摘 要能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用前期的模拟电路，数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测日新月异的更新，利用单片机实现的抢答器也变得功能强大，结构简单，本文介绍一种利用单片机设计的八路无线抢答器，它功能不是特别多，但非常适合学校抢答器的设计与制作方法在很多电子类媒体都能看到，但遗憾的是这些设计有的是原理性的，缺乏实用价值，而且不容易制作成功：有的电路设计过于复杂，不必要的功能太多。
在这些设计中，主持人控制电路和选手控制电路之间一般都是用电缆连接，以达到相互之间通讯的目的，这种方法在实际使用时存在线缆连接可靠性的问题，并且安装和保管不方便，使用无线传输来传递各抢答器电路之间的信号，则可以有效避免有线传输信号的弊端。
关键词：抢答器；单片机；AT89C51；Keil c51；Proteus引 言单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统若由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。
若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。
而随着技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。
本设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。
单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。
无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目.都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。
目前市场上已有各种各样的智力竞赛抢答器.但绝大多数是早期设计的，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品。
这部分抢答器已相当成熟，但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高.故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。
近年来随着科技的飞速发展·单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异。
本设计就是利用微电恼芯片(单片机)作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用单片机本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。
目 录第1章 设计要求与方案确定 (1)1．1设计要求 (1)1.基本功能 (1)2.扩展功能 (1)1．2设计思路 (1)1．3方案确定 (2)1．4硬件电路的设计方案及框图 (2)第2章 无线发射与接收原理 (2)2．1无线发射机的工作原理 (3)2.1.1无线发射机原理介绍 (3)2.1.2无线发射机的主要技术指标 (3)2.1.3无线发射机特性 (3)2．2无线接收机的工作原理 (4)2.2.1无线接收机原理介绍 (4)2.2.2无线接收机的主要技术指标 (4)2.2.3无线接收机的特性 (4)第3章 AT89C51简介 (6)3．1主要特性 (6)3．2管脚说明 (6)3．3振荡器特性 (7)3．4芯片擦除 (8)3．5中断说明 (9)第4章 硬件电路设计与器件选择…………………………….4．1单片机的选择……………………………………………………4．2时钟与复位电路设计与器件选择………………………………4．3数码管显示电路…………………………………………………4．4按键电路设计与器件选择………………………………………4．5蜂鸣器电路的设计………………………………………………4．6抢答信号输入电路……………………………………………….4．7总电路原理介绍…………………………………………………第5章 应用程序设计…………………………………………5.1抢答器系统软件设计方案及框图……………………………… 5.2单片机内部程序信号流程………………………………………..5.3抢答器应用源程序………………………………………………… 第6章 系统的调试…………………………………………….6.1硬件调试……………………………………………………………6.1.1脱机检查……………………………………………………………………6.1.2联机调试……………………………………………………………………6.1.3调试中所遇到的问题………………………………………………………6.2软件调试 …………………………………………………………6.2.1系统调试工具 Keil c51……………………………………………………6.2.2系统调试的主要方法………………………………………………………6.3软、硬联合调试……………………………………………………第1章 设计要求与方案确定1．1设计要求1.基本功能：（1） 以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个八路抢答器系统。
（2） 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0～S7表示。
（3） 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
