基于单片机的数字抢答器设计
李华星+彭森
摘 要：数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。单片机体积小价格低，应用方便，稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。
关键词：抢答电路；定时电路；报警电路
1 引言
本系统采用单片机作为整个控制核心。控制系统的四个模块为：显示模块、存储模块、语音模块、抢答开关模块。该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号；利用一个数码管来完成显示功能；用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题的，从而实现整个抢答过程。系统工作原理本系统采用89c52单片机作为核心。控制系统的四个模块分别为：存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。该抢答器系统通过开关电路四个按键输入抢答信号； 利用一个数码管来完成显示功能。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理， 输出控制信号，单片机控制的智能抢答器设计。
2 系统硬件及组成
2.1 总体设计
图1为总体设计图，根据抢答器的基本功能，可以设计出如下的单片机外围电路：
如图1，P3.0为开始抢答，P3.2为停止，P1.0-P1.7为八路抢答输入，数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器（用绿灯代替）输出为P3.6口。P3.2为时间加1调整，P3.3为时间减1调整。
2.2 外部振荡电路
图2为外部振荡电路，一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。
2.3 复位电路的设计
单片机的第9脚RST为硬件复位端，只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位，复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图图3所示。
2.4 显示电路的设计
如图4所示，显示电路使用了七段数码管7SEG-MPX4-CC，它是共阴极的，由高电平点亮。
3 结论
本文采用单片机作为整个控制核心。控制系统的四个模块为：显示模块、存储模块、语音模块、抢答开关模块。该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号；利用一个数码管来完成显示功能；用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题的，从而实现整个抢答过程。
参考文献
[1] 李光飞. 单片机C程序设计实例指导[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2005.
[2] 楼然苗. 51系列单片机设计实例[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2003.
[3] 李光飞. 单片机课程设计实例指导[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2004.
[4] 阎石. 数字电子技术基础 第四版.北京：高等教育出版社， 1998.
[5] 童诗白， 华成英. 模拟电子技术基础（第三版）[M].北京：高等教育出版社， 2001.
[6] 姚年春， 候玉杰. 电路基础[M].北京：人民邮电出版社， 2010.
[7] 胡伟. 单片机C程序设计及应用实例[M].北京；人民邮电出版社， 2003.
[8] 冯育长. 单片机系统设计与实例指导[M].西安：西安电子科技大学出版社， 2007.
作者简介
李华星，邵阳学院魏源国际学院电子科学与技术专业学生。
通讯作者（指导老师）
彭森，邵阳学院信息工程系教师。
摘 要：数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。单片机体积小价格低，应用方便，稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。
关键词：抢答电路；定时电路；报警电路
1 引言
本系统采用单片机作为整个控制核心。控制系统的四个模块为：显示模块、存储模块、语音模块、抢答开关模块。该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号；利用一个数码管来完成显示功能；用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题的，从而实现整个抢答过程。系统工作原理本系统采用89c52单片机作为核心。控制系统的四个模块分别为：存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。该抢答器系统通过开关电路四个按键输入抢答信号； 利用一个数码管来完成显示功能。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理， 输出控制信号，单片机控制的智能抢答器设计。
2 系统硬件及组成
2.1 总体设计
图1为总体设计图，根据抢答器的基本功能，可以设计出如下的单片机外围电路：
如图1，P3.0为开始抢答，P3.2为停止，P1.0-P1.7为八路抢答输入，数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器（用绿灯代替）输出为P3.6口。P3.2为时间加1调整，P3.3为时间减1调整。
2.2 外部振荡电路
图2为外部振荡电路，一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。
2.3 复位电路的设计
单片机的第9脚RST为硬件复位端，只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位，复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图图3所示。
2.4 显示电路的设计
如图4所示，显示电路使用了七段数码管7SEG-MPX4-CC，它是共阴极的，由高电平点亮。
3 结论
本文采用单片机作为整个控制核心。控制系统的四个模块为：显示模块、存储模块、语音模块、抢答开关模块。该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号；利用一个数码管来完成显示功能；用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题的，从而实现整个抢答过程。
参考文献
[1] 李光飞. 单片机C程序设计实例指导[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2005.
[2] 楼然苗. 51系列单片机设计实例[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2003.
[3] 李光飞. 单片机课程设计实例指导[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2004.
[4] 阎石. 数字电子技术基础 第四版.北京：高等教育出版社， 1998.
[5] 童诗白， 华成英. 模拟电子技术基础（第三版）[M].北京：高等教育出版社， 2001.
[6] 姚年春， 候玉杰. 电路基础[M].北京：人民邮电出版社， 2010.
[7] 胡伟. 单片机C程序设计及应用实例[M].北京；人民邮电出版社， 2003.
[8] 冯育长. 单片机系统设计与实例指导[M].西安：西安电子科技大学出版社， 2007.
作者简介
李华星，邵阳学院魏源国际学院电子科学与技术专业学生。
通讯作者（指导老师）
彭森，邵阳学院信息工程系教师。
