【正文】 題目名稱 基于單片機(jī)的數(shù)字搶答器設(shè)計(jì) 摘 要 數(shù)字搶答器由主體電路與擴(kuò)展電路組成。 優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊(duì)的輸入信號在顯示器上輸出； 用控制電路和主持人開關(guān)啟動(dòng)報(bào)警電路，以上兩部分組成主體電路。 通過定時(shí)電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號在顯示器上輸出實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，構(gòu)成 擴(kuò)展電路。 經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。 單片機(jī)體積小價(jià)格低，應(yīng)用方便，穩(wěn)定可靠。單片機(jī)將很多任務(wù)交給了軟件編程去實(shí)現(xiàn)，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實(shí)現(xiàn)簡單方便。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)給予了搶答系統(tǒng) “ 身軀 ” ，而單片機(jī)的應(yīng)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(yùn)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(shí)用的，選手進(jìn)行搶答，搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗(yàn)選手的反應(yīng)速度同時(shí)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(gè)起跑線 上，體現(xiàn)了公平公正的原則。 關(guān)鍵字： 單片機(jī) 搶答電路 顯示電路 報(bào)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(shè)計(jì)任務(wù)與要求 二 單片機(jī)芯片的選擇及搶答器方案 單片機(jī)芯片的選擇 模塊性能分析 三 硬件電路設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 顯示電路的設(shè)計(jì) 搶答電路的設(shè)計(jì) 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 四 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 搶答器流程圖 中斷程序 按鍵模塊的程序設(shè)計(jì) 顯示模塊的程序設(shè)計(jì) 五 結(jié)束語 六 參考文獻(xiàn) 基于單片機(jī)的數(shù)字搶答器設(shè)計(jì) 引言：單片機(jī)的發(fā)展史 單片機(jī)誕生于 20 世紀(jì) 70 年代末，經(jīng)歷了 SCM、 MCU、 SoC 三大階段。 即單片微型計(jì)算機(jī)（ 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(jié)構(gòu)。 “ 創(chuàng)新模式 ” 獲得成功，奠定了SCM 與通 用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌式系統(tǒng)獨(dú)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(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，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(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展 MCU 的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)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(dāng)數(shù)Philips 公司。 Philips 公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢，將 MCS51 從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。 因此，當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí)，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(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SoC 化趨勢。隨著微電子技術(shù)、 IC 設(shè)計(jì)、 EDA 工具的發(fā)展，基于 SoC 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會有較大的發(fā)展。 因此， 對單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。 單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，應(yīng)用面很廣，發(fā)展很快。 自單片機(jī)誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個(gè)機(jī)種。 緒論 單片機(jī)搶答器的背景 二十世紀(jì)跨越了三個(gè) “ 電 ” 的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。 不過，這種電腦，通常是指個(gè)人計(jì)算機(jī)，簡稱 PC 機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器）。 顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用 了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。 因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的 “ 肚子 ” 里。 它在整個(gè)裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了。 現(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。 各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞 —— “智能型 ” ，如智能型洗衣機(jī)等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)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(shí)，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(gè)系統(tǒng)來完成這個(gè)任務(wù)。 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(gè)選手）先搶答到題的。 利用單片機(jī)編程來設(shè)計(jì)搶答器，可以使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也能輕松的分辨出哪一組（或哪個(gè)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(shè)計(jì)，以及它的實(shí)際用途。 單片機(jī)搶答器的意義 本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個(gè)控制核心。 控制系統(tǒng)的四個(gè)模塊為：顯示模塊、 存儲模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。 該系統(tǒng)通過開關(guān)電路四個(gè)按鍵輸入搶答信號；利用一個(gè)數(shù)碼管來完成顯示功能；用按鍵來讓選手進(jìn)行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過程。 在知識比賽中， 特別是做搶答題目的時(shí)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(jì)一個(gè)系統(tǒng)來完成這個(gè)任務(wù)。 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(jī)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)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(jī)搶答器設(shè)計(jì)及工作原理，以及它的實(shí)際用途。 系 統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用 89c52 單片機(jī)作為核心。 控制系統(tǒng)的四個(gè)模塊分別為：存儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。 該搶答器系統(tǒng)通過開關(guān)電路四個(gè)按鍵輸入搶答信號； 利用一個(gè)數(shù)碼管來完成顯示功能。工作時(shí)，用按鍵通過開關(guān)電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機(jī)的處理， 輸出控制信號，單片機(jī)控制的智能搶答器設(shè)計(jì)。 搶答器的應(yīng)用 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(shí)，實(shí)現(xiàn)起來就更為困難。因此我們設(shè)計(jì)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(shí)又增加一系列的實(shí)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(dòng)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(shí)，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(gè)違規(guī)搶答時(shí)，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路選擇其中