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
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12脚之间电压值正常应为10到14V间然后再测7905第13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BE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
