基于单片机的16路抢答器设计说明书.doc

基于单片机的16路抢答器设计说明书 本设计是基于单片机的16路抢答器设计，旨在实现一个可以同时容纳16个选手参与抢答的系统。该系统采用AT89C51单片机作为核心处理器，具有高性能、低电压、高集成度的特点。 系统硬件设计包括： 1. 系统整体结构：系统整体结构如图1所示。包括单片机、矩阵式键盘、显示电路、蜂鸣器电路等模块。 2. 晶振复位及开始抢答电路：晶振的频率为12MHZ，提供89C51的时钟脉冲，使89C51工作。复位电路是单片机初始化，使单片机重新开始执行程序。 3. 矩阵式键盘：采用4×4矩阵式键盘，每个选手编号1至16。当选手按下按钮时，电平变化从P1口输入，经单片机处理后从P0输出由数码管显示抢答者编号。 4. 显示电路：采用数码管显示抢答者编号，驱动用三极管PNP。数码管的显示可以分为两种：静态显示和动态显示。本设计采用动态显示。 5. 蜂鸣器电路：蜂鸣器是一种电子电路中常用的发声器件。蜂鸣器分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本设计采用无源蜂鸣器，提供蜂鸣器发声所需要较高的电流，单片机的I/O口驱动能力有限，因此利用三极管放大电流来使蜂鸣器获得足够的驱动电流。 系统软件设计包括： 1. 系统主流程图：系统主流程图如图6所示。包括初始化、读键盘、是否有键按下、调用显示抢答违规并报警子程序等步骤。 2. 抢答控制流程图：抢答控制流程图如图7所示。包括开中断并响声提示、设定定时器初值并启动定时器、10秒抢答倒计时开始、显示调用读键子程序作为延时程序等步骤。 3. 显示抢答违规流程图：显示抢答违规流程图如图8所示。包括报警提示两次、显示违者编号、开始响声提示、设定定时器初值并启动等步骤。 4. 抢答成功控制流程图：抢答成功控制流程图如图9所示。包括开始报警提示、显示抢答者编号、20秒回答问题时间到并响声提示等步骤。 程序设计使用了Assembly语言，包括系统控制程序、抢答控制子程序、显示抢答违规子程序、抢答成功子程序等。程序的主要内容包括： * 系统控制程序：负责系统的初始化、读键盘、调用抢答控制子程序等。 * 抢答控制子程序：负责抢答控制流程图的实现，包括开中断并响声提示、设定定时器初值并启动定时器、10秒抢答倒计时开始等步骤。 * 显示抢答违规子程序：负责显示抢答违规流程图的实现，包括报警提示两次、显示违者编号、开始响声提示、设定定时器初值并启动等步骤。 * 抢答成功子程序：负责抢答成功控制流程图的实现，包括开始报警提示、显示抢答者编号、20秒回答问题时间到并响声提示等步骤。 本设计基于单片机的16路抢答器设计，实现了一个可以同时容纳16个选手参与抢答的系统。该系统具有高性能、低电压、高集成度的特点，可以广泛应用于各种抢答竞赛等领域。