使用微控制器的8通道測驗蜂鳴器電路

在本項目中，我將向您展示一個使用微控制器 (8051) 的 8 通道測驗蜂鳴器電路的設計和工作原理，它可以告訴我們在測驗或游戲節目中哪個團隊先按下了按鈕。

測驗蜂鳴器常用于教育機構和游戲節目等場所，組織者需要知道誰先按下按鈕。傳統的系統需要人工干預來決定哪個小組先按下按鈕，而這種系統可能會出現錯誤，甚至有偏差。

另一個問題是，當兩名成員按下按鈕的時間間隔微乎其微，很難猜出誰先按下蜂鳴器。

在這個項目中，我設計了一個自動搶答蜂鳴器系統，當不止一個小組按下蜂鳴器時，兩個按鈕按下之間的延遲會被準確地考慮在內，并顯示相應的數字。

我使用 8051 微控制器設計了該電路，它可以掃描來自按鈕的輸入，并在顯示設備（7 段顯示器）上顯示相應的數字。這是一個簡單的電路，元件數量最少，沒有任何復雜性。盡管該系統僅為 8 個小組設計，但可通過使用另一組 8 個按鈕來增加更多小組。

測驗蜂鳴器電路背后的原理

使用微控制器的 8 通道測驗蜂鳴器電路是一個簡單的嵌入式系統，輸入設備是一組 8 個按鈕，主控制器是微控制器，輸出設備是蜂鳴器和顯示器。

整個操作由微控制器通過 C 語言編寫的程序來完成，并將其存儲在微控制器中。當按下其中一個按鈕時，蜂鳴器開始響鈴，相應的數字會顯示在 7 段顯示器上。

使用微控制器的 8 播放器測驗蜂鳴器電路圖

所需元件

AT89C51 （8051 微控制器）

7 段顯示器（本項目中使用共陽極）

按鈕 - 10

10KΩ 電阻器 - 2

100Ω 電阻器 - 8

470Ω 電阻器 - 2

2N2222 NPN 晶體管 - 2

5V 蜂鳴器

1N4007 二極管

10μF 電容器

33pF 電容器 - 2

11.0592 MHz 晶體

8051 編程器

5V 電源

設計過程

整個設計過程包括五個步驟。

第一步是設計電路。

第二步是使用任何軟件繪制原理圖。

第三步是使用 C 語言或匯編語言等高級語言編寫代碼，然后在 Keil μVision 等軟件平臺上進行編譯。

第四步是用代碼對微控制器進行編程。

最后，第五步是測試電路。

測驗蜂鳴器電路設計

該電路使用五個主要元件：8051 微控制器、SPST 按鈕、蜂鳴器和共陽極 7 段顯示器。 本例中使用的微控制器是 AT89C51，它是 Atmel（現為 Microchip）公司生產的一款 8 位微控制器。

復位電路設計： 復位電阻的選擇應確保復位引腳兩端的電壓不低于 1.2V，且施加到該引腳的脈沖寬度大于 100 ms。 這里我們選擇 10KΩ 的電阻和 10μF 的電容。

振蕩器電路設計： 振蕩器電路的設計使用了一個 11.0592 Mhz 的晶體振蕩器和兩個 33pF 的陶瓷電容器。晶體連接在微控制器的 18 和 19 引腳之間。

微控制器接口設計： 8 個按鈕連接到微控制器的端口 P1，蜂鳴器連接到端口 P3.3 引腳。7 段顯示器與微控制器的接口是所有輸入引腳都連接到端口 P2。

微控制器代碼： 代碼可以用 C 語言或匯編語言編寫。在這里，我使用 Keil μVision 軟件用 C 語言編寫了程序。具體步驟如下

在 Keil 窗口創建一個新項目并選擇目標（微控制器）。

在項目下創建一個新文件并編寫代碼。

以 .c 擴展名保存代碼，并將文件添加到目標文件夾下的源代碼組文件夾中。

編譯代碼并創建十六進制文件。

編譯代碼并創建十六進制文件后，下一步就是將代碼轉儲到微控制器中。這可以通過 8051 微控制器編程器完成。

測驗蜂鳴器電路如何工作？

電路通電后，編譯器將初始化堆棧指針和具有非零初始值的變量，并執行其他初始化過程，然后調用主函數。然后，它會檢查是否有任何按鈕被按下。

換句話說，微控制器會掃描端口 P1 的輸入引腳是否為零或邏輯低電平。如果按鈕被按下，則通過傳遞相應的數字來調用顯示函數。然后，微控制器將相關信號發送到與 7 段顯示器相連的端口。

微控制器會打開蜂鳴器一秒鐘，然后將其關閉，但 7 段顯示器上會持續顯示數字，直到按下 RST 按鈕為止。

問答蜂鳴器電路的應用

該電路可用于學校、學院和其他機構組織的知識競賽。

它還可用于其他游戲節目。

它還可用作銀行、餐館等公共場所的數字令牌顯示系統。