基于单片机的多路抢答器.doc

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1、东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计基于单片机的多路抢答器设计专业名称自动化班级学号xxx学生姓名xxx指导教师xxx设计时间2011.6.27~2010.7.8东北大学秦皇岛分校自动化工程系《自动控制系统》课程设计任务书专业xxx班级xxx姓名xxx设计题目：基于单片机的多路抢答器设计一、设计实验条件地点：自动化系实验室实验设备：PC机二、设计任务1、设计一款6路或以上的抢答器；2、设计一个抢答器控制开关（开始抢答后才允许答题者抢答，供主持人使用）；3、设定抢答时间限制，超时该体作废；4、设定抢答时间；5、数字LED显示当前答题者号数；6、其他功能：有犯规时显示其号码

2、。三、设计说明书的内容1、设计题目与设计任务（设计任务书）2、前言（绪论）(设计的目的、意义等)3、主体设计部分4、参考文献5、结束语四、设计时间与设计时间安排1、设计时间：6月27日～7月8日2、设计时间安排：熟悉课题、收集资料：3天（6月27日～6月29日)具体设计（含上机实验）：6天（6月30日～7月5日)编写课程设计说明书：2天（7月6日～7月7日)答辩：1天（7月8日）前言随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券，股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答

3、器路数有很多时，实现起来就更困难。因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路结构抢答器又称第一信号鉴别器，其主要应用于各种知识竞赛，文娱活动等场合。传统普通的抢答器主要存在以下缺陷：（1）在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违规抢答信号，而对没有违规的抢答信号不能进行处理，因而使该次抢答过程变为无效。（2）当有多个违规抢答时，普通抢答器或采用优先编码电路选择其中一个，或利用抢答电路电子元件的竞争选择其中一个。对于后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定。各路抢答信号的竞争能力被固定，因而本质上也有优

4、先权。普通抢答器存在不公平性。（3）当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个而出现“漏洞”。本文介绍一种以AT89C51单片机为核心的八路抢答器系统，它充分利用了单片机系统的优点，具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。1.系统硬件电路设计1.1抢答器电路原理图下图1.1为系统总体方框图。其工作原理为：接通电源后，单片机上电自动复位，主持人没有按“开始”键时，抢答器处于禁止状态，号码显示数码管灭，时间显示数码管灭。主持人按下“开始”键后，宣布开始抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断，编码显示，扬声器提示。当有选

5、手抢答成功时，数码管显示其号码，并开始答题计时，显示剩余时间。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答。如果再次抢答，必须由主持人再次按“复位”和“开始”键。1.2单片机系统及各部分电路1.2.1单片机系统AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。内部自带2K字节课编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与IntelMCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C51构成的单片机系统具有结构简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减

6、少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。1.2.2复位电路MCS-51的复位输入引脚RST为MCS-51提供了初始化的手段，可以使程序从指定处开始执行，在MCS-51的时钟电路工作后，只要RST引脚出现超过两个及其周期以上的高电平时，即可产生复位的操作，只要RST保持高电平，则MCS-51循环复位，只有当RST由高电平变低电平以后，MCS-51才从0000H地址开始执行程序。本系统采用按键复位方式的复位电路。1.2.3时钟电路设计MCS-51的时钟可以由两种方式产生。一种是内部方式，利用芯片内部的振荡电路；另外一种为外部方式。本论文根据实际需要和简便，采用内部振荡方式。MCS-

7、51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAI_1和XTAI_2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体或陶瓷谐振器一起构成一个自激振荡器。MCS-51虽然有内部振荡电路，但要形成时钟，必须外接元件。所以实际构成的振荡时钟电路：外接晶体以及电容C1和C2构成并联谐振电路接在放大器的反馈回路中。对接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。晶体频率可在1