基于单片机八路抢答器设计

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Vc 2Vcc/3 Vcc/3 0 V0 t 0 t

图2-4 由555定时器组成的多些振荡器的工作波形

2.4 选手电路

如下图6所示的电路是FST-3发射模块的一种具体应用。[10]电路中555和其外围元件构成一个多谐振荡器，从555的3脚输出的方波加到FST-3的DATA端。由图6电路中的元件参数可以计算出从FST-3的天线发射出被60MHZ信号调制过的315MHZ无线电波。D1为发光二极管，用来指示发射电路的电流是否接通。

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S1R31KR1100VCC847R2D15VC1K5553DATAGND2650.047uF 图2-5 FST-3发射模块的应用电路

选手电路是由图2-5所示的电路进行实用化改进而得，电路由图7所示。考虑到实际使用的方便，把图6的电路的R2用一个8位地址开关和一个9P1K的排阻来代替。这样，随着8位地址开关中开关闭合个数的不同，等效R2将有8种不同的阻值，555的3脚输出方波将有8种不同的频率。8个选手电路就可以选择相同的电路参数，使用时只要拨动8个地址开关，使每个选手电路中的地址开关闭合个数不同，即可利用555电路振荡频率来区分不同选手发出的信号，依据如图6电路中的参数，实测的振荡频率如表2-3所示。

表2-3 频率表

S1开关闭合个数 1 2 3 4 5 6 7 8 R2等效阻值 1000Ω 500Ω 333Ω 250Ω 200Ω 167Ω 143Ω 125Ω 实测555的振荡频率 60HZ 122HZ 153HZ 180HZ 200HZ 220HZ 231HZ 245HZ

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R1100S1R3161514131211109S28VCC755543DATAGND26123456785VD15FST-3R21Kx8C10.047uF 图2-6 选手电路电路图

2.5 主持人电路

主持人电路如附图所示。以89S51单片机为核心，整个电路分为控制输入、信号采集和输出指示几个部分。

控制核心时89S51的最小应用系统，有时钟和复位电路和在线编程接口。电路中S1是复位按钮，J1是89S51系列单片机的标准在线编程接口。

控制输入电路实际上是一个主持人复位按钮S2；S3是进入等待倒计时状态的按钮，S4、S5是预置倒计时十位和个位加1按钮。

信号采集电路由CZS接收模块和R1、C2滤波电路组成。由于从CZS-3的DATA端输出的信号有残存的高频成分，所以在信号进入单片机之前，这里用了R1、C2滤波电路，滤波后的从P3.4（T0）进入单片机。

输出指示电路由数码显示电路和蜂鸣器电路组成。数码显示电路是2位数码管及其动态显示驱动电路组成。在实际使用中，当主持人按下开关按钮S2时，数码管显示的是等待倒计时的读秒数；当由选手按下抢答按钮时，数码管显示的是抢答选手的序号。蜂鸣器由三极管驱动，在实际使用时蜂鸣器在等待倒计时归零和有选手抢答成功时鸣叫。

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第三章 电路功能及控制流程

此电路为实用抢答器。当主持人电路通电时，2位数码管不断地加1，以示电路可以正常工作。

当主持人按一下S3后，电路即进入等待倒计时起始数预设状态，2位数码管显示为不断闪亮的“00”。按一下S4，起始数增加10s；按一下S5，起始数增加1s，最大预设数为99s。设置好后再按下S3，则完成预设，数码管显示预设数。

当主持人按一下开始按钮S2后，选手可以抢答，同时数码管显示开始倒计时读秒。如有选手按下抢答键，数码管显示该选手的序号，同时封锁其他的抢答信号，蜂鸣器鸣叫10s，以示有人抢答成功。如读秒归零时还无人抢答，则蜂鸣器鸣叫10s,数码管显示为不断闪亮的“00”，以示抢答时间到。

当抢答的选手回答完毕或读秒归零后，主持人按一下S2，电路即可恢复到开始抢答，倒计时读秒状态，控制流程如下图3-1所示。

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