综合电子设计报告 抢答器new

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1、综合电子课程设计报告综合电子课程设计报告课程题目：智能抢答器参与设计者：22007305林剑22007303姜一真22007304刘定朝22007401余婧日期：2009-9-161/13综合电子课程设计报告一、引言工厂、学校和电视台等单位经常举办各种智力竞赛,抢答器自然成为这类竞赛的必要设备。在我校举行的各种竞赛中我们也会经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举手或者举答题板的方法判断选手的优先答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观判断造成比赛不公平。因此，智能抢答器的设计具备一定的实用价值。我组以单片机及简单数字逻辑器件为设计基础，综合利用Keil软件编程进行单片机编

2、程，AltiumDesigner6.9软件进行印制电路板设计，设计出智能抢答器，成本低，设计简单，并实物验证成功。二、设计任务1.设计一个智力竞赛抢答器，可同时供4名选手或4个代表队参加比赛，他们的编号分别是1，2，3，4，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是C1，C2，C3，C4。2.给节目主持人设置一个复位开关，用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时蜂鸣器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的

3、编号一直保持到主持人将系统清零为止。三、系统设计要点系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、确定元器件封装规格、绘制线路图及PCB板图，以达到设计要求。软件设计部分，首先在总体设计中完成系统的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，达到所需功能要求。硬件电路的设计最重要的是选择用于控制的单片机，并确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路设计还包括输入输出接口设计，画出详细电路图，标出芯片的型号、器件参数值及封装规格，合理布局PC

4、B板，发现设计不当及时修改，最终达2/13综合电子课程设计报告到设计目的。软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统由于是采用51系列单片机，因此使用KeilC语言进行开发。此编程工具相比汇编语言具有结构化、适用范围大、可移植性好等特点。四、具体设计过程1、原理概述：电子智能抢答器用单片机控制。抢答器的工作原理是采用单片机最小系统，用查询式键盘进行抢答。采用静态显示组号，并使蜂鸣器响起。2、流程图：3/13综合电子课程设计报告3、总电路原理图：4、分模块设计：控制系统的四个模块分别为：单片机最小系统、显示模块、抢答开关模块、音频输出模块。使用元器件：主控制器模块：采用AT

5、89C51单片机。抢答器显示模块：8段数码管显示。抢答器键盘模块：四个独立式键盘。另外，使用蜂鸣器使抢答开关按下后发出蜂鸣声。1.单片机选用：采用ATMEL公司的AT89C51作为系统控制器。其算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可以用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且具有功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点。4/13综合电子课程设计报告2.显示模块设计：硬件设计：采用传统的8段数码管静态显示抢答选手的编号。数码管由8数据锁存器74HC573控制，电路设计图如图1。图1显示模块电路设计图软件设计：流程图如下：子程序入口查表取段码段码送驱动显示位码选通数码管查表取段码显示返回

6、数码显示程序流程图3.抢答电路模块设计硬件设计：5/13综合电子课程设计报告抢答器的工作原理是采用单片机最小系统，用查询式键盘进行抢答。通过抢答按键模块，连接按键进行抢答。其工作原理为：主持人按清零键后，选手可按键抢答，单片机锁存信号，屏蔽外界信号。并在LED数码管上显示编号，并有蜂鸣音输出。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。蜂鸣器电路设计图如图2.图2蜂鸣器电路设计图软件设计：由于键盘扫描的速度很快，而人按键总会持续一定的时间，因此只要单片机处在等待输入的状态，键盘扫描程序基本上不会错过任何一个按键信号。消抖程序：由于一般人按键会有抖动，抖动信号造成键盘扫描时会出现一

7、些错误的信号，要不就是扫描不进数据，要不就是重复输入很多次数据，因此需要有一个消除抖动的程序。让单片机不响应一些相关的抖动信号，而只响应一次确实存在的按键信号。消抖动程序是这样实现的，当检测到一个脉冲信号时，并不立即认为是一次按键，而是延时一段时间以后再进行检测，如果两次检测都有信号，那么就认为有一次按键动作发生了。延时的选择非常重要，太快了，起不到消除抖动的效果，太慢了又让键盘太不灵活，错过较多的按键信号。在查阅相关资料之后，我们确定延迟时间为10ms，设计延迟子函