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基于51单片机的8路抢答器系统设计论文004

基于51单片机的8路抢答器系统设计论文004
基于51单片机的8路抢答器系统设计论文004

第一章 系统方案与论证

1.1 基本要求

(1)系统容量:为满足竞赛抢答的要求,系统容量定位8路。

(2)系统能完成:倒计时指令发送与接收;抢答对别信息发送与接收; (3)抢答倒计时可在0-99秒内根据需要任意调整。 (4)所有信息交换都采用无线通信。 (5)抢答指令发出和抢答成功要有提示音。

1.2 系统方案选择

1.2.1 系统基本结构框

图1-1 基本系统结构框图

系统工作流程:主持人电路通电后,2位数码管不断加1,以示电路可以正常工作。主持人按下控制开关后,电路进入倒计时预设状态,设置好后再按一下控制开关,则完成预设,数码管显示预设数。当主持人按下开始按钮后,

选 手 电 路

89C51

控制输入 数码显示电路

蜂鸣器电路

信号采集

主持人电路

选手可以抢答,同时数码管显示倒计时读秒,如有选手按下抢答键,数码管显示该选手的序号,同时封锁其他的抢答信号,蜂鸣器鸣叫10s,以示有人抢答成功。如读秒归零时还无人抢答,则蜂鸣器鸣叫10s,数码管显示为不断闪亮的“00”,以示抢答时间到。当抢答的选手回答完毕或读秒归零后,主持人按一下开始按钮,电路即可恢复到开始抢答,倒计时读秒状态

1.2.2 通信方案论证与选择

要实现无线通信,可选用频分复用和时分复用两种形式。频分复用各信道独立,不考虑信号在时间上的重叠。但是在整个系统最少也需要8个信道,电路复杂,制作成本高,故不取。

对实际问题进行分析,发现系统通信中,除抢答信号外,其他信号的传送都具有明显的分时性(即各信号的传送都不可能同时出现)。

再对抢答信号进行深入研究,发现:

(1)人对抢答信号的反应在毫秒级是很不灵敏的,人的反应速度是在0.2s-0.8s 内随即出现。

(2)在比赛现场,抢答题目一般在几十秒内。能做出回答决定的人也只在40%左右,坚决做出回答决定的占20%左右。根据系统满容量算20x20%=4,只有4个左右的人数进入0.2—0.8s反应比赛中。

(3)按键反应速度也是有差异的,大概在20ms左右。

根据以上三点分析,可以定性的得出抢答信号在一定的时间区间内具有随机分时的特性。另一方面,抢答信号信息量不大(只有对别信息),可以做到在极短的时间内传完,因此,若保证每一个抢答信号传送时间<2.1ms,那么在0.2s-0.8s的时间内任意两个对别信号在传送时间上重叠的概率就很小,因此可以实现抢答信号时分传送。又因时分复用只用一个信道,电路简单可靠性高,制作成本低,综合考虑选用时分复用方案。

第二章系统硬件设计

为了满足系统功能和系统的灵活性,本系统各部分均采用单片机作为核心器件。为了使电路结构简单,性能可靠,无线部分均采用性能良好的收发模块(315MHZ 高频接收发送模块FST-3和CZS-3)。硬件系统是一个数、模、单片机混合电路。

2.1 89C51单片机

单片机为本系统的核心器件。这里我们选用89C51单片机,89C51具有低功耗、高性能的特点,且与80C51兼容,特别是其内部增加的闪速可电改写的存储器FlashROM给单片机的开发及应用带来了很大的方便,且芯片的价格非常便宜,因此近年来得到了及其广泛的应用。

2.1.1 功能特性描述

89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低功耗、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

主要性能:

