【正文】 行 開(kāi)始 開(kāi)始數(shù)碼管顯 示 FFF 開(kāi)始搶 按時(shí)間倒計(jì)時(shí) 開(kāi)始前有選手搶按 顯示違例選手號(hào)碼并伴有語(yǔ)音報(bào)警 倒計(jì)時(shí)結(jié) 束，超時(shí) 有選手 搶按 顯示 FFF 顯示選手號(hào)碼，倒計(jì) 時(shí)時(shí)間 ,語(yǔ)音報(bào)警，答 題 ,答題時(shí)間倒計(jì)時(shí) 正常流程 違規(guī)流程 若超過(guò)答題 時(shí)間，則數(shù) 碼管顯示 FFF 答題完畢 根據(jù)選手表現(xiàn)，規(guī) 則由主持人減分 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 6 再減 1s 會(huì)跳到 99， 99s 時(shí)再加 1s 會(huì)變到 0s。在整個(gè)搶答器工作過(guò)程中，顯示電路、 聲音 電路等還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況向外電路輸出相應(yīng)信號(hào) 。 按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無(wú)效非法。 搶答時(shí)間和回答問(wèn)題時(shí)間倒記時(shí)顯示，時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。 搶答限定時(shí)間和回答問(wèn)題的時(shí)間可 以 在 1～ 99s 設(shè)定。若在按開(kāi)始鍵前搶答表示違規(guī)，數(shù)碼管顯示“ FF”并顯示選 手號(hào)碼?？梢該尠矗撼瑫r(shí)數(shù)碼管顯示“ FFF” ，當(dāng)搶按超過(guò)規(guī)定時(shí)間或答題超過(guò)規(guī)定時(shí)間后數(shù)碼管顯 示 “ FFF”。其中兩個(gè)顯示時(shí)間，一個(gè)空位，一個(gè)顯示搶答號(hào)碼。它完成了時(shí)間參數(shù)的設(shè)定，搶按號(hào)碼的譯碼，保存；顯示； 輸出，搶按及答題倒計(jì)時(shí)功能等。 AT89C51 4 位七段數(shù)碼管 顯示 聲音電路= 復(fù)位電路 開(kāi)始、結(jié)束 按鍵輸入 加一、減一 按鍵輸入 時(shí)鐘 8 路搶答 按鍵輸入 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 4 主持人可按鍵結(jié)束，新一輪搶答開(kāi)始。新時(shí)間開(kāi)始有效，主持人按鍵開(kāi)始后，選手開(kāi)始搶答為有效，數(shù)碼顯示屏顯示搶答時(shí)間倒計(jì)時(shí)和選手號(hào)，在最后五秒揚(yáng)聲器發(fā)生提示。在后臺(tái)主持人可以修改，搶答時(shí)間和選手回答問(wèn)題的時(shí)間設(shè)置，原始狀態(tài)下?lián)尨饡r(shí)間為 20s，回答問(wèn)題時(shí)間為 30s。 一共有 8 個(gè)按鍵輸入，分別對(duì)應(yīng) 8 路選手的搶答按鍵。 系統(tǒng)的主要功能模塊方框圖如 圖 所示。 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 3 2 搶答器的系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要功能 本系統(tǒng)是借用單片機(jī)采用模塊化設(shè) 計(jì)的 八路 搶答器， 包括 8 路 搶 答按紐、計(jì)時(shí)顯示、提示功能等（根據(jù)需要可另 設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能） 、 開(kāi)始與結(jié)束控制按鈕、時(shí)限 設(shè)定、各種相關(guān)顯示調(diào)控功能等（根據(jù)需要也可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能）。采用單片機(jī)掃描技術(shù)識(shí)別選手搶按號(hào)碼時(shí)，電路的延遲時(shí)間較大。 第二， 電路復(fù)雜。 因?yàn)槊總€(gè)選手位于搶答現(xiàn)場(chǎng)的不同位置，每個(gè)選手與控制臺(tái)之間要有長(zhǎng)長(zhǎng)的連接線。作為一個(gè)單位若專(zhuān)購(gòu)一臺(tái)搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長(zhǎng)期存放使（電子器件的）搶單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 2 答器損壞，再購(gòu)置的麻煩和及時(shí)性就會(huì)影響活動(dòng)的開(kāi)展。 搶答器目前存在的主要問(wèn)題 隨著改革開(kāi)放事業(yè)的不斷深入，促使人們學(xué)科學(xué)、學(xué)技術(shù)、學(xué)知識(shí)的手段多種多樣，搶答器作為一種工具，已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合。 為適應(yīng)高校等多代表隊(duì)單位活動(dòng)的需要 而設(shè)計(jì)一個(gè) 多功能 搶答器 ， 這種搶答器具有電路簡(jiǎn)單 ， 元件普通 ， 易于購(gòu)買(mǎi)等優(yōu)點(diǎn) ， 很好地解決了制作者制作困難 和 難于購(gòu)買(mǎi)的問(wèn)題。 系統(tǒng) 達(dá)到要求 ： 在搶答中，只有開(kāi)始后搶答才有效，如果在開(kāi)始搶答前搶答為無(wú)效 ； 搶答限定時(shí)間和回答問(wèn)題的時(shí)間可是在 199s設(shè)定 ； 可以顯示是哪 位選手有效搶答和無(wú)效搶答，正確按鍵后有音樂(lè)提示 ； 搶答時(shí)間和回答問(wèn)題時(shí)間倒記時(shí)顯示，時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位 ；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無(wú)效非法 [1]。 本課題 利 用 AT89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答 系統(tǒng) ， 利用單片機(jī)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí)， 同時(shí)使 數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間 和選手號(hào)碼 。早期的搶答器只由幾個(gè)三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過(guò)發(fā)光管的指示辯認(rèn)出選手號(hào)碼。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn) ： 在搶答中，只有開(kāi)始后搶答才有效，如果在開(kāi)始搶答前搶答為無(wú)效；搶答限定時(shí)間和回答問(wèn)題的時(shí)間可在 199s 設(shè)定；可以顯示是哪 位選手有效搶答和無(wú)效搶答，正確按鍵后有音樂(lè)提示；搶答時(shí)間和回答問(wèn)題時(shí)間倒記時(shí)顯示，滿(mǎn)時(shí)后系統(tǒng)計(jì)時(shí)自動(dòng)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(wú)效非法。 考慮到依需設(shè)定限時(shí)回答的功能 ， 利用 AT89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器定時(shí)和記 數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行 計(jì)時(shí)， 同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間。 