自制电子抢答器
自制电子抢答器
子抢答器已被人们所熟知，在一些电子类的杂志中也经常介绍，许多电子抢答器都采用了逻辑电路进行设计，在本文中，我们介绍一款利用51系列单片机作为主控制器的单片机6路抢答器的制作。当系统工作后，6路抢答者中只要有一人按下抢答键，系统的数码管便显示按键者的编号，同时喇叭中响起动听的音乐声，表示抢答成功。当有几个人同时按键时，由于在时间上必定存在先后，系统将对第一个按下者进行锁存，显示的编号也是第一个按下者，其他按键者将不能响应，以便公平地选择第一个抢答者。当确定了抢答成功者后，裁判只要按下复位键，系统便停止音乐，返回到抢答状态，进行下一轮抢答。
一、设计与分析
从设计所要完成的任务与要求来看，需要显示6路输入，用一只数码管便可以完成，对于7段数码管，占用7个单片机的i/o口，考虑6路输入，占用6个i/o端口，一个端口用于控制音乐电路的工作，这样，只需14个i/o便可以完成电路硬件的安排。为此，我们可以选用51系列单片机中的简易型产品at89c2051来作为中央处理器。这款单片机的i/o作为输出时，具有较大的吸收电流能力，因此我们可以选用共阳型数码管，这样由单片机的i/o就可以直接驱动，能简化硬件电路的设计。
经以上分析，我们设计出这款多路抢答器的电路原理图如图1：
图2为电源部分原理图。
根据原理图，我们设计的pcb线路板图如图3：
二、硬件电路的制作与调试
在电子产品的制作中，如能按较佳的安装与调试步骤进行制作，将大大提高制作成功的概率。特别是对一些初学者，还不具备分析电路中的故障能力时，这一点尤为重要。
1、 电源部分的制作。
按图2的原理图，将电源部分的各元件焊上，注意极性不要搞错，对于1n4007二极管，电流从没有白线处流向有白线处，对于电解电容，有一条白线且标有-的为负极，元件在没有剪脚前，长的为正，短的为负。发光二极管也是长的为正，短的为负。
这部分元件焊好后，不要忙于焊其他元件，先进行测试。接上电源变压器，用万用表测整流后的电压值，即7905的1、2脚之间电压值，正常应为10到14v间。然后再测7905第1、3脚间的电压值，正常应为：4.9到5.1v间。同时查看发光二极管是否亮。由于发光二极管（集成电路）容易被静电击穿，因此在焊接时的时间不要太长，最好将电烙铁的外壳接地。若两处电压异常，仔细查看整流二极管有没有接反或虚焊，三端稳压管有没有插反；若两处电压正常，而发光管不亮，查看发光管有没有接反，经以上检测后，若都正常，说明电源部分制作完成且工作正常，接下来就可以制作其他单元电路了。
2、 显示电路的制作。
将r3到r9及共阳数码管焊好，再将20脚的集成电路插座焊上，这样这部分电路就制作完成了。接下来对这部分电路进行测试，接上电源，数码管全灭，用一导线的一端与地线相连，另一端依次碰集成电路插座的19脚到13脚，一边碰一边查看数码管，正常时可以看到每碰一个脚，对应一段数码管灯亮。若不亮，仔细查看与该脚相连的电阻及数码管是否虚焊。
3、 音乐电路的制作。
音乐集成电路是cmos电路，很容易受到静电攻击而损坏，因此在焊接时动作一定要快，时间过长一则容易使铜皮脱落，再则容易损坏器件。先将两只三极管及相关的电阻焊好，最后再焊音乐集成电路。在焊音乐电路时，先用剪下来的电阻引脚将音乐片上标有b、e处及电源正端引出，然后再焊到线路板上。焊好后的音乐芯片见图4。
这部分元件焊好后，进行音乐电路部分的调试。先不接喇叭，用一导线一端接地，另一端碰20脚插座的第11脚，此时用万用表测量cw1两端电压，正常应在3.4到3.65v间。若电压不正常，查看9012三极管有没有焊反，相应的元件是否有虚焊。正常后，断电，接上喇叭。再次上电，用同样的方法进行测试，应听到喇叭发出音乐声。若只听到吱、吱、吱的声音，说明音乐片损坏，换一完好的音乐芯片即可。
4、 整机调试
将烧录好程序的at89c2051芯片插上（我们提供的芯片中已烧录好程序），注意方向不要插错（反插容易损坏芯片），芯片上有一个小三角的标记处为1脚。只要元件焊接无误，按以上制作流程操作，装好后就可以正常工作。制作完成的6路抢答器见图5。所有元件全部制作完成后，接上电源，电源指示灯亮，按动6路抢答开关中的任何一路，音乐响起，同时数码管显示相应的抢答开关号。抢答成功后，按下复位键，系统返回抢答状态，若不按键，则30秒后自动返回抢答状态。
三、系统软件的设计
由于该制作的软件设计较为简单，在此，我们将设计的流程图1、流程图2刊登出来，以供编程时参考，当然读者也可以根据自己的思路进行编程，只要实现的功能一样即可。
四、元件器选择
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一、设计与分析
从设计所要完成的任务与要求来看，需要显示6路输入，用一只数码管便可以完成，对于7段数码管，占用7个单片机的i/o口，考虑6路输入，占用6个i/o端口，一个端口用于控制音乐电路的工作，这样，只需14个i/o便可以完成电路硬件的安排。为此，我们可以选用51系列单片机中的简易型产品at89c2051来作为中央处理器。这款单片机的i/o作为输出时，具有较大的吸收电流能力，因此我们可以选用共阳型数码管，这样由单片机的i/o就可以直接驱动，能简化硬件电路的设计。
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图2为电源部分原理图。
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1、 电源部分的制作。
按图2的原理图，将电源部分的各元件焊上，注意极性不要搞错，对于1n4007二极管，电流从没有白线处流向有白线处，对于电解电容，有一条白线且标有-的为负极，元件在没有剪脚前，长的为正，短的为负。发光二极管也是长的为正，短的为负。
这部分元件焊好后，不要忙于焊其他元件，先进行测试。接上电源变压器，用万用表测整流后的电压值，即7905的1、2脚之间电压值，正常应为10到14v间。然后再测7905第1、3脚间的电压值，正常应为：4.9到5.1v间。同时查看发光二极管是否亮。由于发光二极管（集成电路）容易被静电击穿，因此在焊接时的时间不要太长，最好将电烙铁的外壳接地。若两处电压异常，仔细查看整流二极管有没有接反或虚焊，三端稳压管有没有插反；若两处电压正常，而发光管不亮，查看发光管有没有接反，经以上检测后，若都正常，说明电源部分制作完成且工作正常，接下来就可以制作其他单元电路了。
2、 显示电路的制作。
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