⑴与MCS-51单片机产品兼容

⑵ 8K字节在系统可编程Flash存储器

⑶ 1000次擦写周期

⑷全静态操作:0Hz~33Hz

⑸三级加密程序存储器

⑹ 32个可编程I/O口线

⑺三个16位定时器/计数器

⑻八个中断源

⑼全双工UART串行通道

⑽低功耗空闲和掉电模式

⑾ 掉电后中断可唤醒 ⑿ 看门狗定时器 ⒀ 双数据指针 ⒁ 掉电标识符

2.1.2 引脚结构

图2-1 89C51引脚图

2.1.3 管脚说明

VCC : 电源 GND : 地

P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O 口。作为输出口,每位能驱动8个TTL 逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。在flash 编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。

EA/VP 31 X1 19 X2

18

RESET

9 RD 17 WR

16

INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27

28

PSEN

29

ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 VCC 40

GND 20

89S52 U1

P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。此外,P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX),具体如表2-1所示。在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。

P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR,A)时,P2 口送出高八位地址。在这种应用中,P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址(如MOVX @Ri,A)访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

表2-1 P1口引脚及功能表

引脚号第二功能

P1.0 T2(定时器/计数器T2的外部计数输入),时钟输出

P1.1 T2EX(定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制)

P1.5 MOSI(在系统编程用)

P1.6 MIOS(在系统编程用)

P1.7 SCK(在系统编程用)

P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。P3口亦作为AT89C51特殊功能(第二功能)使用,如表2-2所示。在flash 编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。

表2-2 P3口引脚及功能表

引脚号第二功能

P3.0 RXD(串行输入)

P3.1 TXD(串行输出)

P3.2 /INT0(外部中断0)

P3.3 /INT0(外部中断1)

P3.4 T0(定时器0外部输入)

P3.5 T1(外部1外部输入)

P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)

P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)

RST: 复位输入。晶振工作时,RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后,RST 脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下,复位高电平有效。ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时,此引脚(PROG)也用作编程输入脉冲。在一般情况下,ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE脉冲将会跳过。如果需要,通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作将无效。这一位置“1”,ALE 仅在执行MOVX 或MOVC指令时有效。否则,ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位(地址为8EH 的SFR的第0位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

/PSEN: 外部程序存储器选通信号(/PSEN)是外部程序存储器选通信号。当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时,/PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,/PSEN将不被激活。

/EA/VPP: 访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H 到FFFFH的外部程序存储器读取指令,/EA必须接GND。为了执行内部程序指令,/EA应该接VCC。在flash 编程期间,/EA也接收12伏VPP电压。

XTAL1: 振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2: 振荡器反相放大器的输出端。[3]

2.2 无线传输模块

无线传输模块由发射模块和接收模块组成。FST-3和CZS-3是由专业生产厂家设计生产的无线传输发射模块和接收模块。用FST-3和CZS-3组成的无线传输系统具有很高的性价比。其传输距离远,在无障碍物的情况下可以传输300米;信号传输可靠,能够传输0—10MHZ的调制信号;价格低廉,发射模块和接收模块的价格加起来不超过20元;此外,还具有不要调整即可使用的特点。

(A) (B)

图2-2 无线发射模块FST-3和接收模块CZS-3的管脚功能图

FST-3发射模块如上图2-2(A )所示,在VCC 和GND 间加上3—12V 的直流电压即可使用,从天线发射出315MHZ 的无线电波。而所需发射出去的信号可以加在DATA 端,去调制315MHZ 的无线电波,使其成为已调波从天线发出。在加5V 电压时,实测FST-3发射模块的工作电流不超过15mA 。

CZS-3接收模块如上图2-2(B )所示,须在VCC 和GND 间加上5V 的直流电压。从天线接收到的已调制无线电信号经过其内部解调,从其DATA 端输出已解调控制信号,在无信号时DATA 端输出高电平。CZS-3接收模块的静态电流为5mA ,接收灵敏度为-103dBm 。

[12]

2.3 用555定时器组成的多谐振荡器

多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波,故 称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态,在自身因素的作用下,电路就在两个暂稳态之 间来回转换,故又称它为无稳态电路。由555定时器组成的多谐振荡器电路图如图4所示。

