文档介绍：西安邮电学院毕业设计(论文) 题目: 基于 51单片机的抢答器设计院(系): 专业: 班级: 学生姓名: 导师姓名: 职称: 目录第一章抢答器的概述 系统设计的功能 抢答器需求分析 抢答器的工作原理第二章单片机的功能简介 89系列单片机的概述 AT89S51 的功能 TA89S51 特殊功能寄存器 AT89S51 单片机的内部结构第三节硬件电路的设计 总电路原理 时钟频率电路的设计 复位电路的设计 复位电路的可靠性设计 人工复位 显示电路的设计 控制电路的实现 发声 系统复位第四章软件设计 软件任务分析 显示子程序的设计 定时器 T0 、 T1 中断服务程序的设计 抢答器处理程序的设计 主程序及分析第五章元器件及焊接调试第六章设计小结致谢参考文献摘要随着科学技术的发展和普及,各种各样的竞赛越来越多,其中抢答器的作用也就显而易见。目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计,使用起来不够理想。因此设计一更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。现在单片机已进入各个领域,以其功耗小、智能化而著称,所以若利用单片机来设计抢答器,便使以上问题得以解决. 针对以上情况,本文设计出以 AT89S51 单片机为核心的八路抢答器。我们采用了数字显示器直接指示,自动锁存显示结果, 并自动复位的设计思想, 它能根据不同的抢答输入信号,经过单片机的控制处理并产生不同的与输入信号相对应的输出信号,最后通过 LED 数码管显示相应的路数,即使两组的抢答时间相差几微秒,也可分辨出是哪组优先按下的按键,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。本设计是以八路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能,利用 89S 51 单片机及外围接口实现的抢答系统,利用单片机的定时器/ 计数器定时和记数的原理,将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,同时使数码管能够正确地显示时间。用开关做键盘输出,扬声器发生提示。同时系统能够实现:在抢答中,只有开始后抢答才有效,如果在开始抢答前抢答为无效; 满时后系统计时自动复位及主控强制复位;按键锁定,在有效状态下,按键无效非法。第一章抢答器的概述 系统设计的功能 : ( 1)同时供 8名选手比赛,分别用 8个按钮 S0 ~ S7 表示。(2)设置一个系统清除和抢答控制开关 S,该开关由主持人控制。( 3)抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,扬声器发出声响提示,并在七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 : ( 1)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如 30 秒)。当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时。( 2)参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。在这段(3) 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示 00 。 抢答器的需求分析 1、在抢答中,只有开始后抢答才有效,如果在开始抢答前抢答为无效。 2、抢答限定时间和回答问题的时间可是在 1~99s 设定。 3、可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答,正确按键后有音乐提示。 4、抢答时间和回答问题时间倒记时显示,时间完后系统自动复位。 5、按键锁定,在有效状态下,按键无效非法。 抢答的工作过程图 2-4 抢答器电路表 2-1 74LS148 的功能真值表 1 、如果想调节抢答时间或答题时间,按"加一"键或"减一" 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"减1s" 键,时间LED上会显示改变后的时间,调整范围为0~99s, 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"键,会有提示音,并立刻进入抢答倒计时(预设 20s 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 20s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。 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。 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 上不显示任何结果,直到按下"停止"键为止。 抢答器的工作原理及流程抢答器的基本