【正文】 題目名稱 基于單片機的數(shù)字搶答器設計 摘 要 數(shù)字搶答器由主體電路與擴展電路組成。 優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出； 用控制電路和主持人開關啟動報警電路，以上兩部分組成主體電路。 通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產生的信號在顯示器上輸出實現(xiàn)計時功能，構成 擴展電路。 經過布線、焊接、調試等工作后數(shù)字搶答器成形。 單片機體積小價格低，應用方便，穩(wěn)定可靠。單片機將很多任務交給了軟件編程去實現(xiàn)，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實現(xiàn)簡單方便。單片機系統(tǒng)的硬件結構給予了搶答系統(tǒng) “ 身軀 ” ，而單片機的應用程序賦予了其新的 “ 生命 ” ，使其在傳統(tǒng)的搶答器面前具有電路簡單、成本低、運行可靠等特色。對于搶答器我們大家都知道那是用于選手做搶答題時用的，選手進行搶答，搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗選手的反應速度同時也要求選手具備足夠的知識面和一定的勇氣。選手們都站在同一個起跑線 上，體現(xiàn)了公平公正的原則。 關鍵字： 單片機 搶答電路 顯示電路 報警電路 目 錄 一 數(shù)字搶答器的概述及制作要求 數(shù)字搶答器的概述 設計任務與要求 二 單片機芯片的選擇及搶答器方案 單片機芯片的選擇 模塊性能分析 三 硬件電路設計 總體設計 單片機最小系統(tǒng)電路 顯示電路的設計 搶答電路的設計 報警電路的設計 四 系統(tǒng)軟件設計 搶答器流程圖 中斷程序 按鍵模塊的程序設計 顯示模塊的程序設計 五 結束語 六 參考文獻 基于單片機的數(shù)字搶答器設計 引言：單片機的發(fā)展史 單片機誕生于 20 世紀 70 年代末，經歷了 SCM、 MCU、 SoC 三大階段。 即單片微型計算機（ Single Chip Microputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結構。 “ 創(chuàng)新模式 ” 獲得成功，奠定了SCM 與通 用計算機完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上，Intel 公司功不可沒。 即微控制器（ Micro Controller Unit）階段，主要的技術發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統(tǒng)相關，因此，發(fā)展 MCU 的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看， Intel逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展 MCU 方面，最著名的廠家當數(shù)Philips 公司。 Philips 公司以其在嵌入式應用方面的巨大優(yōu)勢，將 MCS51 從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。 因此，當我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時，不要忘記Intel 和 Philips 的歷史功績。 ，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了SoC 化趨勢。隨著微電子技術、 IC 設計、 EDA 工具的發(fā)展，基于 SoC 的單片機應用系統(tǒng)設計會有較大的發(fā)展。 因此， 對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統(tǒng)。 單片機的發(fā)展單片機作為微型計算機的一個重要分支，應用面很廣，發(fā)展很快。 自單片機誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個機種。 緒論 單片機搶答器的背景 二十世紀跨越了三個 “ 電 ” 的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。 不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱 PC 機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。 顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用 了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。 因為它體積小，通常都藏在被控機械的 “ 肚子 ” 里。 它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。 現(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。 各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞 —— “智能型 ” ，如智能型洗衣機等。現(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產品未使用單片機或其它可編 程邏輯器件上。 在知識競賽中，特別是做搶答題時，在搶答過程中，為了更確切的知道哪一組或哪一位選手先搶答到題，必須要有一個系統(tǒng)來完成這個任務。 若在搶答中，只靠人的視覺（或者是聽覺）是很難判斷出哪一組（或哪一個選手）先搶答到題的。 利用單片機編程來設計搶答器，可以使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也能輕松的分辨出哪一組（或哪個選手）先搶答到題的。本文主要介紹了搶答器的工作原理及設計，以及它的實際用途。 單片機搶答器的意義 本系統(tǒng)采用單片機作為整個控制核心。 控制系統(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、 存儲模塊、語音模塊、搶答開關模塊。 該系統(tǒng)通過開關電路四個按鍵輸入搶答信號；利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能；用按鍵來讓選手進行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實現(xiàn)整個搶答過程。 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，必須要設計一個系統(tǒng)來完成這個任務。 如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題。 利用單片機系統(tǒng)來設計搶答器，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。本文主要介紹了單片機搶答器設計及工作原理，以及它的實際用途。 系 統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用 89c52 單片機作為核心。 控制系統(tǒng)的四個模塊分別為：存儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關模塊。 該搶答器系統(tǒng)通過開關電路四個按鍵輸入搶答信號； 利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能。工作時，用按鍵通過開關電路輸入各路的搶答信號，經單片機的處理， 輸出控制信號，單片機控制的智能搶答器設計。 搶答器的應用 隨著我國經濟和文化事業(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，線路復雜，可靠性不高，功能也比較簡 單，特別是當搶答路數(shù)很多時，實現(xiàn)起來就更為困難。因此我們設計了以單片機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構。搶答器又稱為第一信號鑒別器，其主要應用于各種知識競賽、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行處理，因而使該次搶答過程變?yōu)闊o效。 （ 2）、當有多個違規(guī)搶答時，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路選擇其中