【文章內容簡介】 。 14 附錄 1 源程序代碼 15 附錄 2 元件清單 17 附錄 3 仿真圖 18 附錄 4 實物照片展示 19 通信 班， 基于單片機的搶答器設計 IV 致謝 20 通信 班， 基于單片機的搶答器設計 1 第 1章 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?，F(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(chǎn)品一旦用上了單片機，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”。 在知識競賽中，往往會用到搶答器。故此我們就選擇利用單片機編程來設計搶答器，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。 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?？刂葡到y(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。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 STC89C52 單片機作為核心。控制系統(tǒng)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(jīng)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(jīng)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，在保留原始搶答器的基本功能的同時又增加了數(shù)碼管顯示電路實現(xiàn)了其它功 能。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。 通信 班， 基于單片機的搶答器設計 2 第 2 章 系統(tǒng) 硬件部分的設計 設計要求 （ 1）總共 6 個按鍵，兩個供主持人用于“開始搶答”和“復位”操作，四個供四個選手用作“搶答”操作。 （ 2）用 1 個發(fā)光二極管用作開始搶答的指示燈，用 4 個發(fā)光二極管分別顯示 4 個選手的搶答狀態(tài)。 （ 3）開始搶答后，哪個選手搶答鍵最先按下，搶答指示燈點亮，蜂鳴器報警，數(shù)碼管顯示選手號碼，表示該選手搶答成功，此時其他選手再按鍵為無效。 （ 4）開始搶答前，若有選手按下?lián)尨疰I，則其對應的指示燈變?yōu)?閃爍，蜂鳴器報警，數(shù)碼管顯示選手號碼，表示該選手犯規(guī)，此時所有選手按鍵都將無效。 （ 5）出現(xiàn)犯規(guī)后，主持人可以利用“復位鍵”重新開始。 總體設計 方案 方案：依據(jù)課題要求，基于 STC89C52 單片機制作的搶答器，其最大的好處就是處理準確性高、可靠性好、控制功能強。 采用 STC89C52 單片機作為控制中心，系統(tǒng)可以完成運算控制、信號的控制以及顯示的功能。選手通過按鍵開光作為輸入信號完成輸入信號的觸發(fā)，主持人根據(jù)選手的輸入信號準確的判斷最先按下的選手且屏蔽其他的搶答信號，讓選手作答。使用外部中斷方 式來實現(xiàn)開始搶答，運用按鍵復位來實現(xiàn)系統(tǒng)的復位，其系統(tǒng)原理框圖如下： 圖 21 系統(tǒng)原理框圖 通信 班， 基于單片機的搶答器設計 3 單元 模塊設計 單片機簡介 STC89C51 單片機是采用高性能的靜態(tài) 80C52 設計由先進 CMOS 工藝制造并帶有非易失性 Flash 程序存儲器，全部支持 12 時鐘和 6 時鐘操作。 P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分別包含 128 字節(jié)和 256 字節(jié) RAM 32 條 I/O 口線 3 個 16 位定時 /計數(shù)器 6 輸入 4 優(yōu)先級嵌套中斷結構 1 個串行 I/O 口可用于多機通信 I/O 擴展或全雙工 UART 以及片內振蕩器和時鐘電路。 圖 22 STC89C52 單片機引腳圖 各引腳功能介紹如下： ● VCC：供電電壓 ● GND：接地 ● P0口： P0口為一個 8位漏級開路雙向 I/O口，每個管腳可吸收 8TTL門電流。當 P1口的管腳寫“ 1”時，被定義為高阻輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH編程時， P0口作為原碼 輸入口，當 FLASH進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部電位必須被拉高。 ● P1口： P1口是一個內部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出通信 班， 基于單片機的搶答器設計 4 4TTL門電流。 P1口管腳寫入“ 1”后，電位被內部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 ● P2口： P2口為一個內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個TTL門電流，當 P2口被寫“ 1”時，其管腳電位被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸 入時， P2口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。 P2口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時，它利用內部上拉的優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。 P2口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 ● P3口： P3口管腳是 8個帶內部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL門電流。當 P3口寫入“ 1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入時，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流 (ILL)，也是由于上拉的緣故。 P3口也可作