基于单片机的8路抢答器设计

PCB 原理图引言 单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统都由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。 随着技术的技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成为一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答器系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给与了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。 1 8路数字抢答器的总体设计 1.1 方案的确定 采用MCS-51系列单片机AT89S51作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、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。整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改性。 CS-51单片机特点如下： 1. 可靠性好：单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU ，程序指令和数据都可以烧写在ROM许多信号通道都在同一芯片，因此可靠性高。 2. 易扩充：单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统. 3. 控制功能强：单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。 所以采用单片机AT89S51组成的最小系统（AT89S51加复位电路和外界晶体振荡器）为主要部件，加按键作为选手抢答和主持人控制、4位共阴数码管为显示选手的编号和剩余的抢答时间。 1.2 抢答器的工作原理 抢答器的工作原理是利用单片机的定时器T0、T1中断完成,其余状态循环调用显示子程序,用4个共阴极LED数码管来显示，用P1口作为数码管的八个段选，由于P1口为高电平呈输入状态，当有按键按下时，P1口呈高电平与按键对应的发光二极管满足点亮条件点亮。用P0口中的P2.0、P2.1、P2.2、作为4个数码管其中3个位选，P2口接8个按键，提供选手抢答，P2.3接一个按键，主持人提供开始之用。它对整个抢答器起控制作用。当主持人按下开始按键后，选手就可以按下自己的抢答键进行抢答。当主持人没有按下开始键时，选手不能抢答。当选手答题完毕后，主持人要按下复位键，准备进行下一轮抢答。 蜂鸣器：蜂鸣器主要是起到提醒和报警的作用，当主持人按下开始键时，蜂鸣器响，当有选手犯规时，蜂鸣器也要发出声音，还有就是当倒计时开始时，蜂鸣器就要发出报警的声音。它是利用三极管处于开关状态时的导通与截止工作，在三极管导通时蜂鸣器工作，三极管截止时蜂鸣器不工作。 数码管显示：数码管主要显示两部分内容。一部分是参加选手的编号，另一部分是 显示倒计时。采用4位共阴数码管显示，其内部发光二极管为共阴极接低电平，当对应发光二极管一端为高电平时发光二极管点亮，显示的数字。 数码管使用条件： ﹙1﹚段及小数点上加限流电阻。 ﹙2﹚使用电压：段：根据发光颜色决定；小数点：根据发光颜色 决定。 ﹙3﹚使用电流：静态：总电流80mA（每段10mA）；动态：平均电 流4-5mA，峰值电流100mA。