基于單片機的搶答器的設計

袁宏　彭森

摘要：搶答器對于大家而言。都非常熟悉，在這個競爭強烈的時代，競爭才能使入進步，在各大競賽中，搶答器的作用就表現的非常明顯，搶答器由兩部分組成。分別是主體的電路和擴展的電路；用控制的電路來操控報警開關。通過電路產生的信號來實現顯示計時功能，在這些電路都設計好以后，搶答器的輪廓就大概完成了，單片機有體積小價格低，應用方便，穩定可靠，低功耗的優點。單片機可以用軟件編程實現非常多的功能，能節省在硬件身上的操作，使得硬件電路設計變得相對簡單，這次設計的搶答器相對于以往的搶答器變得簡單許多。搶答器一般都是用于競賽的時候用到的，選手根據自己的知識量進行搶答，按下搶答器最先的選手來回答問題。搶答器考驗選手的不同的反應能力和知識儲備。選手們的搶答器都是一樣的，體現了公平公正的原則。

關鍵詞：搶答電路；定時電路；報警電路

1引言

對于搶答器來說我們大家都很熟悉，它一般都用于很多競賽場合，然后實現先搶先答，讓最先按下搶答器搶到題的選手來優先回答問題。搶答器考驗選手的不同的反應能力和知識儲備。選手們的搶答器都是一樣的，體現了公平公正的原則。

2工作原理

本系統采用單片機作為整個控制核心。分各個部分，有顯示部分，保存部分，開關部分，和聲卡部分，其中使用數碼管來完成輸出功能；用按鍵來讓選手進行反應能力的搶答，在數碼管上顯示哪個組最先答題的。根據各個小組按下搶答器的時間不同。即使他們相差微妙的差距也要利用系統檢測出哪個小組是最先按下搶答器的，所以在設計電路的時候需要的精度就要非常的高，才能檢測出微妙的差距，本系統工作原理本系統采用89c52單片機作為核心。搶答器利用電路的按鍵產生不同的信號來輸出信號，從而在數碼管上顯示結果。工作時，利用產生不同的信號，利用軟件的算法得出最先答題的小組，實現單片機控制的智能搶答器功能。

3電路設計

外圍電路：

如圖1，利用不同的P口來輸出蜂鳴器，不同的P口代替不用的輸出，P1-P7是八路的搶答器輸入信號的，由最后得出的結果在數碼管上輸出最后答題的組號。

如圖所示，我們一般都是使用石英晶體的振蕩器，這款振蕩器是以前接觸過的，它的電路一般在3V左右起振信號，還有不同的振蕩器的頻率也各不相同，所以不同的振蕩器有不同的結果。電路中有兩個電容，一個是對振蕩器改變頻率，一個是協助振蕩器起振。

4復位電路設計

單片機的復位電路是非常重要的，一種是硬件復位電路，一種是利用軟件復位。

硬件復位就是利用產生高電平來實現復位操作，復位后，單片機的所有狀態都會恢復成原來的樣子，電路圖如圖3所示。

而軟件復位對于硬件來說又相對簡單，所謂的軟件復位就是讓程序在運行結束后再恢復成最初始的樣子，利用一個跳轉指令讓它跳轉到最開始的位置，從而達到復位的操作。

下圖是開關電路，由開關電路組成一個搶答按鍵，硬件電路設計也非常簡單，程序設計中也簡單，只要在程序中消除按鍵的靈敏度出現差錯的問題就可以了，因為有時候一次晃動也有可能產生信號，所以要給信號一個延時，這樣才能得到更準確的信號，如果沒有延時的話，有時候就會出現靈敏度太高導致出現錯誤，所以有了延時之后這問題就解決了。這里的延時我取的是15ms，看傳遞的信號是否改變，穩定的話就是正確的信號。

5結論

該課題的主要任務是開發一個以AT89S52單片機為核心的搶答器，在這一次搶答器的設計過程中，收獲很多。本次設計中涉及到了很多曾經學過的只是，可能有些已經比較模糊，可是通過這次的設計，對于之前學過的知識變得更加深刻。

通過這次設計我得到了許多收獲，知道了理論和時間相結合的重要性；然后才能將所學和實踐相結合，實踐中學到而更多無法用只是得到的能力，通過增強自己的動手能力，提高綜合能力。這個實驗非常棒，其中我得到了很多的經驗。過程中，我明白了書上的知識和實際動手中有些許不同，當然也有借鑒之處，也知道了理論和實際想結合是非常非常重要的，也從中獲得了很多書上學習不到的知識。endprint