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基于單片機的智能搶答器的設計本科畢業設計(編輯修改稿)

2026-07-16 12:53 本頁面

　

【文章內容簡介】答器設計方案簡圖本設計中搶答器的主要功能本設計可以實現選手搶答功能，供八名選手使用。在搶答的基礎上，還可以顯示獲得搶答權的選手號以及違規的選手號以及搶答、答題剩余時間，所謂“違規”就是違反搶答規定，本輪搶答或答題開始，主持人會按動“復位”、“開始”按鈕，并宣布開始搶答，此時八位選手才能按動“搶答”按鈕，如果提前按動，則視為違規。開始因為本設計具有時鐘電路，所以還可以對搶答過程和答題過程進行時間限制。當到達時間后，會通過報警電路報警，同樣，當選手具有違規操作時，報警電路會發聲報警。搶答器還有一個重要的功能就是“鎖存”，是通過單片機中鎖存器來完成的，所謂“鎖存”指當有選手搶答成功后，系統會自動將這名選手號鎖住，其他選手在按動搶答按鈕則不被系統識別，即使相差幾微妙也能區分開來，這樣就實現了搶答的公正性和精準性。2. 硬件電路設計 AT89C51單片機本設計使用AT89C51。：AT89C51單片機引腳相對較多，總共有40個,分別有雙向I/O端口、外中斷口、可編程定時計數器、全雙工串行通信口。因為AT89C51單片機內含有可擦寫的Flash存儲器，所以在進行軟件編程上，可以采用在線編程，也適用于常規編程[1]。單片機時鐘電路AT89C51單片機內有高增益反相放大器，~12MHz，輸入引腳和出入引腳分別為為XTAL1（引腳號19）和XTAL2（引腳號18）。引腳XTAL1接地；XTAL2接外部振蕩源。本設計時鐘采用內部方式產生。XTAL1和XTAL2接由CC石英晶體（晶振）并聯成的諧振，這樣連接會使電路自動激發震蕩。C1和C2可以微調頻率。單片機復位電路復位，顧名思義，恢復到初始位置、初始狀態并從初狀態工作。（a）所示，在復位的外部電路中，在振蕩器正在運行的情況下，要想實現復位功能，必須靠在RST/VPD引腳（引腳號9）加連續2個周期即24個振蕩周期的高電平。內部復位是在RST引腳出現高電平后的第二個周期執行，復位開始以后每過一個周期都有一次復位，直至RST端隨著電容充電電流的減少， RST的電位逐漸下降最終變低電平[[] 朱永金，成友才．單片機應用技術[M]．北京：中國勞動社會保障出版社，2007：153167.]。復位分為兩種方式：（b）所示，但是這種復位方式因為不能低抗干擾容易出現故障；第二種復位方式是人工按鍵復位方式，要想采取后者復位方式，則只需要在復位電路中并聯一個按鈕，按一下按鈕，RST引腳出現高電平，則實現一次復位，安全可靠。本設計復位電路采取的是人工按鍵復位方式，（c）所示鍵盤電路在現代高科技迅速發展，各類電子產品普及的時代，“鍵盤”發揮了重要的作用，例如手機上、電腦上、各類機器機床上均安裝有鍵盤，雖然隨著科技的更新，有些產品將鍵盤更新成觸摸屏，但是鍵盤仍然起到了不可或缺的重要作用。本設計上就采用了鍵盤來實現某些功能。本設計是為8名選手或者8個參賽隊設計的數字搶答器，所以選手要想實現搶答目的，就通過按自己座位上的搶答按鈕（即選手搶答鍵盤）來實現。8名選手或參賽隊的搶答鍵盤（分別為S0~S8）各自獨立互不影響，每個鍵盤都獨立接入輸入/輸出（I/O）端口（），這樣各輸入/輸出（I/O）端口將不會彼此影響。這樣，當有某名選手或參賽隊按動搶答按鍵時，輸入/輸出（I/O）端口的電平就會發生變化，所以檢測輸入/輸出（I/O）端口的電平狀態我們就能發現最先按動搶答按鍵的選手了。本設計中的許多功能是由主持人控制的，例如主持人宣布搶答開始以及答題開始后，由主持人按動“開始”按鍵、答題時間或搶答時間到達后的“停止” 按鍵以及對答題時間或搶答時間的調整、答題結束后主持人按動“復位”按鍵都是有主持人控制的，這就需要有“主持人控制電路（）”來幫助主持人實現以上功能。顯示驅動電路在“ 本設計中搶答器的主要功能”中已經講到搶答器的相關功能，提到了LED顯示屏可以顯示獲得搶答權的選手號以及違規的選手號以及搶答、答題剩余時間，這個顯示功能需要顯示及驅動才能實現。三個由“八根二極管”組成的“八段數碼顯示管”組成了“LED顯示屏” ，“八段數碼顯示管”分別編號a

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