文档介绍：西安文理学院物理与机械电子
工程学院专业课程设计报告
专业班级测控技术与仪器
课程 51单片机技术与设计
题目基于51单片机的抢答器设计
学号
学生姓名
指导教师
2014年 5月
基于51单片机的八位抢答器设计
摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。
抢答器作为一种工具,已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率较低,且有的要么制作复杂,要么可靠性低。作为一个单位,如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受,但每年使用的次数极少,往往因长期存放使(电子器件的)抢答器损坏,再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展,因此设计了本抢答器。
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AT89C51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。同时使液晶显示屏能够正确地显示时间,并且给出指令的提示,扬声器发生提示。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;抢答限定时间和回答问题的时间可在1-99s设定;可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答,正确按键后有声音的提示;抢答时间和回答问题时间倒记时显示,满时后系统计时有声音提示;抢答倒计时时间和回答问题时间均可通过硬件的按键调整。
关键词:AT89C51;单片机;液晶显示屏;抢答器;智能
目录
1 引言 1
2 设计任务与要求概述 1
题目 1
设计任务 1
设计要求 1
设计目的 1
3 方案总体设计 2
方案 2
控制芯片 2
显示方式 2
程序语言的选择 2
原理框图 3
4 硬件电路设计 3
抢答器的工作原理 3
单元电路设计 3
抢答器电路 3
发声电路设计 4
开始、复位按键输入电路的设计 4
时钟震荡电路 4
设定时间、加减时间电路设计 4
显示电路的设计 5
5 软件设计 6
抢答器工作流程 6
流程框图 6
6 电路仿真调试 7
上电准备状态 7
开始抢答 7
非法抢答 8
正常抢答 8
7 实验仪器及元器件清单 9
8 设计总结 9
9 致谢 9
10 参考文献 10
附录一系统电路图 11
附录二程序清单 11
1 引言
目前各种各样的竞赛越来越多,无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目,其中用到抢答器的概率非常大。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。因此设计一款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,本课程设计出以AT89C51单片机为核心的八路抢答器。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,最后通过液晶显示屏显示相应的路数和答题时间以及各项命令等,使竞赛真正达到公正、公开、公平。
2 设计任务与要求概述
题目
8路比赛抢答器
设计任务
利用8051单片机中断系统,制作一个有8个按键的比赛抢答器,可供8名选手比赛的抢答,每组设置一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号对应,主持人设置控制开关,用来控制系统的清零和抢答的开始,在有人按键时进行对应选手显示。
设计要求
1 完成系统的硬件电路设计与软件设计;
2 采用汇编或C语言编程;
3 采用Proteus、KeilC等软件实现系统的仿真调试;
4 论文要求思路清晰,结构合理,语言流畅,书写格式符合要求。
设计目的
1 综合运用相关课程中所学的理论知识去完成这一设计课题。
2 通过查阅手册和相关文献资料,培养自己独立分析和解决问题的能力。
3 进一步熟悉单片机和常用接口电路,加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解。
4 学会电路的设计与程序的调试。
5 学会撰写课程设计论文。
6 培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
3 方案总体设计
方案
控制芯片
我们采用51系列单片机AT89C51作为控制核心,该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。单片机技术比较成熟,应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少,便