基于單片機(jī)的數(shù)字搶答器設(shè)計

李華星+彭森

摘 要：數(shù)字搶答器由主體電路與擴(kuò)展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動報警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號在顯示器上輸出實現(xiàn)計時功能，構(gòu)成擴(kuò)展電路。經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。單片機(jī)體積小價格低，應(yīng)用方便，穩(wěn)定可靠。單片機(jī)將很多任務(wù)交給了軟件編程去實現(xiàn)，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實現(xiàn)簡單方便。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)給予了搶答系統(tǒng)“身軀”，而單片機(jī)的應(yīng)用程序賦予了其新的“生命”，使其在傳統(tǒng)的搶答器面前具有電路簡單、成本低、運(yùn)行可靠等特色。

關(guān)鍵詞：搶答電路；定時電路；報警電路

1 引言

本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個控制核心。控制系統(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、存儲模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。該系統(tǒng)通過開關(guān)電路四個按鍵輸入搶答信號；利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能；用按鍵來讓選手進(jìn)行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實現(xiàn)整個搶答過程。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用89c52單片機(jī)作為核心。控制系統(tǒng)的四個模塊分別為：存儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。該搶答器系統(tǒng)通過開關(guān)電路四個按鍵輸入搶答信號； 利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能。工作時，用按鍵通過開關(guān)電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機(jī)的處理， 輸出控制信號，單片機(jī)控制的智能搶答器設(shè)計。

2 系統(tǒng)硬件及組成

2.1 總體設(shè)計

圖1為總體設(shè)計圖，根據(jù)搶答器的基本功能，可以設(shè)計出如下的單片機(jī)外圍電路：

如圖1，P3.0為開始搶答，P3.2為停止，P1.0-P1.7為八路搶答輸入，數(shù)碼管段選P0口，位選P2口低3位，蜂鳴器（用綠燈代替）輸出為P3.6口。P3.2為時間加1調(diào)整，P3.3為時間減1調(diào)整。

2.2 外部振蕩電路

圖2為外部振蕩電路，一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振，在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。

2.3 復(fù)位電路的設(shè)計

單片機(jī)的第9腳RST為硬件復(fù)位端，只要將該端持續(xù)4個機(jī)器周期的高電平即可實現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖圖3所示。

2.4 顯示電路的設(shè)計

如圖4所示，顯示電路使用了七段數(shù)碼管7SEG-MPX4-CC，它是共陰極的，由高電平點亮。

3 結(jié)論

本文采用單片機(jī)作為整個控制核心。控制系統(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、存儲模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。該系統(tǒng)通過開關(guān)電路四個按鍵輸入搶答信號；利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能；用按鍵來讓選手進(jìn)行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實現(xiàn)整個搶答過程。

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作者簡介

李華星，邵陽學(xué)院魏源國際學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生。

通訊作者（指導(dǎo)老師）

彭森，邵陽學(xué)院信息工程系教師。