基于單片機(jī)的智能搶答器的設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-16 12:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 答器設(shè)計(jì)方案簡圖 本設(shè)計(jì)中搶答器的主要功能本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)選手搶答功能，供八名選手使用。在搶答的基礎(chǔ)上，還可以顯示獲得搶答權(quán)的選手號以及違規(guī)的選手號以及搶答、答題剩余時(shí)間，所謂“違規(guī)”就是違反搶答規(guī)定，本輪搶答或答題開始，主持人會(huì)按動(dòng)“復(fù)位”、“開始”按鈕，并宣布開始搶答，此時(shí)八位選手才能按動(dòng)“搶答”按鈕，如果提前按動(dòng)，則視為違規(guī)。開始因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)具有時(shí)鐘電路，所以還可以對搶答過程和答題過程進(jìn)行時(shí)間限制。當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)間后，會(huì)通過報(bào)警電路報(bào)警，同樣，當(dāng)選手具有違規(guī)操作時(shí)，報(bào)警電路會(huì)發(fā)聲報(bào)警。搶答器還有一個(gè)重要的功能就是“鎖存”，是通過單片機(jī)中鎖存器來完成的，所謂“鎖存”指當(dāng)有選手搶答成功后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將這名選手號鎖住，其他選手在按動(dòng)搶答按鈕則不被系統(tǒng)識別，即使相差幾微妙也能區(qū)分開來，這樣就實(shí)現(xiàn)了搶答的公正性和精準(zhǔn)性。2. 硬件電路設(shè)計(jì) AT89C51單片機(jī) 本設(shè)計(jì)使用AT89C51。：AT89C51單片機(jī)引腳相對較多，總共有40個(gè),分別有雙向I/O端口、外中斷口、可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器、全雙工串行通信口。因?yàn)锳T89C51單片機(jī)內(nèi)含有可擦寫的Flash存儲(chǔ)器，所以在進(jìn)行軟件編程上，可以采用在線編程，也適用于常規(guī)編程[1]。 單片機(jī)時(shí)鐘電路AT89C51單片機(jī)內(nèi)有高增益反相放大器，~12MHz，輸入引腳和出入引腳分別為為XTAL1（引腳號19）和XTAL2（引腳號18）。引腳XTAL1接地；XTAL2接外部振蕩源。本設(shè)計(jì)時(shí)鐘采用內(nèi)部方式產(chǎn)生。XTAL1和XTAL2接由CC石英晶體（晶振）并聯(lián)成的諧振，這樣連接會(huì)使電路自動(dòng)激發(fā)震蕩。C1和C2可以微調(diào)頻率。 單片機(jī)復(fù)位電路復(fù)位，顧名思義，恢復(fù)到初始位置、初始狀態(tài)并從初狀態(tài)工作。（a）所示，在復(fù)位的外部電路中，在振蕩器正在運(yùn)行的情況下，要想實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，必須靠在RST/VPD引腳（引腳號9）加連續(xù)2個(gè)周期即24個(gè)振蕩周期的高電平。內(nèi)部復(fù)位是在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)周期執(zhí)行，復(fù)位開始以后每過一個(gè)周期都有一次復(fù)位，直至RST端隨著電容充電電流的減少， RST的電位逐漸下降最終變低電平[[] 朱永金，成友才．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M]．北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007：153167.]。復(fù)位分為兩種方式：（b）所示，但是這種復(fù)位方式因?yàn)椴荒艿涂垢蓴_容易出現(xiàn)故障；第二種復(fù)位方式是人工按鍵復(fù)位方式，要想采取后者復(fù)位方式，則只需要在復(fù)位電路中并聯(lián)一個(gè)按鈕，按一下按鈕，RST引腳出現(xiàn)高電平，則實(shí)現(xiàn)一次復(fù)位，安全可靠。本設(shè)計(jì)復(fù)位電路采取的是人工按鍵復(fù)位方式，（c）所示 鍵盤電路在現(xiàn)代高科技迅速發(fā)展，各類電子產(chǎn)品普及的時(shí)代，“鍵盤”發(fā)揮了重要的作用，例如手機(jī)上、電腦上、各類機(jī)器機(jī)床上均安裝有鍵盤，雖然隨著科技的更新，有些產(chǎn)品將鍵盤更新成觸摸屏，但是鍵盤仍然起到了不可或缺的重要作用。本設(shè)計(jì)上就采用了鍵盤來實(shí)現(xiàn)某些功能。本設(shè)計(jì)是為8名選手或者8個(gè)參賽隊(duì)設(shè)計(jì)的數(shù)字搶答器，所以選手要想實(shí)現(xiàn)搶答目的，就通過按自己座位上的搶答按鈕（即選手搶答鍵盤）來實(shí)現(xiàn)。8名選手或參賽隊(duì)的搶答鍵盤（分別為S0~S8）各自獨(dú)立互不影響，每個(gè)鍵盤都獨(dú)立接入輸入/輸出（I/O）端口（），這樣各輸入/輸出（I/O）端口將不會(huì)彼此影響。這樣，當(dāng)有某名選手或參賽隊(duì)按動(dòng)搶答按鍵時(shí)，輸入/輸出（I/O）端口的電平就會(huì)發(fā)生變化，所以檢測輸入/輸出（I/O）端口的電平狀態(tài)我們就能發(fā)現(xiàn)最先按動(dòng)搶答按鍵的選手了。本設(shè)計(jì)中的許多功能是由主持人控制的，例如主持人宣布搶答開始以及答題開始后，由主持人按動(dòng)“開始”按鍵、答題時(shí)間或搶答時(shí)間到達(dá)后的“停止” 按鍵以及對答題時(shí)間或搶答時(shí)間的調(diào)整、答題結(jié)束后主持人按動(dòng)“復(fù)位”按鍵都是有主持人控制的，這就需要有“主持人控制電路（）”來幫助主持人實(shí)現(xiàn)以上功能。 顯示驅(qū)動(dòng)電路在“ 本設(shè)計(jì)中搶答器的主要功能”中已經(jīng)講到搶答器的相關(guān)功能，提到了LED顯示屏可以顯示獲得搶答權(quán)的選手號以及違規(guī)的選手號以及搶答、答題剩余時(shí)間，這個(gè)顯示功能需要顯示及驅(qū)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)。三個(gè)由“八根二極管”組成的“八段數(shù)碼顯示管”組成了“LED顯示屏” ，“八段數(shù)碼顯示管”分別編號a
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