使用微控制器的8通道测验蜂鸣器电路

在本项目中，我将向您展示一个使用微控制器 (8051) 的 8 通道测验蜂鸣器电路的设计和工作原理，它可以告诉我们在测验或游戏节目中哪个团队先按下了按钮。

测验蜂鸣器常用于教育机构和游戏节目等场所，组织者需要知道谁先按下按钮。传统的系统需要人工干预来决定哪个小组先按下按钮，而这种系统可能会出现错误，甚至有偏差。

另一个问题是，当两名成员按下按钮的时间间隔微乎其微，很难猜出谁先按下蜂鸣器。

在这个项目中，我设计了一个自动抢答蜂鸣器系统，当不止一个小组按下蜂鸣器时，两个按钮按下之间的延迟会被准确地考虑在内，并显示相应的数字。

我使用 8051 微控制器设计了该电路，它可以扫描来自按钮的输入，并在显示设备（7 段显示器）上显示相应的数字。这是一个简单的电路，元件数量最少，没有任何复杂性。尽管该系统仅为 8 个小组设计，但可通过使用另一组 8 个按钮来增加更多小组。

测验蜂鸣器电路背后的原理

使用微控制器的 8 通道测验蜂鸣器电路是一个简单的嵌入式系统，输入设备是一组 8 个按钮，主控制器是微控制器，输出设备是蜂鸣器和显示器。

整个操作由微控制器通过 C 语言编写的程序来完成，并将其存储在微控制器中。当按下其中一个按钮时，蜂鸣器开始响铃，相应的数字会显示在 7 段显示器上。

使用微控制器的 8 播放器测验蜂鸣器电路图

所需元件

AT89C51 （8051 微控制器）

7 段显示器（本项目中使用共阳极）

按钮 - 10

10KΩ 电阻器 - 2

100Ω 电阻器 - 8

470Ω 电阻器 - 2

2N2222 NPN 晶体管 - 2

5V 蜂鸣器

1N4007 二极管

10μF 电容器

33pF 电容器 - 2

11.0592 MHz 晶体

8051 编程器

5V 电源

设计过程

整个设计过程包括五个步骤。

第一步是设计电路。

第二步是使用任何软件绘制原理图。

第三步是使用 C 语言或汇编语言等高级语言编写代码，然后在 Keil μVision 等软件平台上进行编译。

第四步是用代码对微控制器进行编程。

最后，第五步是测试电路。

测验蜂鸣器电路设计

该电路使用五个主要元件：8051 微控制器、SPST 按钮、蜂鸣器和共阳极 7 段显示器。 本例中使用的微控制器是 AT89C51，它是 Atmel（现为 Microchip）公司生产的一款 8 位微控制器。

复位电路设计： 复位电阻的选择应确保复位引脚两端的电压不低于 1.2V，且施加到该引脚的脉冲宽度大于 100 ms。 这里我们选择 10KΩ 的电阻和 10μF 的电容。

振荡器电路设计： 振荡器电路的设计使用了一个 11.0592 Mhz 的晶体振荡器和两个 33pF 的陶瓷电容器。晶体连接在微控制器的 18 和 19 引脚之间。

微控制器接口设计： 8 个按钮连接到微控制器的端口 P1，蜂鸣器连接到端口 P3.3 引脚。7 段显示器与微控制器的接口是所有输入引脚都连接到端口 P2。

微控制器代码： 代码可以用 C 语言或汇编语言编写。在这里，我使用 Keil μVision 软件用 C 语言编写了程序。具体步骤如下

在 Keil 窗口创建一个新项目并选择目标（微控制器）。

在项目下创建一个新文件并编写代码。

以 .c 扩展名保存代码，并将文件添加到目标文件夹下的源代码组文件夹中。

编译代码并创建十六进制文件。

编译代码并创建十六进制文件后，下一步就是将代码转储到微控制器中。这可以通过 8051 微控制器编程器完成。

测验蜂鸣器电路如何工作？

电路通电后，编译器将初始化堆栈指针和具有非零初始值的变量，并执行其他初始化过程，然后调用主函数。然后，它会检查是否有任何按钮被按下。

换句话说，微控制器会扫描端口 P1 的输入引脚是否为零或逻辑低电平。如果按钮被按下，则通过传递相应的数字来调用显示函数。然后，微控制器将相关信号发送到与 7 段显示器相连的端口。

微控制器会打开蜂鸣器一秒钟，然后将其关闭，但 7 段显示器上会持续显示数字，直到按下 RST 按钮为止。

问答蜂鸣器电路的应用

该电路可用于学校、学院和其他机构组织的知识竞赛。

它还可用于其他游戏节目。

它还可用作银行、餐馆等公共场所的数字令牌显示系统。