基于80C51单片机的八路抢答器设计

专业论文

题目：基于80C51单片机的八路抢答器设

计

摘要：八路智力抢答器是一个可供八个参赛组进行智力竞赛的电路装置，该

装置主要是由单片机最小系统、控制电路（八个选手抢答按钮；三个主持人控制按钮；四个修改按钮）、数码显示电路与蜂鸣器电路组成的。单片机（MCU）是目前在电气控制技术中广泛应用的重要元件。它具有体积小，稳定性高，应用范围广，控制能力强，升级改造容易等诸多优点。本论文介绍采用ATMEL公司AT89S52单片机设计八路智能抢答器。软件采用汇编语言编程，汇编语言属于计算机领域的低级语言，具有简明易懂,执行效率高等的优点。智能八路抢答器具有抢答时间与答题时间调整，抢答错误报警提示等功能，可以广泛应用于各类知识竞赛。

关键词：抢答器；单片机； 硬件系统； 软件编程

基于80C51单片机的八路抢答器设计

一、系统概述与原理方框图

在文中，我对八路抢答器的总体设计及其主要的功能特点进行简单的分析，并给出它的特点，实现的功能以及系统的简单操作，以对单片机及其控制系统的了解。

（一）单片机技术发展的概述与系统问题的提出

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，单片机的发展正朝着CMOS化，低功耗，小体积，大容量，高性能，低价格和外围电路的内装化等几个方面

发展。近几年，由于某种原因CHMOS技术的进步，大大地促进了单片机的CMOS化，此种芯片除了低功耗外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态，特别是IIC，API等串行总线的引入，可以使单片机的引脚设计得更少，单片机系统结构更加简化及规范化。

我们设计出的8路抢答器是一种基于MCS-51单片机的硬件和软件设计及实现方法，这种电路设计具有按键有效提示,输入错误提示,控制报警电路,在线修改功能等多种功能,保密性强,灵活性高,特别适用于家庭!办公室!学生宿舍及宾馆等场所。它具有全集成化，智能化，高精度，高性能，高可靠性和低价格等优点，是一个值得推广的一种方法。接下来我们就对方案与设计原理方框图进行比较分析。

（二）设计思路与系统组成及主要特点

为了使设计更具有针对性，使用性更强，我对其进行精心的设计，在设计过程中，我们想到了很多的设计方案。

1．设计思路

设计一个八路抢答器，可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛，他们的编号分别为1——8,各用一个抢答器按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别设为S1…S8。节目主持人设置一组控制开关，用来控制系统的清零和抢答器的开始，修改抢答时间与答题时间，如果想调节抢答时间或答题时间,按\抢答时间调节\键或\答题时间调节\键进入调节状态。并且抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁

存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时蜂鸣器给出音响提示，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

2． 系统的主要特点有：

1）该产品的互换性好，响应速度快，抗干扰能力强，外围电路简单易懂，因

此相对来说体积小。

2） 该系统能用软件的方式设计硬件，所以用软件方式设计的系统向硬件系

统的转换是由有关开发软件自动完成的，易操作。 3） 具有具体数字显示的功能。

4） 可以从以前的组合设计转向真正的自由设计，所以设计的移植性好，效

率高。可适合大规模的现场制作。 5） 利用按钮进行输入，输入简单。

6） 具有智能报警的功能，当选定之后就马上锁定，并且发出音乐声音。大

大提高了抢答器的可靠性。

7） 因为整个系统可集成在一个芯片上，因此体积小，功耗低，可靠边性更

高。

3．系统组成

硬件电路框架如图1.2所示：硬件部分由单片机控制模块、按键模块、蜂鸣器模块和数码显示模块组成。

图1.2

二、系统硬件电路的设计（元器件选择）

硬件电路应能完成以下功能：当主持人按下开始键时，参与选手对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断 ，并按下抢答按键回答。当第一个