作 為一個(gè)單位 ，如果 專(zhuān) 門(mén) 購(gòu)一臺(tái)搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長(zhǎng)期存放使（電子器件的）搶答器損壞，再購(gòu)置的麻煩和及時(shí)性就會(huì)影響活動(dòng)的開(kāi)展 ， 因此設(shè)計(jì)了本搶答器。I 摘 要 搶答器作為一種工具，已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合。但搶答器的使用頻率較低，且有的要么制作復(fù)雜，要么可靠性低。 本設(shè)計(jì)是以 八路 搶答為基本理念 。用開(kāi)關(guān)做鍵盤(pán)輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。 關(guān)鍵詞 ： AT89C51 LED 數(shù)碼管 搶答器 計(jì)時(shí) II 目 錄 1 緒 論 .................................................................................................................................... 1 課題研究的相關(guān)背景 ............................................................................................................ 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................................... 1 搶答器目前存在的主要問(wèn)題 ................................................................................................. 1 2 搶答器的系統(tǒng)概述 .............................................................................................................. 3 系統(tǒng)的主要功能 ................................................................................................................... 3 系統(tǒng)需求分析 ....................................................................................................................... 4 搶答器的工作流程 ................................................................................................................ 4 搶答器的工作過(guò)程 ................................................................................................................ 5 AT89C51 特殊功能寄存器 .................................................................................................... 6 AT89C51 的功能及簡(jiǎn)介 ........................................................................................................ 7 搶答器的優(yōu)點(diǎn)及組成 ............................................................................................................ 8 3 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 10 硬件電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 10 總體原理圖 ......................................................................................................................... 11 時(shí)鐘頻率電路的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 13 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 14 顯示電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 14 鍵盤(pán)掃描電路的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 16 發(fā)聲電路 ............................................................................................................................ 18 系統(tǒng)復(fù)位 ............................................................................................................................ 19 4 軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................................................ 21 軟件任務(wù)分析 ..................................................................................................................... 21 程序流程圖 ......................................................................................................................... 22 主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 .............................................................................................................. 23 5 總結(jié) ..................................................................................................................................... 24 附錄 A: 器件選型方案及詳細(xì)清單 ........................................................................................ 25 附錄 B: 主要程序分析 ..................................................