3.1.4数码管显示电路
倒计时显示采用数码管，驱动用P1口， 数码管采用动态显示。P3.0口控制74HC573锁存端，当开启锁存口时，P1口送高电平则能驱动数码管使其显示，P3.0置低电平锁存数据。在P1口高电平电压下接510欧的电阻，保证正常驱动。
图3 锁存器 图4数码管
3.1.5 报警模块设计
在单片机应用系统中，一般的工作状态可以通过指示灯或数码显示来指示，供操作人员参考了解系统的工作状况。但对于某些紧急状态，比如系统检测到的错误状态等，为了使操作人员不至于忽视,及时采取措施，往往还需要有某种更能引人注意提起警觉的报警信号。
这种报警信号通常有三种类型：
一是闪光报警，因为闪动的指示灯更能提醒人们注意。
二是鸣音报警发出特定的音响作用于人的听觉器官，易于引起和加强警觉。
前两种报警装置因硬件结构简单，软件编程方
便，常常在单片机应用系统中使用，而语音报警 图5 报警电路 虽然警报信息较直接，但硬件成本高。结构较复杂， 软件量也增加，下面主要介绍鸣音报警。
鸣音报警有两种方法，单频音报警和音乐声报警。实现单频音报警的接口电路比较简单，其发音元件通常可采用压电蜂鸣器，当在蜂鸣器两引脚上加315V直流工作电压,
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就能产生3KHz左右的蜂鸣振荡音响。压电式蜂鸣器结构简单、耗电少，更适于在单片机系统中应用。压电式蜂鸣器，约需 10mA的驱动电流，可在某端口接上一只三极管和电阻组成的驱动电路来驱动。
3.1.6 5V直流电源设计
本次实训设计了一个220v交流转5v直流稳压电源，目的是为了在无USB供电的情况下，可通过日常用电提供电源，直流电源部分包括变压器、整流器、滤波电容、7805稳压模块等组成。
图6 直流电源
3.2 软件设计
3.2.1 软件任务分析
软件任务分析和硬件电路设计结合进行，哪些功能由硬件完成，哪些任务由软件完成，在硬件电路设计基本定型后，也就基本上决定下来了。
软件任务分析环节是为软件设计做一个总体规划。从软件的功能来看可分为两大类：一类是执行软件，它能完成各种实质性的功能，如测量，计算，显示，打印，输出控制和通信等，另一类是监控软件，它是专门用来协调各执行模块和操作者的关系，在系统软件中充当组织调度角色的软件。这两类软件的设计方法各有特色，执行软件的设计偏重算法效率，与硬件关系密切，千变万化。
软件任务分析时，应将各执行模块一一列出，并为每一个执行模块进行功能定义和接口定义（输入输出定义）。在各执行模块进行定义时，将要牵扯到的数据结构和数据
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类型问题也一并规划好。各执行模块规划好后，就可以监控程序了。首先根据系统功能和键盘设置选择一种最适合的监控程序结构。相对来讲，执行模块任务明确单纯，比较容易编程，而监控程序较易出问题。这如同当一名操作工人比较容易，而当一个厂长就比较难了。
软件任务分析的另一个内容是如何安排监控软件和各执行模块。整个系统软件可分为后台程序（背景程序）和前台程序。后台程序指主程序及其调用的子程序，这类程序对实时性要求不是太高，延误几十ms甚至几百ms也没关系，故通常将监控程序（键盘解释程序），显示程序和打印程序等与操作者打交道的程序放在后台程序中执行；而前台程序安排一些实时性要求较高的内容，如定时系 统和外部中断（如掉电中断）。也可以将全部程序均安排在前台，后台程序为“使系统进入睡眠状态”，以利于系统节电和抗干扰。
开始
出现违规抢答 液晶显示，等待按键 允许抢答N Y
抢答 倒计时开启 N Y 显示选手编号号
程序设计流程图结束 内作答 N 主持人允许答题 Y 倒计时开启，选手10s - 12 -
3.2.2系统程序设计
本系统由于较简单，程序内容相对较少，本着简单易懂的原则，所以采用汇编语言实现其软件的设计。 进行汇编语言程序的编写应遵循以下四个步骤：
构思：其主要工作是分析题意，制作程序流程图。流程图的逻辑必须符合题意要求。 布局：其主要工作是分配单片机资源，包括程序地址分配，片内储存单元分配。如确定个程序段起始地址，确定某一片内RAM单元作为数组指针等。
编写：根据布局安排，将程序流程图转换为单片机指令。做到在流程图各环节相应指令对应的同时，提高运用指令的技巧性。
调试：对程序进行编译和试运行。如果运行不正确的话，一定要找出其中的差异来。要知道，编写程序就是不断的尝试错误，在调试中不断修改，提供程序的可靠性欲程序结构的合理性。
该系统应用程序由主程序和子程序模块组成。系统应用程序采用结构化模块设计，从功能上看，主要包括：主程序、电源检测程序、报警程序、控制程序等。
第4章 设计结果及分析
4.1 设计结果
在设计初期出现了一系列问题如焊接问题，程序问题等。在经过一系列努力后，我们成功实现了预期目标：设计好的6位抢答器可同时供6名选手比赛。分别用6个按钮S0--S5表示，有一个系统清除和抢答控制开关S1、S2开关由主持人控制。抢答器具有锁存与显示功能，即选手按按钮锁存相应的编号并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定如10秒。当主持人启动“开始”键后定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。参赛选手在设定的时间内进行抢答，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定时时间已到无人抢答，本次抢答无效系统报警并禁止抢答定时显示器上显示。
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4.2设计分析：
然而这次的设计并不是完美无缺的，它仍然存在着一些不足之处： 1、计时部分不够精确。 2、元件排布并不是最合理的。
3、最基本的部分完成不错，但是缺少创新，缺少发挥。
第5章 总结
本文研究与设计的八路多功能抢答器采用了通用的电子元器件，利用单片机及外围接口实现抢答系统，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。整体性好，人性化强、可靠性高，实现了数字显示控制的智能化，是各个需要显示数字或广告宣传的有力工具。
通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。在以往的传统的学习模式下，我们可能会记住很多的书本知识，但是通过这次设计，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大的突破。 整个设计通过了软件和硬件上的设计。我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助的。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。
对于单片机设计，其硬件电路是比较简单的，主要是解决程序设计中的问题。而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力。它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在程序上面的。很多子程序是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个子程序才是关键的问题所在，这需要对单片机的结构很熟悉。因此可以说单片机的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。 生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。虽然这只是一次小小设计，可是我的确在其过程中学会了不少东西，明白了许多的道理，这也许就是长大的表现。 当然，通过这次设计我也发现自己的很多不足之处。在设计过程中我发现自己考虑问题很不全面，自己的专业知识掌握的很不牢固，所掌握的计算机应用软件还不够多，我希望自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改善。
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