次設(shè)計，掌握51單片機(jī)的原理，了解簡單多功能搶答器組成原理，初步掌握多功能搶答器的調(diào)整及測試方法，提高動手能力和排除故障的能力。同時通過本課題設(shè)計與裝配、調(diào)試，提高自己的動手能力，鞏固已學(xué)的理論知識，建立單片機(jī)理論和實踐的結(jié)合，了解多功能搶答器各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計、計算定時計數(shù)的各個單元電路。初步掌握多功能搶答器的調(diào)整及測試方法。提高動手能力和排除故障的能力。初步掌握多功能搶答器的調(diào)整及測試方法。無論是學(xué)校還是電視節(jié)目中,都可能會舉辦各種各樣的智力競賽,都會用到搶答器。如果要是讓搶答者用舉手等方法，主持人很容易誤判，會造成搶答的不公平，比賽中為了準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第一搶答者，所設(shè)計的搶答器通常由數(shù)碼顯示、燈光、音響等多種手段指示出第一搶答者。為了使這種不公平不發(fā)生，只有靠電子產(chǎn)品的高準(zhǔn)確性來保障搶答的公平性。隨著我國經(jīng)濟(jì)和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有公正的 競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等，因此出現(xiàn)了搶答器。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復(fù)雜，可靠性不高，功能也比較簡單，特別是當(dāng)搶答路數(shù)很多時，實現(xiàn)起來就更為困難。因此我們設(shè)計了以單片 機(jī)為核心的新型智能的搶答器，在保留了原始搶答器的基本功能的同時又 增加一系列的實用功能并簡化其電路結(jié)構(gòu)。搶答器又稱為第一信號鑒別器， 其主要應(yīng)用于各種知識競賽、文藝活動等場合。傳統(tǒng)普通搶答器主要存在 以下缺陷：（1）在一次搶答過程中，當(dāng)出現(xiàn)超前違規(guī)搶答時，只能處理違規(guī)搶 答信號，而對沒有違規(guī)的有效搶答信號不能進(jìn)行處理，因而使該次搶答過 程變?yōu)闊o效。（2）當(dāng)有多個違規(guī)搶答時，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路選擇其 中一個，或利用搶答電路電子元件的“競爭”選擇其中一個。對于后者由 于搶答電路制作完畢后電子元件被固定。各路搶答信號的“競爭”能力也 被固定，因而本質(zhì)上也有優(yōu)先權(quán)。普通搶答器存在不公平性。（3）當(dāng)有多個違規(guī)搶答時，普通搶答器只能“抓住”其中一個而出 現(xiàn)“漏洞”。本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計智能搶答器，在搶答比賽中廣泛應(yīng)用，各組分別有一個搶答按鈕。主持人有開始和結(jié)束、復(fù)位鍵。在后臺主持人可以修改，搶答時間和選手回答問題的時間設(shè)置，原始狀態(tài)下?lián)尨饡r間為30s，回答問題時間為60s。通過加鍵和減鍵修改上述時間，改完后結(jié)束鍵確定。新時間開始有效，主持人按鍵開始后，選手開始搶答為有效，數(shù)碼顯示屏顯示搶答時間倒計時和選手號，在最后五秒揚(yáng)聲器發(fā)生提示。如果主持人沒有按下開始鍵而選手就搶答視為犯規(guī)，數(shù)碼顯示屏顯示犯規(guī)者的代號，揚(yáng)聲器持續(xù)發(fā)生。主持人可按鍵結(jié)束，新一輪搶答開始。通過研究并在設(shè)計驗證后發(fā)現(xiàn)，采用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計的搶答器與目