基于单片机八路抢答器设计

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1、湖南工业大学本科毕业设计（论文）第一章系统方案与论证1.1基本要求（1）系统容量：为满足竞赛抢答的要求，系统容量定位8路。（2）系统能完成：倒计时指令发送与接收；抢答对别信息发送与接收；（3）抢答倒计时可在0-99秒内根据需要任意调整。（4）所有信息交换都采用无线通信。（5）抢答指令发出和抢答成功要有提示音。1.2系统方案选择1.2.1系统基本结构框选手电路89C51控制输入数码显示电路蜂鸣器电路信号采集主持人电路图1-1基本系统结构框图21湖南工业大学本科毕业设计（论文）系统工作流程：主持人电路通电后，2位数码管不断加1，以示电路可以正

2、常工作。主持人按下控制开关后，电路进入倒计时预设状态，设置好后再按一下控制开关，则完成预设，数码管显示预设数。当主持人按下开始按钮后，选手可以抢答，同时数码管显示倒计时读秒，如有选手按下抢答键，数码管显示该选手的序号，同时封锁其他的抢答信号，蜂鸣器鸣叫10s，以示有人抢答成功。如读秒归零时还无人抢答，则蜂鸣器鸣叫10s,数码管显示为不断闪亮的“00”，以示抢答时间到。当抢答的选手回答完毕或读秒归零后，主持人按一下开始按钮，电路即可恢复到开始抢答，倒计时读秒状态1.2.2通信方案论证与选择要实现无线通信，可选用频分复用和时分复用两种形式。频

3、分复用各信道独立，不考虑信号在时间上的重叠。但是在整个系统最少也需要8个信道，电路复杂，制作成本高，故不取。对实际问题进行分析，发现系统通信中，除抢答信号外，其他信号的传送都具有明显的分时性（即各信号的传送都不可能同时出现）。再对抢答信号进行深入研究，发现：（1）人对抢答信号的反应在毫秒级是很不灵敏的，人的反应速度是在0.2s-0.8s内随即出现。（2）在比赛现场，抢答题目一般在几十秒内。能做出回答决定的人也只在40%左右，坚决做出回答决定的占20%左右。根据系统满容量算20x20%=4,只有4个左右的人数进入0.2—0.8s反应比赛中。

4、（3）按键反应速度也是有差异的，大概在20ms左右。根据以上三点分析，可以定性的得出抢答信号在一定的时间区间内具有随机分时的特性。另一方面，抢答信号信息量不大(只有对别信息)，可以做到在极短的时间内传完，因此，若保证每一个抢答信号传送时间<2.1ms，那么在0.2s-0.8s的时间内任意两个对别信号在传送时间上重叠的概率就很小，因此可以实现抢答信号时分传送。又因时分复用只用一个信道，电路简单可靠性高，制作成本低，综合考虑选用时分复用方案。21湖南工业大学本科毕业设计（论文）第二章系统硬件设计为了满足系统功能和系统的灵活性，本系统各部分均采

5、用单片机作为核心器件。为了使电路结构简单，性能可靠，无线部分均采用性能良好的收发模块（315MHZ高频接收发送模块FST-3和CZS-3）。硬件系统是一个数、模、单片机混合电路。2.189C51单片机单片机为本系统的核心器件。这里我们选用89C51单片机，89C51具有低功耗、高性能的特点，且与80C51兼容，特别是其内部增加的闪速可电改写的存储器FlashROM给单片机的开发及应用带来了很大的方便，且芯片的价格非常便宜，因此近年来得到了及其广泛的应用。2.1.1功能特性描述89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPERO

6、M—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低功耗、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。主要性能：⑴与MCS-51单片机产品兼容⑵8K字节在系统可编程Flash存储器⑶1000次擦写周期⑷全静态操作：0Hz～33H

7、z⑸三级加密程序存储器⑹32个可编程I/O口线⑺三个16位定时器/计数器⑻八个中断源⑼全双工UART串行通道⑽低功耗空闲和掉电模式21湖南工业大学本科毕业设计（论文）⑾掉电后中断可唤醒⑿看门狗定时器⒀双数据指针⒁掉电标识符EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728

8、PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND2089S52U12.1.2引脚结构图2-189C51引脚图2.1.3管脚说明VCC:电源GND:地P0口：P0口是一个8位漏极开