摘 要

抢答器是各类竞赛中的必备设备，现行的抢答器主要是利用小规模数字逻辑芯片译码器和触发器来做的，其电路比较复杂、智能化程度较低，不能很好地满足使用要求，本次设计以单片机为基础进行智能化的抢答器设计。以单片机为核心设计出来的抢答器具有可靠性好，电路结构简单，适用性强，制作容易，操作方便的诸多优点。

本文主要利用单片机AT89C51而设计出一种八路智能抢答器，介绍了单片机控制，八路抢答器的设计思路及方案。本次所设计的抢答器设计有四组输入（每组二人），具有抢答计时控制，判断报警功能等，通过一个定时电路预设抢答时间，当发出抢答指令时，开始倒计时，若在这时间内有人抢答，则计时停止，并用数码显示管显示出抢答人的序号，计时停止，若无人抢答，则蜂鸣器发出声响，抢答无效。需要注意的是当有人已经抢答时，其他人的抢答按钮自动锁存。该抢答器所用单片机是MCS—51系列的AT89C51,本八路竞赛抢答器有抢答电路、显示电路、定时电路、控制电路、报警电路。通过proteus软件画出电路原理图并进行仿真，从而实现抢答器的功能。

关键词：八路抢答器，单片机，计时控制，报警，proteus,仿真

Abstract

The responder is necessary equipment for all kinds of competition，Current buzzer is mainly use the small digital logic chip decoder and trigger to do，its circuit is complex and intelligent degree is low. Not well meets the requirement,the design based on single chip microcomputer intelligent vies to answer first device design.With the single chip processor as the core design of vies to answer first apparatus has a good reliability, simple circuit structure, strong applicability, make easy, a lot of advantages of convenient operation.

In this paper, using the single chip microcomputer AT89C51 and designed an intelligent eight-way responder, introduces the single-chip microcomputer control, eight-way responder design ideas and solutions.Designed by the responder design has four groups of input (two people in each group), with a vies to answer first timing control, alarm functions, through a preset timing circuit vies to answer first time, when a vies to answer first instruction, start the countdown, if someone vies to answer first, in this period of time, time to stop, and digital tube display the vies to answer first person's serial number, time to stop, if no contest, the buzzer sound, vies to answer first is invalid.It is important to note when someone has vies to answer first, others vies to answer first button automatic latch.The buzzer is used by single chip microcomputer MCS - 51 series of AT89C51 and the eight-way responder competition with vies to answer first circuit, display circuit, timing circuit, control circuit and alarm circuit.Through the proteus software draw the schematic circuit diagram and simulation, so as to realize the function of the buzzer.

Key Words：Eight-way responder, microcontroller, timing control, alarm, proteus, simulation

目录

第1章绪论 1

1.1现代抢答器的研究背景与设计意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3课题研究内容 3

1.4预期目标 3

1.5 本章小结 3

第2章 抢答器总体方案设计 4

2.1 抢答器任务介绍 4

2.2 设计方案 4

2.3 方案对比 4

2.4抢答器总体设计框图 5

2.5 本章小结 5

第3章 抢答器控制系统设计 6

3.1单片机技术的简单介绍 6

3.2数码管显示 6

3.3 AT89C51 7

3.3.1 MSC-51系列单片机的主要功能 7

3.3.2 MCS-51单片机的指令时序 8

3.3.3 51单片机的各引脚说明 8

3.3.4 单片机的时钟电路 10

3.4 硬件电路的设计 10

3.4.1 各硬件原件选型 10

3.4.2 抢答器电路的设计 10

3.4.3 时序控制模块电路的设计 11

3.4.4 复位模块电路的设计 12

3.4.5 定时模块电路的设计 12

3.4.6 报警模块电路的设计 13

3.4.7 原理图说明 13

3.5 本章小结 13

第4章抢答器电路的软件设计 14

4.1 程序流程图 14

4.2 主程序 15

4.3 延时程序 18

4.4 显示处理程序 20

4.5 INT0中断服务程序 21

4.6 INT1中断服务程序 23

4.7 T1中断服务程序 25

4.8 T0中断服务程序 27

4.9 本章小结 28

第5章 结束语 29

5.1本文所做的工作 29

5.2 展望 29

参考文献 31

附录 33

附A1 33

致谢 34

第1章绪论

抢答器如今已与我们的生活密不可分，在很多活动，比赛中，我们都必须要用到它，因为为了比赛的公平公平性，抢答器才应运而生。传统的抢答器只能大致判断出抢答成功，而无法显示选手的抢答时间与选手得分情况，现如今抢答器可以通过数据来使抢答结果更加准确，公平，同时也可以保存数据。

1.1现代抢答器的研究背景与设计意义

在现如今这个高速发展的社会，智能抢答器已经涉及到许多领域，应用范围也越来越广泛。我们的学校生活与社会职业生活都会遇到许许多多的知识竞赛与比赛活动场合，在这些场合中，我们就需要用到智能抢答器，因为它能比较客观、公正地反映并辨别出最先按下抢答按钮的选手并判断谁先获得发言权。早期发明出来的抢答器我们是将几个三极管、可控硅器件、发光二级管等器件通过连接构成电路从而形成的，这种抢答器我们是通过发光二极管的发光显示来让我们确定出抢答选手。现在市面上的大多数智能抢答器，我们可分为两种，一种是以单片机为核心外接硬件电路所设计出的抢答器，还有一种是通过编码器，译码器，锁存器等元器件芯片进行电路连接组成，这些都是数字集成电路，并且现在的抢答器越来越趋向于多功能化与智能化，如抢答选手号码的显示与锁定，抢答按键按前或抢答按键按后的计时，选手得分的显示，主持人声控装置，选手声控装置等功能。

抢答器已经越来越多的出现在我们的学习生活和电视一些娱乐性的节目当中，举个例如，学生在学校里经常会参加各种各样的智力问答竞赛，这时我们为了展现竞赛的公平公正性，就理应会用到抢答器。抢答器是能够在任何比赛及竞争性的游戏中体现公平、公正的电子装备。在各项比赛中不仅可以准确、公平公正和直接地分辨出第一个抢答者是谁，不管两位选手的抢答时间间隔多短，还有助于锻炼参赛者的掌握知识能力、思维反应能力、语言表述能力、心理承受能力、竞争性与随机应变能了，但如果在比赛过程中，做不到严格意义上的公平公正性，会挫伤选手的积极性，使选手觉得有黑幕，这样有违我们的初心，也达不到比赛的真正目的，而且参赛选手也得不到锻炼。