目录
1. 设计内容及要求 ................................................................................................................ 2
1.1 设计任务 ................................................................................................................ 2 1.2 设计要求 .................................................................................................................. 2 1.3 设计方案 .................................................................................................................... 2 2. 抢答器硬件设计 .................................................................................................................. 3
2.1时钟频率电路的设计 ................................................................................................. 3 2.2 复位电路 .................................................................................................................... 4 2.3 显示电路的设计 ...................................................................................................... 4 2.4 选手抢答按键电路的设计 ........................................................................................ 5 2.5 主持人按键电路设计 .............................................................................................. 6 3. 抢答器的程序流程 .............................................................................................................. 6
3.1正常抢答流程 ............................................................................................................ 7 3.2抢答时间调整 ............................................................................................................. 8 3.3 答题时间调整流程 .................................................................................................. 9 4. 抢答器制作调试问题 ...................................................................................................... 11
4.1 在仿真中出现的问题 .............................................................................................. 11 4.2 在实际电路制作中出现的问题 .............................................................................. 11 5. 仿真测试效果 .................................................................................................................. 12
5.1 初始及复位显示 ...................................................................................................... 12 5.2正常抢答显示 ........................................................................................................... 12 5.3 犯规显示 .................................................................................................................. 13 5.4 抢答时间调节 .......................................................................................................... 14 6. 硬件电路功能显示 .......................................................................................................... 15
6.1 电路初始化显示 .................................................................................................... 15 6.2 正常抢答显示 ...................................................................................................... 15 6.3 抢答犯规显示 ...................................................................................................... 16 6.4 复位键显示 ............................................................................................................ 16 7. 实训总结 .......................................................................................................................... 17 8. 参考文献 .......................................................................................................................... 17 附录：..................................................................................................................................... 18
8路抢答器源程序 .......................................................................................................... 18
1
1. 设计内容及要求 1.1 设计任务
8路智力竞赛抢答器
1.2 设计要求
（1）利用单片机设计并制作智力竞赛抢答器。 （2）设计一个6路或以上的抢答器；
（3）有主持人按键，只有主持人按键按下之后，才允许选手抢答，否则视为犯规，犯规时有对应指示灯亮；
（4）设定抢答时间限制，超过时间若无人抢答则该题作废，并用发光二极管闪烁报警；
（5） 抢答限制时间用数码管倒计时显示； （6）有复位按钮，出现犯规或超时后可复位。
1.3 设计方案
1、当主持人按下开始键，开始抢答，初始倒计时30秒开始倒计时，选手抢答成功，进入60秒答题倒计时；
2、如果在主持人按下开始键前按下抢答按钮，抢答犯规，显示器显示犯规选手号码，倒计时和选手号码显示闪烁；
3、主持人可以通过,按\抢答时间调节\键或\答题时间调节\键进入调节状态,此时会显示初始的抢答时间或回答时间,如想加一秒按一下\时间+\键,如果想减一秒按一下\时间-\键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0s~99s, 0s
时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。
4、P3.0为开始抢答，P3.1为复位，p1.0-p1.7为八路抢答输入 数码管段选P0口，位选P2口低3位。P3.2抢答时间调整整，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。
2
2. 抢答器硬件设计
本设计基于AT89S52单片机 AT89S52的引脚图
AT89C52芯片引脚图
2.1时钟频率电路的设计
单片机必须在时钟的驱动下才能工作.在单片机内部有一个时钟振荡电路,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元,决定单片机的工作速度。
1）图2-2 外部振荡源电路
3
一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振,在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容 C1,C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。C1,C2的典型值为30PF。
2）单片机在工作时,由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时钟信号频率的倒数,常用fosc表示。如时钟频率为12MHz,即fosc=12MHz,则时钟周期为1/12μs。
2.2 复位电路
单片机的第9脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图4所示:
值得注意的是,在设计当中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位后的各状态可知寄存器及存储器的值都恢复到了初始值,而前面的功能介绍中提到了倒计时时间的记忆功能,该功能的实现的前提条件就是不能对单片机进行硬件复位,所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程序执行的起始地址。
2.3 显示电路的设计
电路采用的是CAJ5461BH 4位数码管显示，4数码管实物及接线如图所示：
4
2.4 选手抢答按键电路的设计
选手抢答按键选用的是以P1口为输入，电路图如图所示：
5