抢答器设计说明书

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1、课程设计说明书题目:八路智力竞赛抢答器院系：机电工程学院专业班级：学号：学生姓名：郭阳　指导教师：2009年12月20日摘要抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，是竞赛问答中一种常用的必备装置；从原理上讲，它是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序逻辑电路．电路结构形式多种多样，可以利用简单的与非门构成，也可以利用触发器构成，也可以利用单片机来完成．利用单片机来设计抢答器，使得结果更简单，功能更优越。随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率

2、较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。做为一个单位若专购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展,因此设计了本抢答器。在知识比赛中，特别是做抢答题目的时候，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。本文主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它的实际用途。系统工作原理本系统采用AT89C

3、52单片机作为核心。控制系统的四个模块分别为：存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。本设计是基于单片机控制的八路抢答器，智力抢答器主要由抢答电路，显示电路，报警电路，几个部分构成。各个部分介绍如下：抢答电路具备数据锁存和显示的功能。它的功能主要是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的号码，提供给译码显示电路，其次是当有选手抢答时，使后抢答的选手再抢答时无效，直到主持人清零，进行下一次抢答。显示电路的功能是在抢答电路中被锁存优先抢答者的编号数据通过译码器，然后输出控制各组下对应的发光二极管工作，显示出先抢答选手的号码。关键词：AT89C51；抢答器；计时；报警八路智力

4、竞赛抢答器目录一、绪论21.1课题研究的相关背景21.2选题的目的和意义21.3课题研究的内容21.4国内外研究现状31.5抢答器目前存在的主要问题3二、抢答器的系统概述42.1系统的主要功能42.2系统需求分析52.3抢答器的工作流程52.4器件选型方案及详细清单52.5AT89C52特殊功能寄存器52.6AT89C52的功能及简介62.6.189系列单片机的概况62.6.2AT89C52单片机的内部结构图7三、系统总体方案的设计83.1硬件电路的设计83.2总体原理图83.3抢答电路设计93.4时钟频率电路的设计103.5复位电路的设计103.6显示电路的设计113.7发

5、声11四、Proteus仿真系列组图114.1系列仿真图11五、PCB板电路设计12六、总结与展望136.1总结136.2展望13参考文献14-14-八路智力竞赛抢答器一、绪论1.1课题研究的相关背景抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。本课题利用AT89C51单片机及外围接口实现的抢答系统，

6、利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间和选手号码。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。系统达到要求:在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答限定时间和回答问题的时间可是在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，时间完后系统自动复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。1.2选题的目的和意义通过这次课程设计,掌握51单片机的原理,了解简单多功能抢答器组成原理，初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法，

7、提高动手能力和排除故障的能力。同时通过本课题设计与装配、调试，提高自己的动手能力，巩固已学的理论知识，建立单片机理论和实践的结合，了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。提高动手能力和排除故障的能力。1.3课题研究的内容本系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。主持人有开始和结束、复位键。在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，原始状态下抢答时间为15s，回答问题