VCC DATA GND

VCC

DATA GND

4

8

3

5

7

62

555

R1

R2C

0.01uF

VC C

V0

Vc

图2-3 由555定时器组成的多谐振荡器电路图

如上图2-3所示,接通电源后,电容C 被充电,当c V 上升到cc 23V 时,使0V 为低电平,同时放电三极管T 导通,此时电容C 通过R2和T 放电,Vc 下降。当Vc 下降到cc V /3时,V0翻转为高电平。电容器C 放电所需的时间为

22t ln 20.7pL R C R C =≈

当放电结束时,T 截止,cc V 将通过R1、R2向电容器C 充电,Vc 由cc V /3上升到2 cc V /2所需的时间为

1212()ln 20.7()pH t R R C R R C =+≈+

当Vc 上升到cc 23V 时,电路又翻转为低电平。如此周而复始,于是,在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的工作波形如下图5,其振荡频率为

由于555定时器内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路形式,用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。[1]

121 1.43

(2)pL

pH f t t R R C

=

≈++

图2-4 由555定时器组成的多些振荡器的工作波形

2.4 选手电路

如下图6所示的电路是FST-3发射模块的一种具体应用。[10]电路中555和其外围元件构成一个多谐振荡器,从555的3脚输出的方波加到FST-3的DATA 端。由图6电路中的元件参数可以计算出从FST-3的天线发射出被60MHZ 信号调制过的315MHZ 无线电波。D1为发光二极管,用来指示发射电路的电流是否接通。

2Vcc/3

Vc

Vcc/3

t

t

0 0 V0

R1100

C

0.047uF

5V

D1R3

1K

S1GND

VC C

DATA 8

35

7

26

555

4

R2

1K

图2-5 FST-3发射模块的应用电路

选手电路是由图2-5所示的电路进行实用化改进而得,电路由图7所示。考虑到实际使用的方便,把图6的电路的R2用一个8位地址开关和一个9P1K 的排阻来代替。这样,随着8位地址开关中开关闭合个数的不同,等效R2将有8种不同的阻值,555的3脚输出方波将有8种不同的频率。8个选手电路就可以选择相同的电路参数,使用时只要拨动8个地址开关,使每个选手电路中的地址开关闭合个数不同,即可利用555电路振荡频率来区分不同选手发出的信号,依据如图6电路中的参数,实测的振荡频率如表2-3所示。

表2-3 频率表

S1开关闭合个数

R2等效阻值 实测555的振荡频率

1 1000Ω 60HZ

2 500Ω 122HZ

3 333Ω 153HZ

4 250Ω 180HZ

5 200Ω 200HZ

6 167Ω 220HZ

7 143Ω 231HZ 8

125Ω

245HZ

5V

12345678 1

6

1

5

1

4

1

3

1

2

1

1

1

9 S2

S1

R1

100

R3

D1

C1

0.047uF

VC C

DATA

GND

FS T-3

R21Kx8

8

3

5

7

2

6

5

5

5

4

图2-6 选手电路电路图

2.5 主持人电路

主持人电路如附图所示。以89S51单片机为核心,整个电路分为控制输入、信号采集和输出指示几个部分。

控制核心时89S51的最小应用系统,有时钟和复位电路和在线编程接口。电路中S1是复位按钮,J1是89S51系列单片机的标准在线编程接口。

控制输入电路实际上是一个主持人复位按钮S2;S3是进入等待倒计时状态的按钮,S4、S5是预置倒计时十位和个位加1按钮。

信号采集电路由CZS接收模块和R1、C2滤波电路组成。由于从CZS-3的DATA 端输出的信号有残存的高频成分,所以在信号进入单片机之前,这里用了R1、C2滤波电路,滤波后的从P3.4(T0)进入单片机。

输出指示电路由数码显示电路和蜂鸣器电路组成。数码显示电路是2位数码管及其动态显示驱动电路组成。在实际使用中,当主持人按下开关按钮S2时,数码管显示的是等待倒计时的读秒数;当由选手按下抢答按钮时,数码管显示的是抢答选手的序号。蜂鸣器由三极管驱动,在实际使用时蜂鸣器在等待倒计时归零和有选手抢答成功时鸣叫。

