第 1 章 引言
1.1 单片机的应用与发展
单片机，也称为微控制器，是将计算机的CPU、内存、定时器/计数器以及I/O接口集成在单一芯片上的微型计算机。自20世纪70年代以来，随着集成电路技术的飞速发展，单片机在各个领域的应用日益广泛。它们被广泛应用在自动化控制、家用电器、汽车电子、工业生产、医疗设备、消费电子产品等众多领域，因其体积小、功耗低、性价比高和易于扩展的特点，成为现代电子系统设计的核心部分。
1.2 抢答器的基本原理与功能
电子智能抢答器是一种用于竞赛活动的设备，主要目的是确保比赛的公正性，避免参赛者提前按下按钮而犯规。基本功能包括检测参赛者的抢答信号，并确定谁最先按下按钮。此外，高级功能可能还包括倒计时、计分、加减分数和时间提示等，以提升比赛的趣味性和互动性。
第 2 章 系统设计概述
2.1 设计目标
本设计旨在开发一款基于STC89C52单片机的八路电子智能抢答器，该抢答器应具备以下特性：
- 支持八位选手同时参与答题。
- 包含主持人控制的倒计时功能。
- 实现每位选手的得分显示和管理。
- 提供友好的用户界面，如LCD12864液晶显示。
- 响铃或蜂鸣器声音提示，增强用户体验。
2.2 硬件系统架构
硬件系统主要包括以下几个部分：
- STC89C52单片机：作为系统的主控单元，处理各种逻辑控制和计时任务。
- 外围电路：包括按键输入、LCD显示模块、计时电路和蜂鸣器。
- 4×3键盘阵列：用于选手抢答及主持人操作。
- LCD12864液晶显示屏：用于显示倒计时、选手分数等信息。
- 蜂鸣器：发出声音提示，例如抢答成功、时间结束等。
2.3 软件系统设计
软件部分主要包括单片机程序的设计，主要任务是实现抢答器的逻辑控制、计时、分数计算和显示功能。程序设计将采用C语言，利用单片机的定时计数器来实现精确计时，通过中断服务程序处理按键输入和蜂鸣器提示。
第 3 章 系统详细设计
3.1 抢答检测电路
抢答检测电路通过连接到每个选手按钮的输入引脚，当选手按下按钮时，单片机通过检测电平变化来判断抢答情况。
3.2 倒计时功能
利用单片机的定时计数器进行倒计时，设置初始计数值后，定时器在后台自动减计数，直到达到零，触发相应事件，如启动抢答或停止计时。
3.3 分数管理
分数管理模块负责记录和更新选手得分，当选手抢答成功或因违规扣分时，根据预设规则进行加减操作。
3.4 显示系统
LCD12864液晶显示屏用于显示倒计时、当前选手、得分和其他相关信息。通过控制LCD的指令，可以实现动态更新和多行文本显示。
3.5 声音提示
蜂鸣器连接到单片机的I/O口，通过编程控制其开/关，实现不同情况下的声音提示，如抢答成功、超时、错误操作等。
第 4 章 系统实现与测试
4.1 硬件组装与调试
详细描述硬件组装步骤，包括电路板布局、元器件焊接、连线等。同时，对每个部分进行单独测试，确保其正常工作。
4.2 软件编写与调试
介绍软件开发环境的搭建，编写代码流程，包括初始化设置、中断服务程序、主循环等。进行软件调试，确保所有功能按预期运行。
4.3 系统集成与性能测试
将硬件和软件进行整合，进行系统级的测试，包括抢答功能测试、计时功能测试、分数显示和管理测试、用户界面交互测试等，验证系统的完整性和稳定性。
第 5 章 结论
基于STC89C52单片机的电子智能抢答器实现了多功能、用户友好的设计目标，提高了比赛的公平性和趣味性。通过本次设计，不仅掌握了单片机控制系统的设计与实现，也对嵌入式系统、接口技术、实时操作系统等有了一定的了解和实践。
关键词：单片机；抢答器；12864；液晶