（4） 抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声 器发出声响提示，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
2.扩展功能：（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。
（2）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
（3）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示FFF。
1．2设计思路根据设计要求，初步思路如下：（1）计时器由单片机内部的定时器/计数器1来完成。
（2）时间和选手号码显示采用DPY_7-SEG七段数码管，动态扫描方式。
动态扫描的定时时间，由单片机内部的定时器/计数器0来实现。
（3）时间调整与时间的确定，通过接入键盘电路来实现。
系统共设计五个按键，分别定义为：SET1键（抢答时间调整设置键）：其功能是当按下该键按下时，进入抢答时间调整输入功能；SET2键（回答时间调整设置键）：其功能是当按下该键按下时，进入抢答时间调整输入功能；开始键：其功能是当按下该键按下时，可以进行抢答；停止/确定键：其功能是当按下该键按下时，对时间进行确定或抢答器停止；+1键：其功能是当按下该键按下时，被调整位加1；-1键：其功能是当按下该键按下时，被调整位减1；（4）按键的接入方式：SET1键：通过P3口INT1引脚接入，中断工作方式；SET2键：通过P3口T0引脚接入，定时器0工作方式；开始键：通过P3口P3.0引脚接入停止/确定键：通过P3口P3.1引脚接入+1键：通过P3口T1引脚接入，查询工作方式；-1键：通过P3口P3.6引脚接入,查询工作方式；（5）报警声响用蜂鸣器产生,蜂鸣器接入P3口的P3.7引脚。
（6）可以用无线收发装置进行抢答1．3方案确定本抢答器系统的核心部件单片机芯片采用AT89C51,抢答器的抢答输送采用74LS04六反向器与74HC30八输入与非门相联合的方式，此电路具有结构简单，输入输出稳定，经济实用等优点。
详细的电路还会在后面进行介绍。
1．4硬件电路的设计方案及框图根据设计要求与设计思路，确定该系统的方案，图1-1为该系统设计方案的硬件电路设计框图。
硬件电路由8个部分组成，即按键输入电路,单片机,时钟电路,复位电路, DPY_7-SEG七段数码管显示电路,蜂鸣器电路和抢答信号输入电路。
图1-1 硬件电路设计框图第2章 无线发射与接收原理组成无线传输系统的核心部件是无线收发组件，它包括发射机和接收机两部分。
无线发射机和接收机多采用高频电路来传输低频的数字编码信号，频率可达几百兆赫以上。
目前，国内规定和通常使用的频率为315MHz。
它采用两种调制方式，为调幅（AM）和调频（FM）两种。
调幅（AM）方式因价格低廉，性能可靠目前被许多制造厂商广泛应用于安全防范产品中。
2．1无线发射机的工作原理1.无线发射机原理介绍无线发射机将不同探测器的报警输出信号通过单片机或固守编码集成电路处理，转换成不同的地址码和数据码数字信号。
这组表示报警地址和报警类型等信息的数字信号先由发射机的载波对其进行频率调制，调制后的信号再经功率放大和匹配，送至发射天线，最后转换为空间电磁波幅射出去。
2.无线发射机的主要技术指标①发射机的发射功率（W）；②发射机的静态电流（A）；③发射机的报警工作电流（A）。
3.无线发射机特性现在以市场上通用的声表稳频的发射头为例来讨论一下其特性：如图2-1所示，发射头是某公司生产的普通发射头。
其特点是性能稳定，电路成熟，功率比较小，传输距离300m左右。
图2-1发射头其主要技术指标：①工作方式：调幅器（AM）；②工作频率315MHz；③频率准确度（±75z）。
④发射功率：≤100mW；⑥静态电流：≤0.1uA；⑦发射电流：10mA;⑧电流电压：DC12V。
发射头是给出的315MHz的参数图，L1为固守印制电感，如需增大频率，如433MHz，可将C1改为3.5P，C3改为2P即可。
如需减小频率，如260MHz，可将C1改为6P，C2改为12P即可。
如需增大发射电流和发射功率，可将R2改为3.9K，反之将R2增大。
此发射头电压可在3V—12V之间转换。
2．2无线接收机的工作原理1.无线接收机原理介绍由天线收到的高频调制信号经与本机振荡信号混频，滤波变换为中频信号，而后再由解调电路解调出原发射机送出的报警数字信号。
该数字信号分为两路，依次经过。
该数字信号分为两路，依次经过判决，整形后再送入“与门“，以进一步除去于扰。
“与门”输出信号送微出理器进行进一步的处理，经译码后还原为模拟电信号，最后去驱动声，光报警并在面板上同时显示报警个数，报警地址编号，报警类型以及报警时间等。
（1）无线通信方式，即调制卢解调方式：调幅（AM）或调频（FM）方式，接收机采用对应的频率解调方式；（2）工作频率（MHz）（以上两项指标无线接收机和无线发射机之间必须是相互配套对应的，否则无法实现报警信息的传递）；（3）频率准确度（±**KHz）。
2.无线接收机的主要技术指标①接收灵敏度（-dbm）：指可以触发接收机发出报警信号的最小输入信号；②控制距离（m）：指正常情况下，发射机与接收机之间的最大无线传输距离；③静态工作电流（A）；④报警工作电流（A）。
3.无线接收机的特性现在生产的接收机主要采用调幅方式，以便和发射机配对。
一般采用两种电路，即超再生式接收机和超外差接收机，两种接收机各有其优缺点。
超再生式接收机的优现以某公司生产的接收机为例加以介绍，其电路图如图2-2所示：图2-2 接收机接收机是超再生式电路，本振采用LC并联谐振，L1为3.5-2.5T-0.7空心线圈,L2为5×5×3.5T模压可调线圈,L3为0307固守色码电感,LM358起放大整形的作用,Q1,Q2为高频管2SC3356。