文档介绍：沈阳航空航天大学
课程设计报告
课程设计名称:单片机系统综合课程设计
课程设计题目:四路抢答器的设计与实现
院(系):计算机学院
专业:
班级:
学号:
姓名:
指导教师:
完成日期:
目录
第1章总体设计方案 1
设计原理 1
设计思路 1
实验环境 2
第2章详细设计方案 3
硬件电路设计 3
主程序设计 6
功能模块的设计与实现 7
第3章结果测试及分析 12
结果测试 12
结果分析 12
参考文献 13
附录 14
Ⅰ源程序 14
Ⅱ主要元器件清单 22
Ⅲ电路图 23
第1章总体设计方案
设计原理
根据课程设计任务书的内容与要求,要实现四路抢答器的设计。主持人按下抢答开始开关,数码管从10s开始倒计时,此时选手可以抢答,相应的LED亮,单数码管显示其选手号,双数码管从30s开始进行答题倒计时,答题时间到则单数码管闪烁显示选手号5次,再回到初始状态,若时间到但没有人抢答则回到初始状态(所有灯灭,检测主持键是否按下)。若主持人尚在念题还未按下抢答开始开关,某选手违规抢答,则单数码管闪烁显示其选手号5次后回到初始状态。一共设置六个开关,用按键开关输入抢答信号,经单片机的处理, 输出控制信号。硬件部分主要由单片机8031、数码管、按键开关、LED小灯和若干导线组成。
设计思路
采用C语言程序设计结合硬件电路设计方法,利用伟福Lab6000实验箱上已有芯片8031来实现四路抢答器的设计,其中包括主持人按键及各功能键的设计、触发中断定时、数码管动态显示、相应的LED灯亮灭的情况。
(1)提出方案
首先,设置一个主持人按键开关,当主持人按下开始键后,触发定时器T0进行10s抢答倒计时,若有选手按下抢答键则触发定时器T1进行30s答题倒计时。同时,与选手相对应的LED灯亮、数码管显示选手号;若30s内选手没有答题完毕,则数码管闪烁其选手号5次。其次,若10秒内没有选手按下抢答器,则回到初始状态,进行下一题抢答。最后,若主持人没有按下开始键就有选手按下抢答键,则数码管将会闪烁显示其选手号5次后回到初始状态。
(2) 方案论证
四路抢答器设计的方案论证如下:
首先,设计6个按键,分别为主持人开始键start、清零键clear,选手抢答键key1~key4,~ 。只有主持人按下start键后才可以开始抢答,否则属于违规抢答。clear键是选手在30秒内答题结束,主持按下clear键,系统自动回到初始状态。
其次,~ ,当有选手按下抢答键时与其相对应的LED小灯亮(初始状态时4个LED灯是熄灭状态)。
再次,使用8031,将其内部的定时器T0设置为10秒倒计时,当主持人按下开始键后立即启动定时器T0;并将定时器T1设置为30秒倒计时,若有选手按下抢答键后立即启动定时器T1,开始30秒答题倒计时。
最后,将8031的片选端CS连接到数码管的LED/CS/端,最右端的双数码管用来显示倒计时时间,右端起第三个数码管显示选手号。当若有选手违规抢答,则单数码管会闪烁其选手号5次;若选手在30秒内没有答题结束,则单数码管也会闪烁其选手号5次。
如果10秒定时时间已到,没有人抢答,表示本次抢答无效,系统将会自动恢复到初始状态,继续进行新一轮答题。并且该设计使用8031单片机作为控制系统核心。可以实现信号识别,控制以及在数码管上显示结果等功能。
四路抢答器的设计,由芯片初始化模块、按键模块、计时模块、显示模块四部分组成,按键模块和显示模块通过若干导线与控制模块相连接。当主持人宣布抢答开始的时候,按下开始按键,此时系统进入抢答状态,若选手按下抢答键,相应的信息送往单片机,再由单片机输出到显示数码管上。第一个按下抢答按键的选手信息,经过单片机的控制,在数码管上显示相应的号码,并锁存,同时禁止其他选手按键的输入。
实验环境
·硬件环境:伟福Lab6000实验箱,PC机。
·软件环境:WAVE6000应用软件。
第2章详细设计方案
硬件电路设计
(1)按键电路的设计
开关电路共设置了6个按键,-。初始状态时开关都接低电平,按下按键时向单片机输入高电平信号。。
按键电路图
(2)8031电路的设计
8031的EA端接电源,X1、X2端接晶振电路,RESET端接复位电路。:
8031电路图
(2)LED灯电路的设计
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