基于单片机的八路抢答器设计

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1、-0-单片机原理及系统课程设计报告目录1.绪论11．1选题的目的和意义11．2课题研究的内容11．3课题的优点及组成21．4方案论证21．5国内外现状31．6抢答器的简介31．7抢答器的工作流程52.硬件设计62．1硬件电路的设计原理62．2硬件电路的设计62．3最小系统82．4稳压电源电路设计82．5时钟频率电路的设计92．6复位电路的设计102．7显示电路的设计102．8键盘扫描电路的设计112．9发声电路的设计133．软件设计模块143．1主程序系统结构图143．2软件任务分析153．3程序流程图153．4程序清单164．系统的调试28结束语31致谢32参考文献3

2、3附录一元器件清单34附录二系统原理图35-35-单片机原理及系统课程设计报告1.绪论随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。因其功耗低，超高型，低成本，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。1．1选题的目的和意义通过这次设计，掌握51单片机的原理，了解简单多功能抢答器组成原理，初步掌握

3、多功能抢答器的调整及测试方法，提高独立思考能力和排除故障的能力。同时通过本课题设计与调试，提高自己的动手能力，巩固已学的理论知识，建立单片机理论和实践的结合，了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。无论是学校还是电视节目中,都可能会举办各种各样的智力竞赛,都会用到抢答器。如果要是让抢答者用举手等方法，主持人很容易误判，会造成抢答的不公平，比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。为了使这种不公平不发生，只有靠电

4、子产品的高准确性来保障抢答的公平性。1．2课题研究的内容系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。主持人有开始和结束、复位键。在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，主持人按键开始后，选手开始抢答为有效，数码显示屏显示抢答时间倒计时和选手号，在最后五秒扬声器发生提示。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规，数码显示屏显示犯规者的代号，扬声器持续发生。主持人可按键结束，新一轮抢答开始。-35-单片机原理及系统课程设计报告1．在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效。2．抢答限定时间和回答问题的时间可

5、以在1～99s设定。3．可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有扬声器提示。4．抢答时间和回答问题时间倒记时显示，时间完后系统自动复位。5．回答限定时间内使用锦囊回答时间将加到60s。6．按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。1．3课题的优点及组成在知识比赛中，特别是做抢答题目的时候，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。课题中主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它的

6、实际用途。本系统采用AT89S51单片机作为核心。控制系统的四个模块分别为：存储模块、显示模块、声音模块、抢答开关模块。该抢答器系统通过八个个按键输入抢答信号；利用4个七段共阳数码管来完成显示功能。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号，控制4个七段共阳数码管和喇叭工作。在数码管上显示哪一组先答题，从而实现整个抢答过程。1．4方案论证方案一:八路抢答器可以利用硬件电子元器件实现，系统各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制开关，完成抢答输入信号的触发。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成选手

7、抢答的基本功能，但是电路结构复杂，调试困难，涉及到外围元件多，并且制作过程工序比较烦琐，不便于安装，实验给实际操作带来很大的麻烦。方案二:该系统采用MCS-51系列单片机AT89S51作为控制核心，其片内带有4KflashROM，128的RAM，以及15根I/O口线能满足设计要求。该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。利用单片机程序判断选手按键是否有效，但是选手违规抢答，利用简答程序显示，启动扬声器-35-单片机原理及系统课程设计报告报警，告诉主持人有人违规操作，抢答无效。给出相应的延时，选手按正常的操作抢答，软件倒计时，利