第三章电路功能及控制流程

此电路为实用抢答器。当主持人电路通电时,2位数码管不断地加1,以示电路可以正常工作。

当主持人按一下S3后,电路即进入等待倒计时起始数预设状态,2位数码管显示为不断闪亮的“00”。按一下S4,起始数增加10s;按一下S5,起始数增加1s,最大预设数为99s。设置好后再按下S3,则完成预设,数码管显示预设数。

当主持人按一下开始按钮S2后,选手可以抢答,同时数码管显示开始倒计时读秒。如有选手按下抢答键,数码管显示该选手的序号,同时封锁其他的抢答信号,蜂鸣器鸣叫10s,以示有人抢答成功。如读秒归零时还无人抢答,则蜂鸣器鸣叫10s,数码管显示为不断闪亮的“00”,以示抢答时间到。

当抢答的选手回答完毕或读秒归零后,主持人按一下S2,电路即可恢复到开始抢答,倒计时读秒状态,控制流程如下图3-1所示。

开始

等待:数码管加1

预设:主持人按S3

数码管显示00

预设按S4或S5

按S3完成预设

开始:主持人按S2

等待抢答、倒计时

有选手按抢答键无选手按抢答键

显示抢答选手号封住其他信号蜂鸣器叫10s

倒计时归零

不断闪亮的“00”

蜂鸣器叫10s

图3-1 控制程序流程图

结论

现在常用的无限遥控主要有红外线和无线电两种方法。无线电遥控在传输距

离、方向性和可靠性方面和红外线遥控相比有很大的优势。而且无线传输技术现在已日益成熟,现在无线传输收发电路已广泛应用于智能化控制、短距离无线遥控等产品中,由于工作稳定可靠,彻底摆脱了有线传输的种种不便,所以在遥控领域得到广泛应用。

本设计在大量的电子电路实践的基础上,用无线传输技术应用于抢答器的设计和制作,制作成功了无线抢答器。该无线抢答器可满足不同赛事活动的不同需求,适用于学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用。能提高活动档次,简化工作流程,减轻工作量、减少人工失误、节约竞赛成本。

参考文献

[1]康华光,邹寿彬.电子技术基础(数字部分)(第五版).高等教育出版社,2005

[2]康华光,邹寿彬.电子技术基础(模拟部分)(第五版).高等教育出版社,2005

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[4]朱勇.单片机原理与应用技术.清华大学出版社,2006

[5]张毅刚,彭喜元等.新编MCS-51单片机应用设计(第二版) .哈尔滨工业大学出版社,2006

[6]潭博学,苗江静.集成电路原理及应用.北京:电子工业出版社,2003

[7]王庆有.光电传感应用技术.机械工业出版社,2007

[8]高峰. 单片微机应用系统设计及实用技术[M].北京:机械工业出版社,2004

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[10]何书森,何华斌.实用电子线路设计速成[M].福州:福建科学技术出版社,2006

[11]李国厚,王春阳.自动化专业英语[M].北京:北京大学出版社,2006

[12]陈欢庆. 电子制作理论与实践[M].浙江大学出版社,2005

[13]马淑华、王凤文、张美金.单片机原理及接口技术.北京邮电大学出版社,2005

[14]杨金岩,郑应强,张振仁.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例.人民邮电出版社,2005

致谢

经过近几个月的艰苦奋战,我的毕业设计已接近尾声。在这几个月的时间里,我衷心感谢我的指导老师杨老师,在课题选定、理论指导和方案的论证上,对我精心的指导和耐心的鼓励,使我能够坚持到底,毕业设计有了圆满的结果。他们渊博的知识,深邃的思想,严谨的治学风格、平易近人的处事态度和幽默风趣的话语,让我在学习知识和解决问题时感到无比的轻松和愉快。至此论文定稿之际,对老师表示衷心的感谢! 感谢老师能在繁忙之中抽出时间为我提供耐心的指导,帮我们解决在设计过程中遇到的种种问题。

在做毕业设计期间,我还有幸得到其它老师的热心指导和同学们的大力帮助,正因为有了他们,我才能克服各种困难,顺利完成毕业设计和论文。在这里一并向他们表示感谢!最后,再次向各位领导、各位老师致以崇高的敬意和最衷心的感谢!

