用微控制器來設計八路搶答器是一個常見的小課題,本人之前在大學期間就設計過八路搶答器的課程設計,也正是這個課程設計,讓我喜歡上了微控制器,以後也是從事的嵌入式研發類的崗位,今天再把這個設計分享一下。
搶答器是用來讓選手獲得優先答題權的一臺裝置,具有娛樂屬性,首先具有搶答按鍵,也就是所說的八路;再次具有顯示模組,用數碼管或者液晶來實現,用於顯示選手編號和倒計時時間;具有發聲功能,用以提示按鍵音或者倒計時發聲增強現場的緊張氛圍;最後還需要開始/結束按鍵,這是給後臺用的,絕對控制權。
微控制器採用51微控制器,按鍵採用機械式按鍵,有八路,外加一個開始按鍵和一個結束按鍵,按鍵透過8輸入的與非門74LS30接入微控制器的外部中斷;有三個數碼管,兩個顯示倒計時時間最大99秒,一個用於顯示選手編號,數碼管使用75HC595驅動;用三極體驅動蜂鳴器作為發聲的提示,整體的Proteus模擬圖如下所示。
上電後,顯示FFF,表示未搶答開始,必須由後臺按下開始按鍵後,才開始倒計時進入搶答環節,在有效的倒計時範圍內選手按下搶答鍵才有效,產生有效按鍵後,其他人按鍵無效。在倒計時3秒時6號搶答成功的介面如下圖所示。
主要用到的器件有:51微控制器、8輸入與非門74LS30、移位暫存器74HC595等,不同的設計方案不同,所使用的晶片也不同,這只是一個參考。74HC595只需要佔用3個GPIO口即可控制多個數碼管,而且還可以級聯,在驅動數碼管、LED點陣屏時非常有用。
用微控制器來設計八路搶答器是一個常見的小課題,本人之前在大學期間就設計過八路搶答器的課程設計,也正是這個課程設計,讓我喜歡上了微控制器,以後也是從事的嵌入式研發類的崗位,今天再把這個設計分享一下。
1.設計需求搶答器是用來讓選手獲得優先答題權的一臺裝置,具有娛樂屬性,首先具有搶答按鍵,也就是所說的八路;再次具有顯示模組,用數碼管或者液晶來實現,用於顯示選手編號和倒計時時間;具有發聲功能,用以提示按鍵音或者倒計時發聲增強現場的緊張氛圍;最後還需要開始/結束按鍵,這是給後臺用的,絕對控制權。
2.硬體原理設計微控制器採用51微控制器,按鍵採用機械式按鍵,有八路,外加一個開始按鍵和一個結束按鍵,按鍵透過8輸入的與非門74LS30接入微控制器的外部中斷;有三個數碼管,兩個顯示倒計時時間最大99秒,一個用於顯示選手編號,數碼管使用75HC595驅動;用三極體驅動蜂鳴器作為發聲的提示,整體的Proteus模擬圖如下所示。
3.模擬執行結果上電後,顯示FFF,表示未搶答開始,必須由後臺按下開始按鍵後,才開始倒計時進入搶答環節,在有效的倒計時範圍內選手按下搶答鍵才有效,產生有效按鍵後,其他人按鍵無效。在倒計時3秒時6號搶答成功的介面如下圖所示。
4.關鍵元器件主要用到的器件有:51微控制器、8輸入與非門74LS30、移位暫存器74HC595等,不同的設計方案不同,所使用的晶片也不同,這只是一個參考。74HC595只需要佔用3個GPIO口即可控制多個數碼管,而且還可以級聯,在驅動數碼管、LED點陣屏時非常有用。