1。3 应解决的关键问题

1）方案设计。

2）硬件电路设计。

3）软件编程设计。

4）软件模拟。

5）实物制作。

2。方案设计

2。1方案设计特点

    方案:该系统采用51系列单片机STC89C51作为控制中心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。因为用了单片机，使其技术较成熟，应用起来方便、简单且单片机周围的辅助电路也较少，方便控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性，可以方便地对系统进行功能的扩张和更改。MCS-51单片机特点如下：论文网

    <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写在ROM里面，许多信号通道都在同一芯片，所以可靠性较高，易于扩充。

<2>单片机有一般电脑所必须的器件，比如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微型电脑系统。

    <3> 控制功能强：单片机指令除了输入、输出指令，逻辑判断指令以外还有更为丰富的条件分支跳跃指令。其原理框图如下:

抢答器原理图

2。2 STC89C51单片机介绍

STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单片机芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C51为大多数嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方法。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。此外 STC89X51 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。在空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。在掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。STC89C51主要功能如表1所示，其DIP封装如图2所示

表1：STC89C51主要功能

主要功能特性

兼容MCS51指令系统 4K可反复擦写Flash ROM

32个双向I/O口 256x8bit内部RAM

3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24MHz

2个串行中断 可编程UART串行通道

2个外部中断源 共6个中断源

2个读写中断口线 3级加密位

低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能

STC89C51引脚介绍

① 主电源引脚（2根）

VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源

GND(Pin20)：接地线

②外接晶振引脚（2根）

XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端

XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端

③控制引脚（4根）

RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将可使单片机复位。

ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号

PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号

EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读取指令，如果接高电平则从内部程序存储器读取指令。

④可编程输入/输出引脚（32根）

STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。