搶答器論文答辯單片機8路搶答器一、前言隨著我國經(jīng)濟和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等,因而需要有性能優(yōu)越，功能強大的搶答器。一般由很多電子元器件和很復雜的基本電路組成的搶答器，線路復雜，可靠性不高，功能也比擬簡單，十分是當搶答者很多時，實現(xiàn)起來就更為困難。因而我們設(shè)計了以單片機為核心的新型智能的搶答器，在保留原始搶答器的基本功能的同時又增加了數(shù)碼管及蜂鳴器顯示電路實現(xiàn)了其它功能。搶答器又稱為第一信號鑒別器，其主要應(yīng)用于各種知識競賽、文藝活動等場合。二、緒論我們對搶答器并不陌生，它是用于很多競賽場合中，真正實現(xiàn)先搶先答，讓最先搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗選手的反響速度同時也要求選手具備足夠的知識面和足夠的勇氣。選手們都站在同一個起跑線上，體現(xiàn)了公平公正的原則。本設(shè)計的系統(tǒng)具有電路構(gòu)成簡單、實用性強、判定準確、操作簡單、擴展功能強等優(yōu)點。它的功能要求是在主持人按下開場鍵后，開場計時，數(shù)碼管會顯示搶答剩余時間，直到8個參賽選手中的一個按下?lián)尨鸢存I，LED就會顯示誰的編號，蜂鳴器也會發(fā)音，提示主持人有選手搶答，其他搶答無效。當參賽者耗時過多時，蜂鳴器會在最后5s發(fā)音提示所有參賽選手。假如參賽選手在主持人還未按下開場鍵就按下?lián)尨疰I，這叫搶答犯規(guī)，系統(tǒng)會報警并顯示搶答犯規(guī)選手編號。假如在設(shè)定的搶答時間內(nèi)無選手搶答，系統(tǒng)會回到開場狀態(tài)，等待主持人再次按下開場鍵進行重新?lián)尨鸹蜻M行下一題的搶答。根據(jù)設(shè)計的要求，本系統(tǒng)不但采用獨立式按鍵，通過單片機不停的掃描按鍵來控制LED燈和蜂鳴器，用定時器T0來定超時的時間，當超時的時候讓蜂鳴器發(fā)音外，而且是可調(diào)搶答時間的智能系統(tǒng)。三、設(shè)計目的與要求〔1〕給主持人設(shè)置兩個開關(guān)按鈕，一個按鈕用來開場搶答，另一個用來結(jié)束搶答，控制系統(tǒng)清0，回到等待主持人再次按下開場鍵按鈕狀態(tài)。〔2〕搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開場后，若有選手按動搶答器按鈕，編號立即鎖存，并在LED數(shù)碼管顯示選手的編號，同時揚聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答?！?〕搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的時間能夠由主持人設(shè)定〔最大99秒〕。當節(jié)目主持人啟動“開場〞鍵后，要求揚聲器發(fā)出短暫的聲響，同時定時器立即減計時，并用顯示器顯示，并且在最后搶答5S的時間內(nèi)，揚聲器不斷發(fā)出聲響，提示搶答選手。參加選手在設(shè)定的時間內(nèi)搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，并保持到主持人按下停止鍵按鈕將系統(tǒng)清零為止。假如定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統(tǒng)會自動回到清0狀態(tài)并，選手超時后搶答，系統(tǒng)會以為是搶答違規(guī)，系統(tǒng)會一直報警，LED顯示FF和違規(guī)選手編號，直到主持人按下停止按鈕鍵將系統(tǒng)清0為止?！?〕選手在主持人還未按下開場搶答按鈕前按下?lián)尨鸢粹o，系統(tǒng)會一直發(fā)出聲響，并且LED顯示FF和搶答違規(guī)選手編號，直到主持人按下停止按鈕將系統(tǒng)清0為止。四、電路的設(shè)計本單片機8路智能搶答器系統(tǒng)由按鍵識別模塊和LED顯示及蜂鳴器響應(yīng)模塊組成。按鍵識別模塊是用14個按鍵組成的獨立式鍵盤實現(xiàn)的，其中，8個搶答鍵，1個開場鍵，1個結(jié)束鍵，3個時間調(diào)整鍵，1個復位鍵。顯示部分用3個七段數(shù)碼管LED燈顯示相應(yīng)的控制信息。3.1、電源電路圖及原1.溝通電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;2.通過高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號控制開關(guān)管,將那個直流加到開關(guān)變壓器初級上;3.開關(guān)變壓器次級感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供應(yīng)負載;4.輸出部分通過一定的電路反應(yīng)給控制電路,控制PWM占空比,以到達穩(wěn)定輸出的目的.溝通電源輸入時一般要經(jīng)過厄流圈一類的東西,過濾掉電網(wǎng)上的干擾,同時也過濾掉電源對電網(wǎng)的干擾;在功率一樣時,開關(guān)頻率越高,開關(guān)變壓器的體積就越小,但對開關(guān)管的要求就越高;開關(guān)變壓器的次級能夠有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;一般還應(yīng)該增加一些保護電路,比方空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關(guān)電源.3.2、小系統(tǒng)電路的設(shè)計及原理1、復位電路復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。片內(nèi)復位電路是復位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的S5P2，由復位電路采樣一次。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復位電路，如圖3所示。當時鐘頻率選用6MHz時，C取22μF，Rs約為200Ω，Rk約為1K。3、按鍵部分搶答器的輸入按鈕使用常開開關(guān)，8個按鈕與單片機的P1口的8位連接。5.振蕩電路、時間調(diào)整及發(fā)聲部分一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容C1,C2的作用有兩個:一是幫助振蕩器起振;二是對振蕩器的頻率進行微調(diào)。C1,C2的典型值為30PF。其電路如圖5所示：時間調(diào)整電路中的按鈕也是采用常開開關(guān)，加1調(diào)整按鈕與單片機的P3.2口相連，減1調(diào)整按鈕與單片機的P3.3口相連，返回控制按鈕與單片機的P3.4口相連。單片機的P3.6口是發(fā)音輸出端口，與揚聲器相連。其電路如圖6所示：五、軟件模塊設(shè)計1、程序流程圖〔1〕整個程序主要由定時器T0、定時器T1、外部中斷0和主程序構(gòu)成，定時器T0用于使揚聲器發(fā)聲，當需要響鈴時，把響鈴標志位置1，每次中斷都對P3.6取反，揚聲器發(fā)聲，改變定時器初值，可