学生签名:

日期:

附录一

VC C DATA GND CZS-3

R11K R21K R3R4R5

R61K

C2100uF

S5S4S3S2

S1C122uF

C320pF

C420pF R71K R81K

R91K IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7COM

OUT1OUT2OUT3OUT4OUT4OUT5OUT7CLP

U2

a

b

f c g

d

e

D P Y [L

E D gn]1234567

a b c d e

f g

D1a

b

f c

g

d

e

D P Y [L

E D gn]1234567

a b c d e

f g

D2

Q2PNP

Q3

PNP

Q1

NPN

VC C

BELL 12345678910

J1

VC C 20

1819RES

P1.0P1.1P1.2P1.3T0P1.7P1.6P1.5VC C P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6

P3.5P3.6

P3.7GND XTAL1XTAL2144

39218

7

6

40

17

18

1624212223252627

89C51Y1

12MHZ VC C U1

附图 无线抢答器主控电路原理图

附录二

源程序清单:

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 000BH

AJMP MAIN

ORG 3000H

MAIN: MOV SP,#2FH

MOV B,#5AH ;中断90次

MOV TOMD,#01H

MOV TL0,#0B0H

MOV TH0,#3CH

SETB TR0

SETB ET0

SETB EA

SJMP $

RE: MOV TL0,#0B0H

MOV TH0,#3CH

DJNA B,LOOP

CLR TR0

LOOP: SETB RESET

LJMP MAIN

ORG 2000H

SETB TOMD

MOV TMOD,#01H

CPL P0

MOV DPTR,#7F04H ;把地址送到DPTR

MOV A,#0BH ;送10次循环

MOV @DPTR,A

INC DPTR

MOV A,#40H

MOV @DPTR,A

MOVX DPTR,#7F00H

RESET

ORG 4000H

MOV A,#00H ;向数据输出输入口送0 MOV SUBF,A

KL0: JNB TI,KL0

CLR TI

KL1: JNB P1.0,PK? ;P1.0键是否按下

根据单片机的三路抢答器的设计王辉

基于单片机的三路抢答器的设计 1课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 (1)设计一个可供3人进行的抢答器。 (2)系统设置复位按钮,按动后,重新开始抢答。 (3)抢答器开始时数码管显示序号00,选手抢答实行优先显示,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答后显示优先抢答者序号,同时发出音响,并且不出现其他抢答者的序号。 (4)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间有主持人设定,本抢答器的时间设定为30秒,当主持人启动“开始”开关后,定时器开始减计时。 (5)设定的抢答时间内,选手可以抢答,这时定时器停止工作,显示器上显示选手的号码和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 1.2 课程设计的要求 (1)基于单片机的三路抢答器的设计,并用Proteus设计与仿真出来。 (2)程序用Keil编程出来,并且生成Hex文件。 (3)设计的方案要能够长期,有效,稳定的运行。 (4)力求简单实用。 1.3 课程设计的研究基础 本设计是以三路抢答为基本理念。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;抢答时间和回答问题时间倒记时显示,满时后系统计时手动复位。 2 基于单片机三路抢答器系统方案制定 2.1 方案提出 方案一:

图1 方案一设计方案 方案二: 图2 方案二设计方案 2.2 方案比较 第一个方案比第二个方案多了一个驱动电路,所以第一个方案的电路会比较复杂。 2.3 方案论证 该系统采用51系列单片机AT89C52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。由于用了单片机,使其技术比较成熟,应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少,便于控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性,能方便地对系统进行功能的扩张和更改。 2.4 方案选择 通过以上两个方案的比较,选择第二个方案。 3 基于单片机三路抢答器系统方案设计 3.1各单元模块功能介绍及电路设计

