八路智力竞赛比赛抢答器的设计.doc

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1、摘要抢答器是一种常见的电子产品,尤其是在各类智力竞猜中,为了实现选手的公平性,性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。这里通过两种设计方案的对比,最终选定了用单片机实现抢答器电路。由于单片机具有可编程定时器和中断设备,便于实现编程和时间的精确控制。所用方案电路结构简单,易于实现,它用4个七段数码管来显示,且具有简单精准的报警电路。所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性,主持人可以根据题目难易进行时间设定,这样进一步保证了公平性。由于它具有成本低廉,结构简单,且性能优良的诸多优点,必定会得到广泛的应用。关键词:抢答器,单片机,七段数码管,时间设定目录一方案的概

2、述11.1设计内容及要求11.1.1设计内容11.1.2设计要求11.2设计方框图21.3抢答器的程序流程3二抢答器单元设计及其说明82.1主要芯片的介绍82.2程序流程图102.3MAX7219122.3.1MAX7219引脚说明122.3.2基本的工作方法132.3.3MAX7219初始化142.3.4部分程序功能介绍142.4LCD简介162.4.1LCD和LED的区别162.4.3显示电路设计和LCD的引脚功能说明172.4.4液晶显示模块18三  抢答器电路原图及仿真203.1抢答器原理图203.2仿真软件介绍213.3仿真测试效果22设计小结25参考

3、文献26附录一27附录二28黄石理工学院毕业设计(论文)一方案的概述1.1设计内容及要求1.1.1设计内容1设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。2给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。3抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时蜂鸣器给出音响提示。此外,要封锁输入电路

4、,禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。4用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路,画出各单元电路图和总体逻辑框图,正确描述各单元功能,合理选用电路器件,画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告1.1.2设计要求1、如果想调节抢答时间或答题时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下"加1s"键,如果想减一秒按一下"-1s"键,时间LED上会显示改变后的时间,调整范围为0s~99s,0s时再减1s会跳到99,99s时再加1s会变到0s。2、主持人按"抢答开始"

5、键,会有提示音,并立刻进入抢答倒计时(预设30s抢答时间),如有选手抢答,会有提示音,并会显示其号数并立刻进入回答倒计时(预设60s抢答时间),不进行抢答查询,所以只有第一个按抢答的选手有效。倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。3、如倒计时期间,主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键,系统会自动进入准备状态,等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。35黄石理工学院毕业设计(论文)4、如果主持人未按"抢答开始"键,而有人按了抢答按键,犯规抢答,LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停,直到按下"停止"键为止。5、P3.0为开始抢答,P3.1为停止,p1.0-

6、p1.7为八路抢答输入数码管段选P0口,位选P2口低3位,蜂鸣器输出为P3.6口。P3.2抢答时间调整整,P3.3回答时间调整,P3.4为时间加1调整,P3.5为时间减1调整。6、当参赛选手在回答问题时要求使用锦囊,则主持人按下抢答开始键,计时重新开始。1.2设计方框图如图(1-1)所示为八路智力抢答器设计的物理模块划分如下:单片机抢答模块(八路输入)控制模块(主持人操作)显示模块(倒计时、选手号)语音提示模块图1-1设计物理框图通过主持人的相关操作(包括开始、停止、调时、锦囊使用等),以及选手的抢答,显示模块与语音模块应能迅速做出正确回应。如主持人按下开始,语

7、音模块立刻给以语音提示,显示模块立刻显示抢答倒计时;当有选手抢答,显示模块应马上显示最先抢答的选手号,并进入答题倒计时…而这一切,都有赖于本设计的核心模块—51单片机来控制。通过一系列的汇编程序,来控制、实现相应的逻辑功能。本设计中大部分的较为复杂的逻辑控制,都是用相应的汇编程来控制实现的。根据相应的设计要求,对本设计可作如下分析:35黄石理工学院毕业设计(论文)1、由设计要求1,本设计应具有抢答时间调整和回答时间调整程序,并由相应引脚来控制:P3.2抢答时间调整,P3.3回答时间调整,P3.4为加1s,P3.5为减1s;2、根据设计要求2,本设计应具有抢答、回

8、答倒计时功能,即倒计时程

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