长通杯初赛论文

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1、目录1.系统方案22.抢答器的工作流程33.理论分析54•电路与程序设计65•时钟频率电路的设计76.复位电路的设计77•显示电路的设计88•键盘扫描电路的设计109•发声电路1310•系统复位1311・主程序151•系统方案本系统是借用单片机采用模块化设计的八路抢答器，包括8路抢答按纽、计时显示、提示功能等（根据需要可另设或多设相关功能）、开始与结束控制按钮、时限设定、各种相关显示调控功能等（根据需要也可另设或多设相关功能）。参赛者系统，除享有抢答按纽的权利功能外，还有人性化的提示功能和时间提示功能，也可设定由主控控制在参赛者终

2、端表现的趣味性功能等；主控系统的控制按钮做开始与结束控制，根据活动参赛者的层次，对提前抡答者的行为设定为非法或阻隔，若设有非法抢答控制功能时，在主控处带有公示性显示的非法抡答者的台位号，对抢答限吋及回答问题限时设为倒计时，并有显示提示。系统的主要功能模块方框图如图1所示。图1系统主要功能模块本系统采用模块化设计的八路抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。一共有8个按键输入，分别对应8路选手的抢答按键。主持人有开始和结束键。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，原始状态下抢答时间为20s,回答问题时

3、间为30so通过加键和减键修改上述时间，改完后结束键确定。新时间开始有效，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吋和选手号，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。单片机是整个抢答器的核心，内部电路设计用汇编语言编写。它完成了时间参数的设定，抢按号码的译码，保存；显示；输出，抢按及答题倒计时功能等。木设计中，有一个共阴的数码管组，四个数码管。其中两个显示吋间，一个空位，一个显示抢答号码。主持人依次

4、按下复位键（RESET）,开始键后开始抢答。可以抢按：超时数码管显示“FFF”，当抢按超过规定时间或答题超过规定时间后数码管显示“FFF”。若有选手在规定时间内抢按成功，则可以答题，数码管显示抢答时间的同时也显示选手号码。若在按开始键前抢答表示违规，数码管显示“FF”并显示选手号码。2.抢答器的工作流程抢答器的基本工作原理⑷：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。在整中，显示电路、声音电路等还要根据现场的实际情况

5、向外电路输出相应信号。抢答器的工作流程分为：系统复位、止常流程、违例流程等儿部分，如图2所示，下面分别予以介绍。3•理论分析本设计分为硬件设计和软件设计，这两者相互结合，不可分离；从时间上看,硬件设计的绝大部分工作量是在最初阶段，到后期往往还要做一些修改。只要技术准备充分，硬件设计的大返工是比较少的，软件设计的任务贯彻始终，到中后期基本上都是软件设计任务，随着集成电路技术的飞速发展，各种功能很强的芯片不断出现，使硬件电路的集成度越来越高，硕件设计的工作量在整个项冃中的所占的比重逐渐下降。为使硬件电路设计尽可能合理，应注意以下几方面

6、〔6(1)尽可能采用功能强的芯片，以简化电路，功能强的芯片可以代替若干普通芯片，随着生产工艺的提高，新型芯片的的价格不断下降，并不一定比若干普通芯片价格的总和高。(2)留有设计余地。在设计硕件电路时，要考虑到将来修改扩展的方便。因为很少有一锤定音的电路设计，如果现在不留余地，将来可能要为一点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。(3)程序空间，选用片内程序空间足够大的单片机，本设计采用AT89C51单片机。(4)RAM空间，AT89C51内部RAM不多，当要增强软件数据处理功能时,往往觉得不足。如果系统配置了外部RAM,则建议多留一

7、些空间。如选用8155作I/O接口，就可以增强256字节RAMo如果有大批数据需要处理，则应配置足够的RAM,如6264,62256等。随着软件设计水平的提高，往往只要改变或增加软件中的数据处理算法，就可以使系统功能提高很多，而系统的硬件不必做任何更换就使系统升级换代。只要在硬件电路设计初期考虑到这一点，就应该为系统将来升级留足够的RAM空间，哪怕多设计一个RAM的插座，暂不插芯片也好。(5)I/O端口：在样机研制出来后进行现场试用吋，往往会发现一些被忽视的问题，而这些问题不是靠单纯的软件措施来解决的。如有些新的信号需要采集,就必

8、须增加输入检测端；有些物理量需要控制，就必须增加输出端。如果在硬件电路设计就预留出一些I/O端口，虽然当时空着没用，那么用的时候就派上用场了。4•电路与程序设计U1'回答时问训整共阴极数码管gigf£EuccdOECdQMS29艮£2盘gswvgH