自制電子搶答器
自制電子搶答器
子搶答器已被人們所熟知在一些電子類的雜志中也經常介紹許多電子搶答器都采用了邏輯電路進行設計在本文中我們介紹一款利用51系列單片機作為主控制器的單片機6路搶答器的制作當系統工作后6路搶答者中只要有一人按下搶答鍵系統的數碼管便顯示按鍵者的編號同時喇叭中響起動聽的音樂聲表示搶答成功當有幾個人同時按鍵時由于在時間上必定存在先后系統將對第一個按下者進行鎖存顯示的編號也是第一個按下者其他按鍵者將不能響應以便公平地選擇第一個搶答者當確定了搶答成功者后裁判只要按下復位鍵系統便停止音樂返回到搶答狀態進行下一輪搶答
一設計與分析
從設計所要完成的任務與要求來看需要顯示6路輸入用一只數碼管便可以完成對于7段數碼管占用7個單片機的I/O口考慮6路輸入占用6個I/O端口一個端口用于控制音樂電路的工作這樣只需14個I/O便可以完成電路硬件的安排為此我們可以選用51系列單片機中的簡易型產品AT89C2051來作為中央處理器這款單片機的I/O作為輸出時具有較大的吸收電流能力因此我們可以選用共陽型數碼管這樣由單片機的I/O就可以直接驅動能簡化硬件電路的設計
經以上分析我們設計出這款多路搶答器的電路原理圖如圖1
二硬件電路的制作與調試
在電子產品的制作中如能按較佳的安裝與調試步驟進行制作將大大提高制作成功的概率特別是對一些初學者還不具備分析電路中的故障能力時這一點尤為重要
1 電源部分的制作
按圖2的原理圖將電源部分的各元件焊上注意極性不要搞錯對于1N4007二極管電流從沒有白線處流向有白線處對于電解電容有一條白線且標有"-"的為負極元件在沒有剪腳前長的為正短的為負發光二極管也是長的為正短的為負
這部分元件焊好后不要忙于焊其他元件先進行測試接上電源變壓器用萬用表測整流后的電壓值即7905的12腳之間電壓值正常應為10到14V間然后再測7905第13腳間的電壓值正常應為4.9到5.1V間同時查看發光二極管是否亮由于發光二極管（集成電路）容易被靜電擊穿因此在焊接時的時間不要太長最好將電烙鐵的外殼接地若兩處電壓異常仔細查看整流二極管有沒有接反或虛焊三端穩壓管有沒有插反若兩處電壓正常而發光管不亮查看發光管有沒有接反經以上檢測后若都正常說明電源部分制作完成且工作正常接下來就可以制作其他單元電路了
2 顯示電路的制作
將R3到R9及共陽數碼管焊好再將20腳的集成電路插座焊上這樣這部分電路就制作完成了接下來對這部分電路進行測試接上電源數碼管全滅用一導線的一端與地線相連另一端依次碰集成電路插座的19腳到13腳一邊碰一邊查看數碼管正常時可以看到每碰一個腳對應一段數碼管燈亮若不亮仔細查看與該腳相連的電阻及數碼管是否虛焊
3 音樂電路的制作
音樂集成電路是CMOS電路很容易受到靜電攻擊而損壞因此在焊接時動作一定要快時間過長一則容易使銅皮脫落再則容易損壞器件先將兩只三極管及相關的電阻焊好最后再焊音樂集成電路在焊音樂電路時先用剪下來的電阻引腳將音樂片上標有BE處及電源正端引出然后再焊到線路板上焊好后的音樂芯片見圖4
這部分元件焊好后進行音樂電路部分的調試先不接喇叭用一導線一端接地另一端碰20腳插座的第11腳此時用萬用表測量CW1兩端電壓正常應在3.4到3.65V間若電壓不正常查看9012三極管有沒有焊反相應的元件是否有虛焊正常后斷電接上喇叭再次上電用同樣的方法進行測試應聽到喇叭發出音樂聲若只聽到"吱吱吱"的聲音說明音樂片損壞換一完好的音樂芯片即可
4 整機調試
將燒錄好程序的AT89C2051芯片插上（我們提供的芯片中已燒錄好程序）注意方向不要插錯（反插容易損壞芯片）芯片上有一個小三角的標記處為1腳只要元件焊接無誤按以上制作流程操作裝好后就可以正常工作制作完成的6路搶答器見圖5所有元件全部制作完成后接上電源電源指示燈亮按動6路搶答開關中的任何一路音樂響起同時數碼管顯示相應的搶答開關號搶答成功后按下復位鍵系統返回搶答狀態若不按鍵則30秒后自動返回搶答狀態
三系統軟件的設計
由于該制作的軟件設計較為簡單在此我們將設計的流程圖1流程圖2刊登出來以供編程時參考當然讀者也可以根據自己的思路進行編程只要實現的功能一樣即可
