单片机原理与接口技术课程设计--报告格式

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1、基于单片机的电子抢答器设计11.1.设计意义11.2.系统功能要求12.方案设计23.硬件设计34.系统调试65.设计总结66.附录A；源程序77.附录B：电路图138.参考文献13单片机原理与接口技术课程设计报告书题目：基于单片机的抢答器设计姓名：学号：专业：电气工程及其自动化指导老师：设计时间：2015年6月抢答器的设计单片机原理及应用课程设计基于单片机的电子抢答器设计引言1.1.设计意义概述所设计题目的意义。伴随着科技的进步和时代的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，比如证券、股票交易以及各种智力竞赛等等,因此出现了——抢答器。抢答器一般是由很

2、多逻辑电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示电路实现了其它功能。抢答器又称为第一信号鉴别器，其主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。抢答器的设计就是在这种社会条件下诞生的，这次设计用AT89S51单片机为核心控制元件，设计一个实用的抢答器。1.2.系统功能要求本方案以单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的八路抢答器

3、具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛，同时还利用C语言编程，使其实现一些基本的功能。本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。它的功能实现是比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，即计时开始，此时数码管开始进行30s的倒计时，直到有一个选手抢答时，对应的会在数码管上显示出该选手的编号，此时蜂鸣器会进行10S提示。如果在规定的30s时间内没有做出抢答，则此题作废，即开始重新一轮的抢答。本抢答器分两种模式：模式1为抢答模式，此时Start键为抢答开始按键；模式2为抢答时间调整模式，此时Start键为时间

4、增加功能。（时间为循环增加，最大60）按键说明：NO1---NO8：选手抢答按键Start：模式1为抢答开始键，由主持人按下；模式2为抢答时间调整键Clear：短期按下为模式1的抢答复位功能；长期按下不放进入模式2，再次按下返回模式1。15抢答器的设计单片机原理及应用课程设计1.方案设计抢答器的基本工作原理：在抢答竞赛或呼叫时，有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部的寄存器工作，并识别、记录第一个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生超时信号。在整个抢答器工作过程中，显示电路、声音电路等还要根据现场的实际情况向外电路输出相应信号。抢答器的工

5、作流程分为：系统复位、正常流程、显示流程等几部分。抢答器的工作过程如下：1、如果想调节抢答时间，长按clear键进入模式二调整。2、主持人按"抢答开始"键，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会显示其号数并立显示倒计时剩余的时间，并且锁定其他的选手抢答无效，所以只有第一个按抢答的选手有效。3、如果主持人未按“start”键，而有人按了抢答按键，抢答无效，不给予显示，并且开始下一轮的答题。总而言之，本课题利用AT89C51单片机及外围接口实现的抢答系统设计了抢答器，该抢答器增加了新功能、提高了系统的可靠性、简化了电路结构、节约了成本，是一个

6、实用的工程设计。系统的主要功能模块方框图如图2-1所示。图2—115抢答器的设计单片机原理及应用课程设计1.硬件设计振荡电路：80C51内部有时钟电路，故而我们只需在外部链接一个12MHZ的晶振。电容一般采用30PF，如图3—1所示。图3-1复位电路：单片机的第9脚RST为复位端。电容隔离电源和地，充电充满的时候流过的电流是0，所以接的是低电平，处于正常的状态，当按键按下的时候，电容被短路，电阻被接入到电路当中，5V电直接接到电阻R1上面，所以电阻R1上的压降就是5V，所以第九脚的电压为电源电压5V，实现按键复位，电容起的作用就是开机上电复位！具体如图3—2所

7、示图3—2按键电路：简单来说，按键电路主要通过开关的通断来改变I/O口的状态，从而起到控制作用，按键按下去时会产生电压，为防止I/O口被破坏，我们需要接一个电阻，具体如图3—3所示15抢答器的设计单片机原理及应用课程设计图3—3显示电路及译码器电路：显示电路使用四位七段数码管，它是共阴极。译码器采用74LS245译码器，它是8路同相三态同向总线收发器，可双向收发信号，具体如图3—4所示图3—4发声电路：图3-515抢答器的设计单片机原理及应用课程设计软件设计硬件电路确定后，软件的编程要与硬件相匹配，软硬件才能结合完成所要实现的功能。由功能分析得到的软件结构图如

8、4-1所示。图4-1程序系统图程序流程