基于80C51单片机的八路抢答器设计分析

专业论文 题目:基于80C51单片机的八路抢答器设 计

摘要:八路智力抢答器是一个可供八个参赛组进行智力竞赛的电路装置,该装置主要是由单片机最小系统、控制电路(八个选手抢答按钮;三个主持人控制按钮;四个修改按钮)、数码显示电路与蜂鸣器电路组成的。单片机(MCU)是目前在电气控制技术中广泛应用的重要元件。它具有体积小,稳定性高,应用范围广,控制能力强,升级改造容易等诸多优点。本论文介绍采用ATMEL公司AT89S52单片机设计八路智能抢答器。软件采用汇编语言编程,汇编语言属于计算机领域的低级语言,具有简明易懂,执行效率高等的优点。智能八路抢答器具有抢答时间与答题时间调整,抢答错误报警提示等功能,可以广泛应用于各类知识竞赛。 关键词:抢答器;单片机;硬件系统;软件编程

基于80C51单片机的八路抢答器设计 一、系统概述与原理方框图 在文中,我对八路抢答器的总体设计及其主要的功能特点进行简单的分析,并给出它的特点,实现的功能以及系统的简单操作,以对单片机及其控制系统的了解。 (一)单片机技术发展的概述与系统问题的提出 目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,单片机的发展正朝着 CMOS化,低功耗,小体积,大容量,高性能,低价格和外围电路的内装化等 几个方面 发展。近几年,由于某种原因CHMOS技术的进步,大大地促进了单片机的CMOS 化,此种芯片除了低功耗外,还具有功耗的可控性,使单片机可以工作在功 耗精细管理状态,特别是IIC,API等串行总线的引入,可以使单片机的引脚 设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。 我们设计出的8路抢答器是一种基于MCS-51单片机的硬件和软件设计及 实现方法,这种电路设计具有按键有效提示,输入错误提示,控制报警电路, 在线修改功能等多种功能,保密性强,灵活性高,特别适用于家庭!办公室!学 生宿舍及宾馆等场所。它具有全集成化,智能化,高精度,高性能,高可靠 性和低价格等优点,是一个值得推广的一种方法。接下来我们就对方案与设 计原理方框图进行比较分析。 (二)设计思路与系统组成及主要特点 为了使设计更具有针对性,使用性更强,我对其进行精心的设计,在设 计过程中,我们想到了很多的设计方案。 1.设计思路 设计一个八路抢答器,可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛,他 们的编号分别为1——8,各用一个抢答器按钮,按钮的编号与选手的编号相 对应,分别设为S1…S8。节目主持人设置一组控制开关,用来控制系统的清 零和抢答器的开始,修改抢答时间与答题时间,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。并且抢答器具 有数据锁存和显示的功能,抢答开始,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁

