八路抢答器说明书

湄洲湾职业技术学院

八路抢答器说明书

系

别：

 

电子工程系 

年

级：

09 级

专

业：楼宇智能化工程技术

姓

名：

林霖

学

号：

0901030113 

导师姓名：

赵立琼

职

称：讲师

2012 年 6 月 10 日

目 录

1. 前言 ............................................................. - 1 2. 系统设计参数要求 ................................................. - 2 3. 系统设计 ......................................................... - 3 3.1 系统设计总框图 ................................................. - 3 3.2 各模块原理说明 ................................................. - 3 3.3 系统总原理图说明 ............................................... - 4 3.4 系统印刷电路板制作图 ........................................... - 4 3.5 系统的操作说明 ................................................. - 4 3.6 系统操作注意事项 ............................................... - 4 参考文献 ............................................................ - 6 致谢语 .............................................................. - 7 附 录 ............................................................... - 8 附录 1.电路总原理图 ................................................ - 8 附录 2.电路板制作图 ............................................... - 10 附录 3.电路元件清单 ............................................... - 11 -

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1. 前言

21 世纪，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域， 有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高， 同时也使现代电子产品性能进一步提高， 产 品更新换代的节奏也越来越快。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低功耗、小体积、大 容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义还在于它从根本上改 变了传统的控制系统设计思想和设计方法， 广泛使用的各种智能 IC 卡， 民用豪华轿车的安全保障系统， 录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 在当今社会生活中，竞争无处不在。智力竞赛作为一种新颖的竞争方式出现在人们生活中。而抢答 器则作为智力竞赛中一种常见的答题方式。 抢答器作为一种竞争的手段， 比的是参赛选手的应变能力和 知识储备。但是在这类比赛中，抢答器的先后和抢答器的时间设定，光凭裁判的主观判断是很容易出现 误判的，难免会让人不服。为了解决这个问题，需要一种能自动锁存，置位，清零功能的智能抢答器。

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2. 系统设计参数要求

系统设计的参数要求： （1）设计一个以 AT89C51 单片机为主的控制部件。 （2）具有复位、报警、加时抢答、倒数抢答、抢答时间设置的功能。 （3）电路供电电源 5V。

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3. 系统设计

3.1 系统设计总框图

开始

电源模块 按键模块 晶振模块 数码管模块 单片机模块

限时抢答

限时回答

回答介绍

重置

图 3－1 系统设计总体框图和工作流程图

3.2 各模块原理说明

1.电源模块：给电路提供一个 5V 的电源。 2.按键模块：两个按键，一个用来切换歌曲，一个用来变换流水灯花样。 3.晶振模块： 用于产生单片机工作时所需要的时钟信号， 在芯片的外部通过 19 脚和 18 脚接晶体振 荡器和微调电容，形成反馈电路，构成一个稳定的自激振荡器。电路的 c1、c2 取 30pf，晶体振荡器的 取值是 12MHZ，晶体振荡器的频率越高，震荡频率就越高。 4.数码管：数码管各管脚分别接入单片机 33~39 口、21~23 口，分别控制 1 3 4 位和 8 段数码管显 示。 5. AT89C52 芯片：AT89C52 是整个循环系统的核心部件，其中内部由 CPU 来运行、控制。有四个并 行 I\O 口，分别是 P0、P1、P2 和 P3，POM 用来存放程序，通过 RAM 来存放中间结果，此外还有定时器\ 计数器，串行 I/O 口，中断系统以及一个内部的时钟电路。P1 接口（P1.0～P1.7） 位准双向 I/O 接 ：8 口， 1～8 脚。 准双向接口是指该接口内部有上拉电阻， 能驱动 4 个 LSTTL （低功耗肖脱晶体管逻辑电路）

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负载 P1 接口一般作通用 I/O 接口线使用。P2 接口（P2.0~P2.7） 位准双向 I/O 接口，占 21～28 脚。 ：8 能驱动个 LSTTL 负载如果系统接有外存储器时，该口作高 8 位地址使用。P3 接口（P3.0~P3.7） 位准 ；8 双向 I/O 接口，占 10～17 脚。能驱使动 4 个 LSTTL 负载。P3 接口同时也是多功能接口，除可作通 I/O 接口线使用外，其每一引脚还有第二功能。

