八路智力竞赛抢答器设计实验报告031341123王文通 - 图文

电子线路设计报告

题 目: 八路智力竞赛抢答器设计

姓 名: 王文通 专 业: 电子信息科学与技术

班 级: 0313411 学 号: 031341123 指导教师: 谭建军

2015 年 7 月 5 日 湖北民族学院信息工程学院

目录

一 课程设计题目...................................2

二 任务和要求.....................................2

三 总体方案的选择.................................2

四 单元电路的功能介绍..............................4

五 电路设计........................................5

六 仿真设计.........................................8

七 分析和总结 ....................................11

附录一 源程序....................................13

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八路智力竞赛抢答器设计

一 、课程设计题目

（一）、题目：八路智力竞赛抢答器设计 （二）、设计目的：

作为一个八路抢答器实现的功能，应该是在八位选手进行抢答时能够准确的锁定第一位抢答选手的号数，并且准确的显示出来，它的显示结果不会因为别的选手的抢答而影响它的显示。只有在主持人按下重新开始的开关后，系统重新启动，原先抢答上的号数也不在显示，所有系统清零，新的一轮抢答开始。

二、 任务和要求

（1）抢答器设计要求

1. 抢答器可以实现基本抢答；可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮。

2．给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。

3．抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

4．具有倒计时的功能，能实现30s倒计时。

三、总体方案的选择

（1）总体方案的设计

针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案：

方案一：该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连，将最先抢答的选手的编号锁定，再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器，最后显示的是抢答选手的编号，经过优先编码器后的信号到单稳态触发器，单稳态触发器又与报警电路直接连接，所以显示编号的同时可以发出报警信号。另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路和报警部分电路的控制。

主体框图如下：

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图1 八路智力抢答器方案一设计框图

方案二：

用51单片机，通过编程来实现八路抢答器的所有功能。

优点：外部电路简单，可以方便的对系统进行功能扩张和更改。 缺点：要求设计者对单片机结构及编程很熟悉。 方案二：主持人按动开始抢答的开关后，最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器，再依次经过数据锁存器，此时已经限制了其他选手的抢答，信号再经过译码器和七段数码显示器，将最先抢答的该选手的编号显示出来，并同时产生报警信号，到此完成的是抢答功能；如果没有人抢答， 30秒减计数器减到00时，此是完成计时功能。

主体框图如下：

图2 八路智力抢答器方案二设计框图

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（2）总体方案的选择

相比之下，第二种方案更好些。它的优点表现在以下几个方面：采用51系列单片机AT89C51作为控制核心，可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改。

四、 单元电路的功能介绍

1.设计所使用的元件及工具： 仪器名称 STC89C51芯片 74HC573 按键 1位七段数码显示管 电阻 三极管 导线 晶振 数量 1块 1个 9个 1个 1个 1个 若干 1个 2.功能介绍 （1）、主持人按\抢答开始\键，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数，不进行抢答查询，所以只有第一个按

抢答的选手有效。

（2）、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按\停止\按键，系统会自

动进入准备状态，等待主持人按\抢答开始\进入下次抢答计时。 （3）、P2.7为开始抢答和复位键，p1.0-p1.7为八路抢答输入 ，数码管通过与P0口连接的74HC573译码器连在一起，其中P0的八个口控制数码管的段选，P2.0，P2.1控制数码管的段选。 3、抢答器的工作原理

抢答器的工作原理是利用单片机的定时器T0、T1中断完成,其余状态循环调用显示子程序,用2个共阴极LED数码管来显示.P1口接8个按键，提供选手抢答，P3.0-P3.5四个接四个按键，提供开始、结束、抢答倒计时，抢答功能：

通过八路按键配合程序来实现抢答功能。当主持人按下抢答键开始抢答后，此时任一路按下按钮均闭锁其它各路，由程序对键盘译码并显示最先按下抢答键的路数及其当前时间。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7hja.html