【单片机项目实训】八路抢答器_8 路抢答器

将单片机项目实训——8路抢答器分享出来，如有不足，敬请指出。

【实验图片】 

【实验视频】

目录

一、设计要求

二、方案选择

三、硬件电路设计

五、其他图片

六、资料链接

七、关于作者

八、后记

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一、设计要求

        设计一个共8名选手参加的8路抢答器。每名选手一个抢答器按钮，供参加者使用。电路具有第一抢答信号的鉴别和储存存储功能。主持人发出抢答指令后，如果参赛者在第一时间按下抢答按钮，则数码管立即显示出相应的选手编号，同时电路应具有自锁功能，使其他选手抢答按键不起作用。

        功能与要求：每名选手有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，抢答器具有信号的鉴别和数据的储存显示的功能。抢答开始后若有选手抢答，则在数码管上相显示相应的编号，同时电路应具有自锁功能，禁止其他选手再抢答，优先抢答选手的编号，一直保持到后台管理员将系统清零为止，抢答器具有定时抢答的功能，在主持人发出抢答指令后定时器立即进行减计时，并在显示器上显示，同时蜂鸣器发出短暂的声响。选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效。定时器停止工作，显示器显示选手编号，并保持到后台管理员将系统清零为止。

二、方案选择

        方案1：利用硬件电子元器件实现，但电路结构复杂，调试困难，涉及到外围元件多，不便于安装，实验给实验操作带来很大的麻烦。

        方案2：采用STC89C52RC单片机，其片内带有8KB  Flash ROM、512KB  RAM，指令代码完全兼容传统8051，无需专用仿真器，可通过串口直接下载用户程序，数秒即可完成程序下载。STC89C52RC内部几乎包含了数据采集和控制所需的所有单元模块，其内部结构框图如下：

         分析以上两种方案，从方案1可以看出，这个抢答器就是有抢答电路、定时电路、报警电路、时序控制电路4个电路组成的。扩展电路是由秒钟脉冲信号产生电路、译码电路、显示电路等组成的，它的功能很齐全，设计的电路也很稳定。但是它的造价很高，仅仅集成电路它就使用了八个，所以选用单片机方案。

        八路抢答器实现方案组成框图如图所示：

三、硬件电路设计

        系统硬件电路原理图如下图所示。它主要包括系统管理员按键（复位按键）、3个主持人按键（K1、K2、K3）、8个选手按键（S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9）、4位共阳极数码管显示电路、蜂鸣器报警电路，以及电源接口和电源指示灯电路。

四、软件设计

主函数如下所示：

void main(void)
{   
    timer0_init();
    while(1)
    {
        time_set();
        display_time(time);
        if(user_flag)//当有用户按键被按下时(user_flag在外部中断函数中被修改)
        {
            if(user != ERROR)//当用户按键被正常按下时
                display_user(user);//显示用户的编号
            else//如果显示错误(当有多个按键同时被按下时)
                display_error();//显示错误
        }
            
        if(stop_flag)//当倒计时停止后(stop_flag在定时器零中断函数装备修改)，仍然没有用户按一下按键
            display_error();//显示错误
 
    }
}

五、其他图片

（1）PCB-3D图片

（2）实物图片

六、资料链接

（1）演示视频链接：

链接①：哔哩哔哩--------点击播放

链接②：

链接③：爱奇艺--------点击播放

链接④：腾讯视频--------点击播放

链接⑤：快手视频--------点击播放

（2）原理图下载：

链接：百度网盘--------点击下载

（3）源程序下载：

链接：百度网盘--------点击下载

七、设计要点

（1）如何将8个用户抢答按键，“综合”到外部中断0端口，使得一旦用户抢答按键被按下，则立刻通过中断响应发生相应动作？

充分利用二极管的单向导电性，一旦某个按键被按下，则外部中断0端口被拉低，就会产生一个高电平到低电平的转变，这时候进入外部中断0响应，然后通过读取用户端口的状态，就可以达到所需的效果。这里是二极管组成了“与”门，一般的“与”门芯片，比如74LS/HC系列，一块芯片的成本至少需要几毛钱，而且体积比较大，这里采用二极管代替“与”门芯片，无论从价格还是从体积上都优于专用芯片。（注意：这里的上拉电阻必不可少）

八、关于作者

微创电子工作室，刺客阿瑞

九、后记

（不断完善中）