本系统采用了模块化设计智能抢答器,在比赛中得以广泛应用,各组或选手分别有一个抢答按钮,主持人控制开始键、结束键和复位键。主持人可以自定义设置比赛的抢答时间,一般初始状态下抢答时间是0s。新时间开始有效,主持人按开始键后,选手开始抢答并有效,显示屏显示时间倒计时及选手号码,最终扬声器通过报警声提醒。假使主持人还未按下开始键选手已经抢答则视作抢答犯规。主持人按结束键后进行一轮新的抢答比赛。
2 系统方案设计
2。1 系统的整体框架
本论文是用单片机实现的抢答器设计,系统主要包括以下几个模块:晶振电路,复位电路,键盘扫描电路,数码管显示电路,语音提示电路。
图2。1系统工作流程框图
2。2 系统的主要功能
将8位选手进行编号1-8,通电后,主持人按下开始键即开始进行抢答,8位选手在给定时间内抢答,当有选手按键成功抢答时,屏幕上就显示出其号码及剩余时间,同时完成锁存功能禁止其他选手抢答;此时,主持人读完题目后开始进行答题,选手须在规定的时间范围内完成作答。当无人抢答时,时间耗尽也没有人按下抢答键,那么此轮抢答无效。主持人按下复位按钮键重新开始一轮抢答。
2。2系统功能示意图
3 系统硬件设计
3。1 单片机最小系统设计
在用单片机设计各种电路的过程中一定离不开最小系统的外围支持,单片机最小系统作为每个单片机电路设计中必不可少的部分,单片机的最小系统包含两个部分:复位电路和时钟频率电路。
3。1。1 单片机的选型及其功能简介
本设计采用的是AT89C51型号的单片机,也即八路抢答器电路的核心处理器。
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示 。
图3。1AT89C51引脚图
AT89C51各个引脚的功能:
(1)晶振与电源
Vcc接+5V电压,GND为接地。
XTAL1接外部晶体振荡器的一个引脚。在单片机的内部,作为反相放大器的输入端,此反相放大器构成片内振荡器。
XTAL2接外部晶体振荡器的另一个引脚。在单片机内部,作为反相放大器的输出端,输入到内部时钟发生器。
(2)I/O:P0,P1,P2,P3总共4个I/O口,32根
P0:8位,漏极开路的双向I/O口,不含内部上拉电阻。
P1:8位,准双向I/O口,内部含有上拉电阻。
P2:8位,准双向I/O口,内部含有上拉电阻。
P3:8位,准双向I/O口,内部含有上拉电阻。
(3)4根控制线:
RST----复位输入信号,高电平有效。
在振荡器工作时,在RST上输入两个机器周期以上的高电平,即可实现复位操作。
EA/Vpp----片外程序存储器访问允许信号,低电平有效。文献综述 AT89C51单片机的八路智能抢答器设计+电路图(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_88076.html