基于at89c52单片机的六路抢答器

基于at89c52单片机的六路抢答器内容摘要：

电子产品 ,它能迅速、客观地分辨出哪位选手最先按下的抢答键，大大增强了比赛的公平性，更全面的体现了选手们的实力，增加了选手和观众的兴趣，给人们带来了很大的方便。 随着人们物质生活水平的提高，丰富的文化需要已成为人们生活中不可缺少的一部分，抢答器的作用也越来越显著。 2. 课题研究的 现状 抢答器作为一种电子产品，已广泛应用于各种竞赛场合，但大多数是早期设计的以传统模拟电路、数字电路或模拟电路与数字电路相结合的产 品，这部分抢答器随着中小规模集成电路技术的成熟也已相当成熟，但相对来说，功能越多，电路就越复杂，而且成本高、故障高，显示方式简单，使用起来不够理想。 近年来， 随着单片机技术应用的不断深入， 单片机控制系统已能够取代以前复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，并能实现智能化， 利用单片机设计的竞赛抢答器就 能 够改善传统抢答器所不够理想的设计。 本 系统采用 AT89C51 单片机作为控制核心，内部使用汇编语言程序，可以完成运算控制、信号识别以及显示功能。 系统 根据不同的抢答输入信号 ， 经过单片机的控制处理并产生不同的与输入信号相 对应的输出信号 ， 最后通过 LED 数码管显示相应的路数 ， 即使两组的抢答时间相差几微秒 ， 也可分辨出是哪组优先按下的按键。 3. 课题研究 的意义 由于使用了单片机，弥补 了传统抢答器的一些缺陷，使用起来比较方便 、 简单，并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。 另外，系统还具有灵活的可编程性，能方便的对系统进行功能的扩 展 和更改 ，在各种知识竞赛和娱乐节目中起着极为重要的作用，真正实现了竞赛的客观、公正、公平。 第二章 系统硬件设计 2 第二 章 系统 硬件设计 1. 系统 的主要结构 系统 的 硬件结构 可以分为以下模块：控制模块 、 键盘 模块、显示模块和 发声 模块 ，其主要结构如图 21 所示： 图 21 系统 主要 结构 图 其中，控制模块选择 AT89C51 单片机 作为核心器件 ， 实现对信号的控制和处理 ；键盘模块选用独立式键盘， 提供 六路 按键 输入 抢答信号 以及主持人操作的开始和结束按键 ； 显示模块则选用 四位 七段共阴 级 数码管来显示 选手编号 和抢答倒计时 ；发生模块 使用蜂鸣器发声，实现抢答的声音提示。 另外，系统还加有时钟电路和复位电路，时钟电路可以产生一定频率的时钟信号 ， 驱动单片机工作；复位电路可以将单片机复位，复位后系统 恢复到初始化状态。 2. 系统的工作 原理 及 过程 抢答器的 硬件 原理图如图 22 所示： 第二章 系统硬件设计 3 图 22 系统 硬件 原理图 本次抢答器设计采用 AT89C51 为核心器件，抢答键盘选用独立式键盘，与单片机的接口为 P1 口，由八个按键组成，分别是：开始抢答按键、结束按键和六个抢答信号输入按键；数码显示器采用四位数码管，其段选端为 P0 口，位选端 位则分别与 、 、 、相连；蜂鸣器通过 口与单片机连接。 抢答器的工作原理 及过程 分析如下：  通过复位按键，电路进入 就绪 状态， 等待抢答， 此时 数码管上显示为初始值 0FFFH；  主持人按下“开始”按键开始抢答，同时蜂鸣器发出响声，此时系统进入抢答状态，数码管开始进行 10s 的倒计时； 如果有选手抢答，程序会判断是谁最先抢答，然后 在 数码管上显示该选手 的 编号，并封锁键盘，保持刚才按键时刻的时间，禁止其他选手按键的输入，从而实现抢答功能；  如果在 10s 的抢答倒计时内没有选手抢答， 当倒计时为 0 时计时结束，蜂鸣器 发出响声，提示时间到，不能再进行抢答； 第二章 系统硬件设计 4 3. 系统各模块介绍 AT89C51 简介 AT89C51 是由 ATMEL 公司生产的低电压 、高 性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器（ PEROM）和 128 bytes 的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容 MCS51 指令系统。 由于将多功能 8 位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， AT89C51 是一种高效微控制器 ，它 为 很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 其引脚排列如图 23 所示： 图 23 AT89C51 的引脚排列图 其中， P0 口 — P3 口为 8 位双向 I/O 口， P3 口还具有第二功能； RESET 引脚为复位输入端； ALE/PROG 为低电平有效的 地址锁存允许信号端 ； PSEN 为低电平有效的 外部程序存储器的选通信号 ； XTAL1 引脚为 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入 ； XTAL2引脚为 反向振荡器的输出。 AT89C51 的主要特性 有：  与 MCS51 单片机兼容  4K 字节可编程闪烁存储 器  1000 次 擦 写周期  数据保留时间： 10 年  全静态。