單片機控制的8路搶答器

巢國強

摘 要：本文介紹了以STC89C52 單片機為核心控制器件的8路搶答器。采用C語言編程及12864液晶顯示器，實現了8路選手搶答、統計選手得分、倒計時顯示、超時報警等功能。目前已制作出實物，實際運行可靠，性能良好，有一定的實用價值。

關鍵詞：單片機；12864；八路搶答器

一、搶答器的背景

在知識競賽時，特別是在搶答過程中，僅靠人的視覺（或者是聽覺）是很難判斷出哪一組（或哪個選手）先搶答到題。為了準確地知道哪一組或哪一位選手先搶答到題，最好設計一個裝置來完成這個任務。單片機控制的8路搶答器，就可以使以上問題得以解決，即使兩組選手的搶答時間只相差幾微秒，也能輕松地分辨出哪一組（或哪個選手）先搶答到題。

二、系統的組成

本系統采用STC89C52單片機為核心控制芯片，由四個部分組成：單片機最小系統、主持人控制按鍵和選手搶答按鍵部分、報警部分、顯示部分。

三、硬件設計

單片機最小系統由SCT89C52單片機芯片、時鐘電路和復位電路組成。系統中使用了硬件復位和軟件復位兩種復位。硬件復位可使寄存器及存儲器都恢復到初始值。但是倒計時間需要有記憶功能，該功能實現的前提條件就是不能對單片機進行硬件復位，所以設定了軟件復位。軟件復位實際上就是當程序執行完畢之后，將程序指針通過一條跳轉指令讓它跳轉到程序執行的起始地址。

主持人控制按鍵由復位按鍵、開始搶答按鍵、加分按鍵和查看得分按鍵四個按鍵組成，另外還有8路選手搶答按鍵。這些常開按鍵電路簡單，在程序設計上也不復雜，只要在程序中消除在按鍵過程中產生的“抖動”現象就可以了。我們采用最常用的軟件延時方法。其原理為：因為“抖動”脈沖一般持續時間短，約為幾ms，而按鍵的時間一般遠遠大于這個時間，所以當單片機檢測到有按鍵動靜后再延一段時間（這里取延時10ms）后再判斷此電平是否保持原狀態，如果是則為有效按鍵，否則無效。

顯示部分采用帶中文字庫的12864液晶顯示器，可方便地顯示漢字、數字和英文字母，也很容易實現與CPU的連接。

本系統中采用蜂鳴器報警，利用程序來控制單片機P3.0口反復輸出高電平或低電平，即在該口線上產生一定頻率的矩形波。由于單片機輸出電流較小，所以用三極管9013來驅動蜂鳴器發出一定頻率的聲音。

四、工作過程

本搶答器由主持人操縱，主持人按下“開始搶答”按鍵，倒計時15秒，若無人搶答，蜂鳴器報警，本次搶答無效。若有選手按下“選手搶答”按鍵，液晶顯示器12864顯示搶答選手的號碼、選手得分情況及剩余答題的時間。如果選手回答問題正確，主持人按下“加分”按鍵，給選手加1分。主持人按下“查分”按鍵，可依次查詢各個選手的得分情況。

五、軟件流程圖

圖1 軟件流程圖 圖2 實物圖

本文用單片機控制的8路搶答器已制作出實物，實際運行可靠，性能良好，有一定的實用價值。

參考文獻：

[1]李光飛.單片機課程設計實例指導[M].北京：北京航天航空大學出版社，2004.

[2]馮育長.單片機系統設計與實例指導[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007.