湖南省娄底职业技术学院 抢答器毕业设计 - 图文(2)

能够正确地显示时间和选手号码。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。系统达到要求:在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答限定时间和回答问题的时间可是在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，时间完后系统自动复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。

1.3 国内外研究现状

抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但目前所使用的抢答器有的电路较复杂不便于制作,可靠性低，实现起来很困难；有的则用一些专用的集成块 ,而专用集成块的购买又很困难。为适应高校等多代表队单位活动的需要而设计一个多功能抢答器，这种抢答器具有电路简单，元件普通 ,易于购买等优点,很好地解决了制作者制作困难和难于购买的问题。在国内外已经开始了普遍的应用。

1.4 抢答器设计的主要内容

主持人有开始和结束、复位键。在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，原始状态下抢答时间为10s，回答问题的时间为30s，通过加键和减键修改上述时间，改完后结束键确定。新时间开始有效，主持人按键开始后，选手开始抢答有效，数码显示屏抢答时间倒计时和选手号，在最后5S扬声器发生提示。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规，数码显示屏显示犯规者的代号，扬声器持续发生。主持人可按键结束，新一轮开始。

主控制器模块：采用AT89S51单片机控制 抢答器显示模块：数码管显示 电源方案的选择：采用单相稳压电路

抢答器键盘：独立式键盘

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第二章 系统硬件设计

2.1系统的主要功能

本系统是借用单片机采用模块化设计的智能抢答器，主控与参赛者设为终端分系统。参赛者分系统设有：抢答按纽、计时显示、提示功能等（根据需要可另设或多设相关功能）；主控分系统有：开始与结束控制按钮、时限设定、各种相关显示调控功能等（根据需要也可另设或多设相关功能）。

参赛者系统，除享有抢答按纽的权利功能外[1]，还有人性化的提示功能和时间提示功能，也可设定由主控控制在参赛者终端表现的趣味性功能等；主控系统的控制按钮做开始与结束控制，根据活动参赛者的层次，对提前抡答者的行为设定为非法或阻隔，若设有非法抢答控制功能时，在主控处带有公示性显示的非法抡答者的台位号，对抢答限时及回答问题限时设为倒计时式，并有公示性显示。

LED

键盘显示 时钟频率 复位电路 主控制器显示图2-1 系统主要功能模块

本系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。主持人有开始和结束复位键。在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，原始状态下抢答时间为10s，回答问题时间为30s。通过加键和减键修改上述时间，改完后结束键确定。新时间开始有效，主持人按

声生器

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键开始后，选手开始抢答为有效，数码显示屏显示抢答时间倒计时和选手号，在最后五秒扬声器发生提示。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规，数码显示屏显示犯规者的代号，扬声器持续发生。主持人可按键结束，新一轮抢答开始。系统的主要功能模块方框图如2-1所示。

2.2 抢答器的工作流程

抢答器的基本工作原理:在抢答竞赛或呼叫时[2]，有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部的寄存器工作，并识别、记录第一个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生超时信号。在整个抢答器工作过程中，显示电路、语音电路等还要根据现场的实际情况向外电路输出相应信号。抢答器的

工作流程分为、系统

加载程序 复位、正常流程、违运 行 例流程等几部分，如

正常流程 违规流程 图2-2

开始 开始前有选手抢按

开始数码管显 显示违例选手号示FFF开始抢 码并伴有语音报 按时间倒计时 警

倒计时结 有选手 束，超时 抢按

显示FFF 显示选手号码，倒计 时时间,语音报警，答 题,答题时间倒计时

若超过答题 答题完毕

时间，则数 图2-2 抢答器工作流程

码管显示FFF 根据选手表现，规 - 8 -

则由主持人减分 2.2.1 总体原理图

图3-1系统原理图

2.2.2 复位电路的设计

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:

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2.2.3显示电路的设计

显示功能与硬件关系极大，当硬件固定后，如何在不引起操作者误解的前提下提供尽可能丰富的信息，全靠软件来解决。将显示功能集中到一起，作为一个功能模块，就要求它的功能全面，能根据系统软件提供的信息自动完成显示内容的查找，变换和输出驱动。通过查表法，将其在数码管上显示出来，其中P0口为字型码输入端，P2口低3位为字选段输入端。在这里我们通过查表将字型码送给7段数码管显示的数字，数码管显示原理如下：

MOV A,R5

MOVC A,@A+DPTR ；查字型码

MOV P2,#01H ；送位选码 MOV P0,A ；送字型码

ACALL DELAY ；调延时，去闪烁

2.2.4 键盘电路的设计

键盘是人与微机系统打交道的主要设备,本次设计采用独立式键盘, 独立式键盘硬件电路简单，而且在程序设计上也不复杂，一般用在对硬件电路要求不高的简单电路中

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