数字抢答器设计120229..doc

： 数字抢答器设计 摘 要 单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统若由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。而随着技术的进步，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一种趋势。本设计AT89S52单片机电路简单、成本低、运行可靠等特色本设计是基于单片机设计抢答系统，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予了抢答系统“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。本文介绍的八路数抢答器具有电路简单、成本较低、操作方便、灵敏可靠等优点经使用效果良好, 具有较高的推广价值。无线遥控抢答器，它由8个发射器和1个接收器组成，可用于8组或8组以下的智力竞赛中。比赛前，将参赛组从0至7编号，每组发给对应的一个发射器。将接收器放于各组中央或前方。主持人按一下启动键后，抢答开始。此后，哪一组最先按下发射器上的抢答键，接收器就立即显示该组的组号并锁定，同时发出3次清脆的“叮咚”声。以后，按下任何一路抢答键均不起反映。只有主持人再次按动启动键后，才能进行下一次抢答该电路由直流稳压电源、抢答器、超时报警与电子计分四部分组成。 本设计使用到的元器件包括：芯片、数码、 图1 AT89S52外观图 AT89S52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。其封装图如图2所示。 图2 AT89S52封装图 本设计中用的数码管是四位一体数码管，它是四位动态显示数码管，其内部有4个共阳极数码管，数码管的管脚图如图3所示： 图3 四位一体数码管管脚图 管脚顺序：从数码管的正面观看，以第一脚为起点，管脚的顺序是逆时针方向排列。12-BIT4，9-BIT3，8-BIT2，6-BIT1，BIT4~ BIT1基于数字抢答器的功能要求，需设计有抢答电路、译码显示电路、主持人控制电路、定时电路、报警电路，各个电路都有其自己的功能。通过复位按键FW，电路进入就绪状态，等待抢答。首先由主持人根据题目的难易程度，可以用“加1”和“减1”两个按键，设定时间在（0S-99S）之间，然后再由主持人发布抢答命令（按下K11按键）同时发光二极管随即变亮，当看到二极管亮，进入倒计时状态和抢答状态。在电路中“K1-K8”为8路抢答器的8个按键，如果有人按下按键，程序就会判断是谁先按下的，然后从P1口输出抢答者号码的七段码值，送到数码管显示，并封锁键盘，保持刚才按键按下时刻的时间，禁止其他人按键的输入，从而实现了抢答的功能。如果在设定的时间中没有一个人按下按键，一到时间，则产生报警信号已经超时，不可以抢答。当要进行下一次的抢答时，由主持人先按一下复位按键FW，电路复位，进入下一次抢答的就绪状态。 K1~K8为八路抢答按键开关，分别与单片机AT89S52的P2.0~P2.7端口相连接。当按键开关按下时，相应的P2端口为低电平，被单片机检测到并执行相应的程序，比如让数码管显示或者电路发声等C6~C13均为去抖动电容，R17~R24均为上拉电阻。 该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键时的先后，单片机锁存优先抢答者的编号，同时四位一体数码管显示选手编号；二是禁止其他选手按键无效。 图4抢答按钮电路图 图5 四位一体数码管显示电路 四位一体共阳数码管显示电路如图5所示。对照图3的数码管引脚图可以看出，a~dp 8 段（送低电平点亮对应段），即引脚1~5、7、10、11八个引脚，分别对应接到单片机的P1.0～P1.7引脚，个位～千位选通端（送高电平选通对应位），即引脚的6、8、9、12四个引脚，分别由P0.0~P0.3接通有效。显示的时候，只需要把待显示的数据段代码送P0口，再由相应的位选通选择显示位即可点亮。例如：如果要在个位上显示“7”，首先需将“7”的段代码F8H查出并送P1口，然后立即选通P0.0，即令P0.0为低电平，从而选通个位数码管。 这里采用的是数码管动态扫描显示原理。根据发光二极管掉电后的余辉效应，即发光管断电后的20ms内发光管体还有剩余发光度，而利用人体眼睛对这些剩余光线的惰性，即可编程实现动态扫描，但