根据以上的论述，采用方案一，在本系统中采用了独立式键盘，其按键比较少，且键盘中各个按键的工作互不干扰。如图8所示。
3.5 计分器显示模块
显示模块必须要显示三位数为一组,本系统设计为八组,共要显示27位数。采用静态显示，其方案如下：
方案一：不带锁存方式。显示器由9个共阴极数码管组成。输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。9个串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相连，74LS164为8位串入并出移位寄存器，1、2为串行输入端，Q0-Q7为并行输出端，CLK为移位时钟脉冲上升沿移入一位；MR为清零端，低电平时并行输出为零。实验证明在显示位数超出6位，数码管有闪烁的现象。
方案二：带锁存方式。采用带有锁存功能的移位寄存器74LS595芯片，74595的数据端：QA--QH: 八位并行输出端，可以直接控制数码管的8个段。QH': 级联输出端。我将它接下一个595的SI端。SI: 串行数据输入端。74595的控制端说明：SRCLR(10脚): 低点平时将移位寄存器的数据清零。通常接Vcc。SRCK(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器数据不变。（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级）RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。(通常我将RCK置为低电平，) 当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级），更新显示数据。13脚: 高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装，体积也小一些。74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。与164只有数据清零端相比，595还多有输出端时能/禁止控制端，可以使输出为高阻态。 根据以上论证，采用方案二。
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3.6 计分器键盘的选择
方案一：行列式键盘
行列式键盘是用N条I/O线作为行线，M条I/O线作为列线组成的键盘，在行线和列线的每个交叉点上，设置一个按键中按键的个数是M*N个。这种形式的键盘结构，能够有效的提高单片机系统中I/O的利用率，列线接P1.0~P1.3行线接P1.4~P1.7，行列适用于按键输入多的情况。
方案二：独立式键盘
键盘接口中使用多少根I/O线，键盘中就有几个按键，键盘接口使用了16根I/O口线，需要占用比较多的I/O口线这种类型的键盘，
根据以上论证，采用方案一。
4 模块的最终方案
主控制器模块：采用AT89C51单片几机控制 抢答器显示模块：数码管显示 电源方案的选择：采用三端稳压器电路 枪答器键盘模块：独立式键盘
计分器显示模块：采用带有锁存功能的移位寄存器74LS595芯片 计分器键盘模块：行列式键盘
5 电子智能抢答器系统的硬件电路设计
5.1 计分器的电路设计
主控制器采用AT89C51单片机作为微处理器，AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元。 5.1.1计分器系统的硬件电路
计分器的工作原理是采用最小系统，用4x4键盘来输入是选手需要加减进行分数的加减输入。主板上的6个数码显示，加几分的数，按确定键后分数值从串口p3.0，p3.1传到计分器显示模块上再通过数码管驱动模块显示。原理图如图
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9所示 123456B013591113B1B2B3B4B5DU1A74ALS06U1B74ALS06U1C74ALS06U1D74ALS06U1E74ALS06U1F74ALS06246810R710R810R910R1010R111012R1099999U274ALS245D02D13D24D35D46D57D689A0A1A2A3A4A5A6A7EDIRDS1DS2DS3DS4B0B1B2B3B4B5B6B7VCCabacfbdgeecfdgdpdpDS5VCCabacfbdgeecfdgdpdpVCCabacfbdgeecfdgdpdpVCCabacfbdgeecfdgdpdp191VCC1817161514131211A0A1A2A3A4A5A6A710AA12A23A34A45A56A67A7810AA12A23A34A45A56A67A7810AA12A23A34A45A56A67A7810AA12A23A34A45A56A67A7810AA12A23A34A45A56A67A78VCCabacfbdgeecfdgdpdp10AA12A23A34A45A56A67A78VCCabacfbdgeecfdgdpdpDS6CRESETRDWRS0R9C3VCCSJ1CON2RXDTXDALE/PPSENC130PC2C71730PC61610C011C13029L10uFR510KC41000uFD0R65.6KAC50.1uFLED12- 15 -
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计分显示模块是采用74LS595移位寄存器。并带锁存功能，在数码显示不会闪。具有很好的观看效果。如图10
图10 计分显示模块
5.1 抢答器的电路设计 5.2.1抢答电路模块
抢答器的工作原理是采用单片机最小系统，用查询式键盘进行抢答。通过抢答按键模块，连接按键进行抢答。其工作原理为： 主持人按清零键后，选手可按键抢答，单片机锁存信号，屏蔽外界信号。串显示编号，并有丁冬声输出。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答器原理如图11。
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图11 抢答器原理图
5.2.2抢答按键模块的设计
抢答按键模块的设计是通过利用光电耦合器，光电偶合器的输入/输出之间没有接
触，能有效地防止输入端的电磁干扰以电藕合的方式进入应用系统，而且光电偶合器的输入阻抗很小，干扰源的内阻很大，所以能输入到光电偶合器的干扰电压很小。把单片机信号和按钮的信号隔开，采用+12V电源给单片机开关量的控制。其原理图
如图12。
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