基于51单片机的6路抢答器

摘要 此次设计选择使用AT89C51单片机为核心的控制元件,设计制作一个简易的抢答器。本设计是以AT89C51单片机作为控制的主要核心,LED显示器,蜂鸣器等六路抢答器的程序,并且利用了单片机的延迟时电路,时钟电路,键复位电路以及定时器/中断等其他电路。六路抢答器的设计特点是让选手应答时间与选手号码实时显示出来,利用复位电路开始新一轮的比赛或者游戏,我们使用的也是我们所掌握的C 语言来进行编程,实现了一些基本功能。 该系统的设计是可行的,以确定准确,简便,强烈的扩展能力。它的体现的功能主要是比赛开始时,主持人读完题目后按下抢答键,语音提示答题开始,提示音结束后开始倒计时,这时数码管开始进行10s 的倒计时,当有选手进行抢答时,选手按下抢答键,这时候数码管显示屏上就会显示出对应答题者的编号以及抢答所剩余的时间。如果10秒计时时间到了还没有人做出抢答,蜂鸣器就会发出声音并且语音提示抢答结束,这一题就作废即所有人均不得分,然后开始新一轮的抢答。在下一轮抢答开始之前按下复位键将时间归零,再按下开始键进行新的一轮。抢答者回答正确后,评审员按下加分键,该选手编号所对应的数码管显示的数字就增加(按一次加一分,最高显示9分)。相反,如果抢答者回答错误,在抢答者分数不为0的情况下,评审员按下减分键,该选手编号所对应的数码管显示数字就减少(按一次减一分,最低显示0分)。 关键词:单片机、AT89C51、抢答器 Abstract:The design options using AT89C51 microcontroller as the core control elements, design a simple Responder. The design is based on the six-way Responder AT89C51 microcontroller as the main core control, LED display, beeper and other procedures, and use of the single-chip delay circuit, clock circuit, key reset circuit and a timer / interrupt other circuits. Six-way Responder design feature is to allow players the response time and the player numbers displayed in real time, using the reset circuit to start a new round of the competition or game, we used our disposal C language programming, to achieve some basic functions. The design of the system is feasible to determine the accurate, simple, strong expansion capability. Its main function is to reflect the start of the game, the host title after reading press answer key, voice

单片机实验8路抢答器C语言知识版

单片机综合实验报告 题目: 8路抢答器实验 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 时间:

一、实验内容: 以单片机为核心,设计一个8位竞赛抢答器:同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示。本实验有Protues软件仿真。 分别设置一个抢答控制开关S1和复位开关S2,由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮抢答时,锁存相应的编号,并且优先抢答选手的编号一直保持显示在显示器上,直到主持人将系统复位为止。 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为30秒。 当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,同时绿色LED灯亮。 二、实验电路及功能说明 分别设置一个抢答控制开关S1和复位开关S2,由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮抢答时,锁存相应的编号,并且优先抢答选手的编号一直保持显示在显示器上,直到主持人将系统复位为止。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复位为止。复位后参赛队员可继续抢答。 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警红色LED灯亮,并禁止抢答,定时显示器上显示00。

三、实验程序流程图: 主程序; 非法抢答序;抢答时间调整程序;回答时间调整程序;倒计时程序;正常抢答处理程序;犯规处理程序;显示及发声程序。主流程图如下图所示 子程序

四、实验结果分析 五、心得体会

六、程序清单 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit wela_a=P3^0; sbit wela1=P3^1; sbit wela2=P3^7; sbit rest=P3^5; sbit host=P3^6; sbit led1=P3^4;//绿灯 sbit led2=P3^3;//红灯 sbit led3=P3^2;//黄灯 sbit key1=P1^0; sbit key2=P1^1; sbit key3=P1^2; sbit key4=P1^3; sbit key5=P1^4; sbit key6=P1^5; sbit key7=P1^6; sbit key8=P1^7; uchar x,q,d,s,ge,t0,t1,start,flag; uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}; void init();/*初始函数申明*/ void display(uchar s,uchar ge,uchar a); void delay(uint z); void keyscan(); void main() { init(); display(s,ge,a); while(1) { if(host==0) //主持人控制开关 { delay(5); if(host==0) { flag=1; start=1; delay(5); 延时 while(!host); 检测开关 } } if(rest==0) //复位 { delay(5); if(rest==0) { q=30; led2=1; led3=1; x=0; delay(5);

基于51单片机8路抢答器设计

创新实践课 课程名称:创新实践课 实践题目:基于51单片机8路抢答器设计学院:信息工程与自动化学院 专业:生物医学工程 年级:2014级 学生:4 丽莎2海星 指导教师:嘉林 日期:2016-12-30 教务处制

目录 一、前言 (3) 二、电路原理图设计 (3) 三、印制版图设计 (7) 四、软件设计 (9) 五、测试数据及分析 (16) 六、总结 (18)