3.3 系统总原理图说明

系统总工作原理： 这是通过 AT89C51 芯片为主的 8 路抢答器。 内设抢答按键 8 个 系统复位 1 个 抢 答复位 1 个 时间设置按钮 2 个 抢答时间回答时间转换按钮 2 个 加时回答按键 1 个 一共 15 个按键。 当接通电源时进入抢答模式，默认时间 60S，当主持人按下抢答钮后选手方可抢答，提前抢答警报。抢 答后有默认 30 秒的时间回答，超时会有提示。其中抢答时间和回答时间都可以通过设置来改变。当选 手回答错误时，主持人可以通过加时的方式给予选手再一次的回答时间。

3.4 系统印刷电路板制作图

电路板制作图

（见附录二）

3.5 系统的操作说明

1.接好电路中的电源供电线、驱动电路开关与负载供电线。 2.检查好电路板中没有短路现象、电源供电线、驱动电路开关与负载供电线、负载供电线都接好后 通电使用。 3.电路安装好后，通电即可正常使用。

3.6 系统操作注意事项

1.通电使用前先对照电路板与电路图是否有错焊、漏焊、短路、开路、元器件相碰等现象，有要处 理好后再使用。 2.通电使用前先检查好电路板是否与电源供电线、 驱动电路开关与负载供电线、 负载供电线之间相 互接反，不得在接错的情况下通电，要处理好后再使用。 3.通电使用时人体不得与电路板线路任何一个部位相碰，防止触电，注意安全。 4.应把电极片与电路板隔离，避免电极片与电路板上元器件相碰触发生短路现象。 5.通电时应把电路板放在绝缘物体上，避开其他导电物体避免发生短路现象。

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6.使用时闻到烧焦味、 发现元器件或集成块冒烟烧毁应立即断开电源， 待电路板查明原因处理好后 才可以继续通电使用。 7.调试电路时应小心操作，避免万用表笔或其它导电工具造成人为短路。 8.更换电路板元件、焊接时应断开电源后再操作避免造成元器件击穿或电路短路现象。

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参考文献

[1]李建忠.单片机原理及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008.2. [2]钟富昭等.8051 单片机典型模块设计与应用[M].北京：人民邮电出版社，2007. [3]陈海宴.51 单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社，2010. [4]阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1989. [5]楼然苗.李光飞 51 系列单片机设计实例[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006. [6]宋继玉.可编程序控制器原理及应用系统设计技术[M].北京：冶金工业出版社，1999. [7]刘敏.可编程控制技术[M].北京：机械工业出版社，2001.

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致谢语

为期一个学期的毕业设计已让我非常痛苦的接近尾声了， 我的大学生涯也即将圈上一个句号。 此刻 我的心中却有些怅然若失， 因为那些熟悉的电子系的恩师们和各位可爱的同学们， 我们也即将挥手告别 了。 在毕业设计期间赵立琼老师召集我们开会让我们确定题目，还通过 QQ、短信、Email 等方式询问设 计进程。使得我的毕业设计保质保量顺利完成，为我的毕业设计画上一个完美的句号，在此我在一次由 衷的感谢她。赵立琼老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；她循循善诱的教导 和不拘一格的思路给予我

无尽的启迪，这些都将使我终生受益。同时，我要感谢三年来教过我的蔡明雄 老师、林航老师、陈辉煌老师等众多老师。我以有你们这样的老师为荣，从你们身上学到的知识我无以 回报，谨此一并表达我的谢意！还有我要感谢我的室友们，从遥远的家来到这个陌生的城市里，是你们 和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情，维系着寝室那份家的融洽。 最后，要感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我 最大的心愿。 大学生活在弹指挥间即将告别，有太多的不舍、无尽的留恋。今天我以母校为荣，有朝一日母校将 以我为荣，我即将出发，路在前方，一定到达！

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附 录

附录 1.电路总原理图

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附录 2.电路板制作图

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附录 3.电路元件清单

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

元件名称 电阻 瓷片电容 电解电容 石英晶体振荡器 电源 数码管（共阴） 芯片 按钮

数值 10K 30pf 10uf 12MHZ CON2 4段 AT89C51

数量 8 2 1 1 1 1 1 15

位号 R1~R8 U1、U2 U3 Y1

1~15

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