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摘 要

电子信息的快速发展，我国的单片机和传感器的广泛应用，极大促进了电气自动化控制技术工业的发展。它已然成为了各个领域中最实用的计算机。随着市场竞争的白热化，知识竞赛是提升知识学习的重要手段，数字抢答器作为知识竞赛的组成发挥着重要作用。本文设计的数字抢答器是基于单片机控制的数字抢答器，它具备了反应速度快，结构框架清晰，开发成本低，制作方便快捷等特点，同时还具备了防止作弊的功能。本文主要利用数字显示器，定时器的复位电路等，显示出了数字抢答器的特征。

关键词: 单片机,显示器,抢答器

Abstract: With the rapid development of electronic information, the wide application of single-chip microcomputer and sensor in China has greatly promoted the development of electrical automation control technology industry. It has become the most practical computer in every field. With the white-hot market competition, knowledge competition is an important means to enhance knowledge learning, digital answering device plays an important role as the composition of knowledge competition. The digital answering device designed in this paper is a digital answering device based on single chip microcomputer, which has the characteristics of fast reaction speed, clear structure frame, low development cost, convenient and quick production, and also has the function of preventing cheating. This paper mainly uses the digital display, the reset circuit of the timer and so on, and shows the characteristics of the digital answering device.

Key words: single-chip microcomputer, display, answering device

目 录

1 绪论 3

1.1 抢答器的发展 3

1.2 抢答器的作用及意义 3

1.3 本设计系统主要内容 3

2 抢答器设计方案 4

2.1 方案论证 4

2.2 方案的比较及选择 5

3 抢答器系统硬件设计 6

3.1 AT89C52引脚功能介绍 6

3.2 时钟电路的设计 7

3.3 复位电路的设计 8

3.4 抢答电路的设计 8

3.5 显示电路的设计 9

3.6 控制电路的设计 10

3.7 报警电路的设计 10

4 系统软件设置 11

4.1 抢答器的主程序设计 11

4.2 抢答中断模块 12

4.3 报警模块 13

5 实物介绍与调试 15

5.1 原理图及实物介绍 15

5.2 功能演示 17

5.2.1 设置抢答/作答时间参数 17

5.2.2 选手抢答 17

5.2.3 答题超时报警 18

5.2.4 复位 18

结论 19

参考文献 20

致谢 21

附录一 22

1 绪论

1.1 抢答器的发展

抢答器是知识竞赛的重要组成部分，由于目前使用的抢答器存在一定的问题，如设计难，精确度不高，制作难等问题，抢答器的集成电路模块实现难^[1]。在1970年开始，单片机的开发设计引起了国内外的广泛关注，在工业生产制造的各个领域发挥了积极作用。由于单片机能够抗高温高压，避免外界的干扰，体积小，价格低，安全可靠性等特点受到了人们的喜欢^[2]。单片机的这些优势作用在各个领域的应用越来越广泛，本文设计的基于单片机控制的数字抢答器的电路简单，制作简单，性能安全可靠，对于知识竞赛的有极大的帮助，可以解决知识竞赛的许多问题，因此，数字式抢答器的研究开发具有重要的现实意义。

1.2 抢答器的作用及意义

随着现代社会的激烈竞争，数字抢答器可以评选优秀，对于挑选优秀人才具有十分重要的意义。现代的知识竞赛，数字抢答器很好解决了抢答问题的这一困难。在知识竞赛中，许多竞赛选手可以一起参赛。在当今社会，数字式抢答器可以公平直观的判断候选人，这样就可以实现快速自动和智能的抢答。

智能抢答器是基于单片机和数字显示器的集成电路，它可以快速的判断了解到优先发言权选手。传统的抢答器主要是由发光三极管和其他发光元件构成的，如果竞赛选手抢答成功后，系统发光管就会点亮识别出选手。

本系统设计是利用了AT89C52型中心控制器，它具备了多种集成电路，如复位电路，时钟电路，控制电路和显示电路。在系统的正常运转过程中，竞赛选手可以利用显示器上的键盘按钮实现人机交互，按键传输的信号经过单片机的控制处理，可以实现对系统电路的管理和控制。

1.3 本设计系统主要内容

本文设计的数字抢答器主要是八路抢答器，包括以下四个方面的内容:

一、每个按键都有相应的号码，必须准确地将号码和按键一一对应。

二、当选手按下开关后，数码管的显示也需和按键一一对应。

三、当选手按下抢答按键后扬声器会作出回应。

四、实现系统总体控制和复位。

2 抢答器设计方案

2.1 方案论证

研究讨论了抢答器的需求，本文主要设计了两种解决方案：

方案一：抢答器点电路主要是由各个部分的功能模块电路组成，利用各个硬件电路的组成实现了系统的控制，系统的开关为系统提供了可靠的电源信号，竞赛选手主要通过控制开关来完成系统抢答信号的触发。

如图2.1为智能的数字化抢答器控制电路主体框架，这个电路在接通电源信号后，如果主持人控制开关按钮到清除状态时。那么数字式抢答器就停止工作，外部显示电路的灯不亮？如果主持人将控制开关设置到开始状态，那么系统的时钟电路就会发生作用，如果定时的时间周期一到，那么系统信号就会传输到报警电路中，报警电路就会给竞赛选手发出提示声音，系统输入电路也会封存，阻止其他选手再次抢答。数字式抢答器的功能主要由以下四个方面组成: 1)数字式抢答器中发出传输信号后，那么编码电路会对传输信号进行编码，锁存器把系统电路锁存，会阻止其他选手继续抢。2)系统扬声器在发出提示声音后，主持人可以了解信息。3)系统控制电路信号传输到显示电路后，那么系统就会快速锁村其他电路。4)控制电路的时钟电路定时完成后，那么系统显示器就会显示剩余抢答时间，如果主持人进行清零处理后，那么系统就会锁存。竞赛选手在回答完问题后，那么主持人就会禁止系统工作。这个方案是高度集成电路组成的，它具备一定的安全性能，能够方便快捷的完成系统功能，制作方便，不需要复杂的编程。但是由于集成电路复杂，调试困难，外部电路元件多，那么这个抢答器的调试安装比较困难，花费成本和程序也高，那么系统的操作就会具有较大的困难。

图2.1 数字电路控制结构框图

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