竞赛抢答器课程设计报告

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1、课程设计(论文)题目名称竞赛抢答器课程名称单片机原理及应用课程设计学生姓名学号系、专业指导教师2011年6月25日目录1任务要求12方案设计12.1设计思路12.2方案论证22.3设计原理22.4系统程序流程33硬件电路图53.1系统电路原理53.2主要元器件选择64仿真图75课程设计心得11参考文献12致谢13附录：14摘要知识比赛中，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。因为在抢答过程中，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，即使各组的

2、抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。该课程设计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。本系统采用AT89C51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、抢答按键模块。该抢答器系统通过开关电路八个按键输入抢答信号；利用语音芯片ISD1420完成语音的录放功能；利用存储程序；利用一个四位一体的七段显示数码管来完成显示功能。工作时，在按下抢答开始键后，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号进行抢答，经单片机的处理，输出控制信号，控制数码管和语音芯片工作。在位选数码管上显示哪一组先答题的号码，并有倒计时

3、显示，以及通过语音系统发出报警声音，从而实现整个抢答过程。关键词：抢答；AT89C51；ISD1420;七段显示译码管；221任务要求此课程设计课题要求设计一个可供八个参赛组或参赛队员竞赛使用的抢答器，每组需设一个按钮。此抢答器需要有计时与锁定输入功能，当发出“抢答开始”的命令后计时，规定抢答时间到后无人作答，将发出“抢答时间到”的信号，同时锁存输入电路，从而使各路抢答信号无法再次输入。再者要求，电路具有第一抢答信号的鉴别与锁存功能，保证同时使用后输入的信号无效。此抢答器还需设置计分电路，每组预置100分，答对加10，答错减10。2方案设计2.1

4、设计思路经过对任务要求的分析，我的设计思路是竞赛抢答器要有报警系统，要是在规定时间内还没有参赛者抢答或回答出问题时就会发出报警声，倒计时为设定为5S。并且如果出现犯规抢答时也会发出报警并且显示该犯规选手的编号。这个抢答器可同时供不大于8名选手或8个代表队参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号是相对应的，分别是S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8；给节目主持人设置二个控制按钮开关，用来控制系统的清零和抢答的开始；该八路抢答器具有程序存储、数据锁存和显示功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示出选手

5、的编号，同时蜂鸣器给出音响提示，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止；抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答，定时的时间可由主持人设定加减。当节目主持人启动"开始"键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时蜂鸣器发出短暂的声响，声响持续时间0.5S左右，参赛选手在设定的时间内抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零；如果定时抢答的时间不大于5S后，却没有选手抢答时，系统持续报警，直到定时抢答的时间为零，本次抢答无效，并封锁输入电路，禁止选手超

6、时后抢答，时间显示器上显示FFF犯规处理；如果主持人没按"开始"键，就有选手抢答，则显示选手编码，并持续报警；如果已经有选手抢答了，别的选手则按键无效。直到主持人重新复位按下开始键为止。主持人可以根据不同的问答方式设定不同的抢答时间和回答时间。222.2方案论证该系统采用MCS-51系列单片机AT89C51作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改性。CS-

7、51单片机特点如下：1)可靠性好：单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU，程序指令和数据都可以写在ROM许多信号通道都在同一芯片，因此可靠性高。2)易扩充：单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统3)控制功能强：单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。该方案不但从性能上优越，而且在使用上及其功能的实现上都较简洁，并且由于单片机具有优越的高集成电路性，使其工作速度更快、效率更高。另外AT89S51单片机采用12MHz的晶振，提高了信号的测

8、量精度，并且使该系统可以通过软件改进来扩张功能。2.3设计原理本电路采用单片机AT89C51作为控制芯片，单片机的P0口外接七段显示数码