八路智力竞赛抢答器的设计.doc

摘 要 抢答器是一种常见的电子产品，尤其是在各类智力竞猜中，为了实现选手的公平性，性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。这里通过两种设计方案的对比，最终选定了用单片机实现抢答器电路。由于单片机具有可编程定时器和中断设备，便于实现编程和时间的精确控制。所用方案电路结构简单，易于实现，它用4个七段数码管来显示，且具有简单精准的报警电路。所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性，主持人可以根据题目难易进行时间设定，这样进一步保证了公平性。由于它具有成本低廉，结构简单，且性能优良的诸多优点，必定会得到广泛的应用。 关键词：抢答器 ，单片机 ，七段数码管，时间设定 目 录 一 方案的概述 1 1.1 设计内容及要求 1 1.1.1 设计内容 1 1.1.2 设计要求 1 1.2 设计方框图 2 1.3 抢答器的程序流程 3 二 抢答器单元设计及其说明 8 2.1主要芯片的介绍 8 2.2程序流程图 10 2.3 MAX7219 12 2.3.1 MAX7219引脚说明 12 2.3.2 基本的工作方法 13 2.3.3 MAX7219初始化 14 2.3.4 部分程序功能介绍 14 2.4LCD简介 16 2.4.1LCD和LED的区别 16 2.4.3显示电路设计和LCD的引脚功能说明 17 2.4.4液晶显示模块 18 三　　抢答器电路原图及仿真 20 3.1抢答器原理图 20 3.2仿真软件介绍 21 3.3仿真测试效果 22 设计小结 25 参考文献 26 附录一 27 附录二 28 一 方案的概述 1.1 设计内容及要求 1.1.1 设计内容 1设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。 2给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。 3抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时蜂鸣器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 4用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路，画出各单元电路图和总体逻辑框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告 1.1.2 设计要求 1、如果想调节抢答时间或答题时间,按抢答时间调节键或答题时间调节 键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下加1s键,如果想减一秒按一下-1s键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0s~99s, 0s时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。 2、主持人按抢答开始键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设60s抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。 3、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按停止按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按抢答开始进入下次抢答计时。 4、如果主持人未按抢答开始键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下停止 键为止。 5、P3.0为开始抢答，P3.1为停止，p1.0-p1.7为八路抢答输入 数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器输出为P3.6口。P3.2抢答时间调整整，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。 6、当参赛选手在回答问题时要求使用锦囊，则主持人按下抢答开始键，计时重新开始。 1.2 设计方框图 如图（1-1）所示为八路智力抢答器设计的物理模块划分如下： 图1-1 设计物理框图 通过主持人的相关操作（包括开始、停止、调时、锦囊使用等），以