毕业论文-电子智能抢答器

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1、摘要随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。同时楼宇智能化的发展与成熟，也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。电子技术和微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单片微型计算机）的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块

2、集成电路芯片上的微型计算机。因此一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。电子智能抢答计分器在抢答过程中，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。抢答组数可以在八组以内任意使用，本系统设计为模块形式采用九针插头进行连接，系统工作原理本系统采用AT89S51单片机作为核心。控制系

3、统的五个模块分别为：单片机最小系统（六位并行数码显示、4*4矩阵式键盘）、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块、音乐音频输出模块。关键词：单片机；矩阵式键盘；显示；驱动；抢答34目录摘要i目录ii第一章系统设计要点11.1抢答器的硬件设计要求11.2计分器系统的软件流程21.3计分器的硬件设计31.4人机交互程序设计31.5抢答器系统软件的流程图41.6抢答数码显示软件程序设计51.7音乐音频输出流程图6第二章各模块方案选择和论证及最终方案72.1抢答器显示模块72.2控制器模块82.3电源方案的选择92.4

4、抢答器键盘的选择92.5计分器显示模块122.6计分器键盘的选择132.7模块的最终方案13第三章电子智能抢答器系统的硬件电路设计143.1计分器的电路设计143.1.1计分器系统的硬件电路143.1.2计分显示模块163.2抢答器的电路设计17343.2.1抢答电路模块173.2.2抢答按键模块的设计18第四章单片机干扰防护194.1采用隔离技术194.2正确的接地措施19第五章结论21参考文献22致谢23附录2434第一章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

5、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、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，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总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体设计，包括各模块的流程图，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，根据电

6、路图在仿真机上进行调试。本系统是采用51系列单片机，因此使用KeilC语言进行开发。软件设计采用模块化系统设计方法，先编写各个功能模块子程序，然后进行组合与调整，经过调试后，达到设计功能要求。1.1抢答器的硬件设计要求抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1~S8表示。设置一个系统清除和抢答控制按扭，该按扭由主持人控制。抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除

7、为止。34图1-1计分器系统的软件流程1.2计分器系统的软件流程检测P3.7状态初始化开始扫描键盘S1~S8是那一个组要加分,并组号显示在主板上(六个数码管)为0单组加减分为1全部统一加减分加分按键S14减分按键S15键盘录入分值,并显示在主板上(六个数码管)加分按键S12减分按键S13键盘录入分值,并显示在主板上(六个数码管)确定S16P1.7输入一个单次脉冲,并保持高电平(锁存数据由P3.0P3.1串口输出显示分数)341.3计分器的硬件设计加减计分有三位显示，用串行通信口，显示分数，用4*4阵列式键盘进

8、行同时加减和单组加分。1.4人机交互程序设计系统的人机交互程序设计，主要是解决按键的扫描与信息的显示，让操作者能够灵活地控制系统工作。键盘用来输入指令，发光数码管用来显示单片机的状态，这是一个比较简单的人机交互形式。本系统的键盘采用的是4×4矩阵式键盘，矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列线的交叉点上。一个4×4的行、列结构可以构成一个含有16个按键的键盘，显然，在按键数量较多时，矩阵式键盘较