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基于單片機(jī)的數(shù)字搶答器設(shè)計(jì)

2017-01-21 15:50李華星彭森
卷宗 2016年10期

李華星+彭森

摘 要:數(shù)字搶答器由主體電路與擴(kuò)展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊(duì)的輸入信號(hào)在顯示器上輸出;用控制電路和主持人開(kāi)關(guān)啟動(dòng)報(bào)警電路,以上兩部分組成主體電路。通過(guò)定時(shí)電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號(hào)在顯示器上輸出實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能,構(gòu)成擴(kuò)展電路。經(jīng)過(guò)布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。單片機(jī)體積小價(jià)格低,應(yīng)用方便,穩(wěn)定可靠。單片機(jī)將很多任務(wù)交給了軟件編程去實(shí)現(xiàn),大大簡(jiǎn)化了外圍硬件電路,使外圍電路的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)給予了搶答系統(tǒng)“身軀”,而單片機(jī)的應(yīng)用程序賦予了其新的“生命”,使其在傳統(tǒng)的搶答器面前具有電路簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行可靠等特色。

關(guān)鍵詞:搶答電路;定時(shí)電路;報(bào)警電路

1 引言

本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個(gè)控制核心。控制系統(tǒng)的四個(gè)模塊為:顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、語(yǔ)音模塊、搶答開(kāi)關(guān)模塊。該系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)關(guān)電路四個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào);利用一個(gè)數(shù)碼管來(lái)完成顯示功能;用按鍵來(lái)讓選手進(jìn)行搶答,在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過(guò)程。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用89c52單片機(jī)作為核心??刂葡到y(tǒng)的四個(gè)模塊分別為:存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語(yǔ)音模塊、搶答開(kāi)關(guān)模塊。該搶答器系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)關(guān)電路四個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào); 利用一個(gè)數(shù)碼管來(lái)完成顯示功能。工作時(shí),用按鍵通過(guò)開(kāi)關(guān)電路輸入各路的搶答信號(hào),經(jīng)單片機(jī)的處理, 輸出控制信號(hào),單片機(jī)控制的智能搶答器設(shè)計(jì)。

2 系統(tǒng)硬件及組成

2.1 總體設(shè)計(jì)

圖1為總體設(shè)計(jì)圖,根據(jù)搶答器的基本功能,可以設(shè)計(jì)出如下的單片機(jī)外圍電路:

如圖1,P3.0為開(kāi)始搶答,P3.2為停止,P1.0-P1.7為八路搶答輸入,數(shù)碼管段選P0口,位選P2口低3位,蜂鳴器(用綠燈代替)輸出為P3.6口。P3.2為時(shí)間加1調(diào)整,P3.3為時(shí)間減1調(diào)整。

2.2 外部振蕩電路

圖2為外部振蕩電路,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(shí)鐘信號(hào),其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。

2.3 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)

單片機(jī)的第9腳RST為硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位,復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài),其電路圖如圖圖3所示。

2.4 顯示電路的設(shè)計(jì)

如圖4所示,顯示電路使用了七段數(shù)碼管7SEG-MPX4-CC,它是共陰極的,由高電平點(diǎn)亮。

3 結(jié)論

本文采用單片機(jī)作為整個(gè)控制核心??刂葡到y(tǒng)的四個(gè)模塊為:顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、語(yǔ)音模塊、搶答開(kāi)關(guān)模塊。該系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)關(guān)電路四個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào);利用一個(gè)數(shù)碼管來(lái)完成顯示功能;用按鍵來(lái)讓選手進(jìn)行搶答,在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過(guò)程。

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作者簡(jiǎn)介

李華星,邵陽(yáng)學(xué)院魏源國(guó)際學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生。

通訊作者(指導(dǎo)老師)

彭森,邵陽(yáng)學(xué)院信息工程系教師。

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