1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業基于proteus仿真的8位競賽搶答器的設計【摘 要】本系統是在protues上進行仿真實現8位競賽搶答器系統。該搶答器選用當前的主流芯片AT89C51作為核心，通過外圍的接口實現搶答功能。利用單片機的定時器/計數器定時和計數功能，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，通過軟、硬件的結合，從而實現單片機控制的搶答器系統。【關鍵詞】8位競賽搶答器；AT89C51；存儲模塊、顯示模塊、搶答開關模塊0.引言隨著經濟和文化事業發展的需要，在很多公開

2、競爭的場合要求有公共的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種競賽搶答，因此搶答器應運而生。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復雜，可靠性不高，功能也相對比較簡單，特別是當搶答要求的路數較多的情況下，實現起來會很困難。因此，設計一個易于使用和區分的搶答器成了非常迫切的任務。單片機以其功耗小、智能化著稱，所以我們設計了以AT89C51單片機為核心的新型智能搶答器，在保留搶答器的基本功能的同時又增加的數碼管顯示電路使本搶答器系統具有使用性強、判斷精確、操作簡單、擴展功能強等優點。因此。可以廣泛應用于各種知識競賽、文藝活動等場合。1.基本功能介紹（1）主持人通過設置一個開關，用來控制系統的清零（編號顯示數

3、碼管滅燈）和搶答器的開始。（2）搶答器具有數據鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答器按鈕，編號立即鎖存，并在LED數碼上顯示選手的編號，同時揚聲器給出音響提示。（3）搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的時間可以由主持人設定（如30秒）。且參加選手在設定的時間內搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，并保持到主持人將系統清零為止。如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統短暫報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器上顯示00。（4）選手如果在主持人按開始鍵之前違規搶答，系統報警，LED顯示違規選手號碼和FF，直到主持人按下

4、停止鍵。2.硬件電路設計總體設計。根據搶答器的基本功能，可以設計出如下的單片機外圍電路：如圖2-1，P3.0為開始搶答，P3.2為停止，P1.0-P1.7為八路搶答輸入，數碼管段選P0口，位選P2口低3位，蜂鳴器（用綠燈代替）輸出為P3.6口。P3.2為時間加1調整，P3.3為時間減1調整。2.1復位電路的設計單片機的第9腳RST為硬件復位端，只要將該端持續4個機器周期的高電平即可實現復位，復位后單片機的各狀態都恢復到初始化狀態。在方案中使用到了硬件復位和軟件復位兩種功能，由上面的硬件復位可使寄存器及存儲器的值都恢復到初始值，而前面的功能提到了倒計時間需要有記憶功能，該功能實現的前提條件就是不

5、能對單片機進行硬件復位，所以設定了軟復位功能。軟復位實際上就是當程序執行完畢之后，將程序指針通過一條跳轉指令讓它跳轉到程序執行的起始地址。2.2顯示電路的設計顯示電路使用了七段數碼管7SEG-MPX4-CC，它是共陰極的，由高電平點亮。2.3按鈕輸入電路的設計搶答器的輸入按鈕使用常開開關。這些常開開關組成了搶答按鍵，硬件電路簡單，在程序設計上也不復雜，只要在程序中消除在按鍵過程中產生的“毛刺”現象就可以了。這里采用最常用的方法即延時法，其的原理為：因為“毛刺”脈沖一般持續時間短，約為幾ms，而按鍵的時間一般遠遠大于這個時間，所以當單片機檢測到有按鍵動靜后再延時一段時間（這里取10ms）后再判斷

6、此電平是否保持原狀態，如果是則為有效按鍵，否則無效。3.軟件部分設計（1）硬件電路確定后，軟件的編程要與硬件相匹配，軟硬件才能結合完成所要實現的功能。由功能分析可分為四個模塊：按鍵模塊、 非法搶答模塊、正確搶答模塊、調整時間模塊、以及顯示模塊。基本思想如下：根據所按的健，選擇所進入的模塊，并進行相應的顯示。（2）整個程序主要由定時器T0、定時器T1、外部中斷0和主程序構成。1）定時器T0用于使揚聲器發聲，當需要響鈴時，把響鈴標志位置一，每次中斷都對P3.7取反，揚聲器發聲，改變定時器初值，可改變揚聲器頻率。2）定時器T1用于倒計時，每次中斷為50ms，當計數標志為20時即為一秒，顯示數字減一。3）外部中斷0用于調整倒計時時間，基本思想如下：通過按鍵硬件中的“加1”或者“減1”，并顯示時間R1，保證范圍在0-99之間。主程序協調三個中斷一起工作，實現搶答功能。 科【參考文獻】1高玉芹.單片機原理與應用及 C51編程技術M.北京.機械工業出版社，2011.6.2郭