目    錄

緒論-------------------------------------------------------------------------------------------------------------  3

第1章系統設計內容---------------------------------------------------------------------------------  4

1.1 系統設計依據----------------------------------------------------------------------------------------  4

1.2 設計任務和要求-----------------------------------------------------4

1.3 設計目的----------------------------------------------------------------------------------------------  4

第2章  硬件設計--------------------------------------------------------------------------------------  5

2.1 單片機控制原理-------------------------------------------------------------------------------------  5

2.2 搶答器的原理----------------------------------------------------------------------------------------  6

2.3 功能模塊電路--------------------------------------------------------------------------------------7 2.3.1 晶振復位及開始搶答電路-----------------------------------------------------------------7

2.3.2 選手搶答鍵（矩陣式鍵盤）-----------------------------------------------------------------  8

2.3.3.顯示與顯示驅動電路------------------------------------------------------------------------  8

2.3.4 蜂鳴器音頻輸出電路------------------------------------------------------------------------  9

2.3.5 發聲系統設計-------------------------------------------------------------------------------  10

第3章 軟件設計----------------------------------------------------------------------------------------  10

3.1程序設計----------------------------------------------------------------------------------------------- 10

3.1.1 系統流程圖-------------------------------------------------------------------------------------10

3.1.2 顯示搶答違規流程圖--------------------------------------------11

3.1.3 搶答成功流程圖-------------------------------------------------11

3.2 程序代碼-----------------------------------------------------------12

3.2.1主程序代碼-----------------------------------------------------12

3.2.2 定時器子程序---------------------------------------------------16

3.2.3 延時子程序-----------------------------------------------------17

3.2.4 顯示子程序-----------------------------------------------------17

第4章 系統調試--------------------------------------------------------18

第5章 總結------------------------------------------------------------18

參考文獻-----------------------------------------------------------------19

附錄一 程序代碼----------------------------------------------------------20

附錄二 原理圖------------------------------------------------------------27

隨著電子技術的飛速發展，基于單片機的控制系統已經廣泛應用于工業、農業、電力、電子、智能樓宇等行業。微型計算機作為嵌入式控制系統的主體與核心，代替了傳統的控制系統的常規電子線路。同時樓宇智能化的發展與成熟，也為基于單片機的照明控制系統的普及與應用奠定了堅實的基礎。

電子智能搶答器在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先回答問題，必須要設計一個系統來完成這個任務。如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題。利用單片機系統來設計搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒也可以分辨出使哪組優先回答問題。搶答組數可以在八組以內任意使用，本系統設計為模塊形式采用九針插頭進行連接，系統工作原理本系統采用AT89C51單片機作為核心。控制系統的五個模塊分別為：單片機最小系統、顯示模塊、顯示驅動模塊、搶答開關模塊、音樂音頻輸出模塊。

多路數字搶答器在各種智力競賽中經常用到。在各校舉行的各種競賽中我們也經常看到有搶答的環節，舉辦方多數采用讓選手通過舉答題板的方法判斷選手的答題權，這在某種程度上會因為主持人的主觀誤斷造成比賽的不公平性。為解決這個問題，我準備借本次課程設計的機會制作一個八路數顯搶答器。一方面加深我們對所學習的知識的了解，鞏固模擬、數字電路知識，也提升我們解決日常生活中常見問題的能力，掌握一般設計方法與設計步驟。積累實際設計制作經驗，為走向更復雜更實用的應用領域奠定基礎。控制系統主要由單片機控制電路、存儲器接口電路及顯示電路組成。具體以AT89C51單片機為系統工作核心，負責控制各個部分協調工作。在其外圍接上了復位電路、上拉電阻、數碼管、按鈕及揚聲器，其中用到了WAVE軟件，集成調試環境，集成編輯器、編譯器、調試器，支持軟件模擬等。同時也用到了PROTEUS軟件，通過仿真可完全實現對所設計系統的功能的模擬。

1.1系統設計依據
   搶答器由計數器、寄存器、集成定時器和譯碼顯示等組合、時序電路組成。可分為搶答電路，定時電路，報警電路等幾個單元部分。每個單元電路分別可以處理一些搶答競賽中的基本問題。
   本次課程設計設計的是一個多路定時搶答器，是一個多于兩位選手參賽的一個搶答器，具有鎖存和顯示功能。同時有主持人控制系統的清零和搶答的開始。搶答開始后，若有任何一名選手按動搶答按鈕，搶答器就會顯示該選手編號直至系統被主持人清零，并有揚聲器發出提示，同時其他人再搶答就無效了。這次設計的搶答器還有自動定時功能，主持人可以設定選手答題的時間。當主持人啟動“開始”鍵后，定時器會自動減計時，這個會顯示在顯示器上。選手只有在搶答時間內搶答才有效，若在答題時間內沒有選手答題，時間到時，報警電路就會發出警報亮燈并且禁止搶答。

設計一個八路搶答器

要求：(1)設計出硬件電路；

(2)設計出軟件編程方法，并寫出源代碼；

      (3)用PROTEUS進行仿真；

(4)論文格式要符合學院的統一規定，結構要合符邏輯，表達要得體。

通過設計學習單片機最小系統的基本設計方法，掌握單片機應用系統的開發調試過程。

（1）學習單片機開發工具功能、特點和使用方法。

（2）學會單片機控制系統程序的編制和編制和調試方法。

（3）設計單片機搶答器硬件電路，繪制出電路原理圖。

（4）編制并調試出鍵盤掃描程序和顯示驅動程序。

（5）掌握單片機定時器的基本用法，編制出定時器的中斷程序。