一、前言 目前,抢答器已经作为一种必不可少的工具广泛应用于各种智力和知识竞赛场合,但一般的抢答器可靠性低,使用寿命短,介于这些不方便因素,此次设计提出了用51单片机为核心控制元件,设计一个简易的八路抢答器。本方案以51单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时器/计数器等,设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能,同时还利用汇编语言编程,使其实现复位、定时和报警的功能。本次设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。 功能:以STC89C52RC单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路等,设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能,同时还利用汇编语言编程,使其实现复位和报警的功能。 此系统是基于51单片机,led发光二极管,一位共阳数码管,蜂鸣器,按键,等分立元件设计而成。 元件设计的意义:关于按键:共设计了10个独立按键,其中8个分别为八位选手抢答输入用,另外两个分别为开始和停止按键!只有裁判按下了开始键才进入正常抢答,否则属于犯规抢答,抢答完毕,裁判按下停止,数码管显示0。关于led发光二极管:共设计了9个发光二极管,其中一个为电源指示,其他8个为选手抢答状态指示,正确抢答时led发光二极管缓慢闪烁,犯规抢答时,快速闪烁。关于数码管:选手按下自己的按键时显示相应的选手编号!裁判按下开始键时数码管显示倒计时,

基于51单片机八路抢答器的设计大学论文

毕业设计(论文) 题 目: 基于51单片机的抢答器系统设计 函授站点: 中国矿业大学继续教育学院 学习层次: 专科 班级名称: 徐工技师学院 函机电2015班 姓名: 学号: 中国矿业大学继续教育学院 20 年 月 日

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STC89C52RC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犯规;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。 关键词:STC89C52RC;共阴数码管;按键;蜂鸣器

基于单片机的八路抢答器

目录 设计总说明 ................................................................................................. 错误!未定义书签。INTRODUCTION ....................................................................................... 错误!未定义书签。第1章绪论 (2) 1.1 课题研究现状 (2) 1.2 目的与意义 (2) 1.3 课题研究的内容 (3) 第2章系统总体方案设计 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2 方案选择 (4) 第3章系统硬件设计 (5) 3.1 八路抢答器整体方案设计 (5) 3.1.1 系统概述 (5) 3.1.2 系统框图 (5) 3.2 最小系统模块 (5) 3.2.1 STC89C52简介 (5) 3.2.2 最小系统电路 (8) 3.3 键盘扫描电路 (9) 3.4 蜂鸣器报警电路 (10) 3.5 数码管显示模块 (11) 第4章系统软件设计 (12) 4.1 总体程序设计 (12) 4.2 抢答/答题时间设置 (14) 4.3 数码管动态扫描程序 (14) 第5章总结 (14) 参考文献 (15) 附录一:原理图 (15) 附录二:元件清单 (16) 附录三:C语言程序 (16)

基于单片机的八路抢答器 第1章绪论 1.1课题研究现状 随着我国抢答器市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。了解国内外抢答器生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。 目前市场上抢答器种类繁多,功能各异,价格差异也很大。那么选择一款真正适合的抢答器就非常重要。 抢答器一般分为电子抢答器和电脑抢答器。目前电子抢答器的中心构造一般都是由数字电子集成电路组成,其搭配的配件不同又分为,非语音非记分抢答器和语音记分抢答器。非语音记分抢答器构造很简单,就是一个抢答器的主机和一个抢答按钮组成,在抢答过程中选手是没有记分的显示屏。语音记分抢答器是由一个抢答器的主机、主机的显示屏以及选手的记分显示屏等构成,具有记分等功能。电子抢答器多适用于学校和企事业单位举行的简单的抢答活动。电脑抢答器又分为无线电脑抢答器和有线电脑抢答器。无线电脑抢答器是由主机和抢答器专用的软件和无线按钮构成。无线电脑抢答器利用电脑和投影仪,可以把抢答气氛活跃起来,一般多使用于电台等大型的活动。有线电脑抢答器也是由主机和电脑配合起来,电脑再和投影仪配合起来,利用专门研发的配套八路智能抢答器的设计的抢答器软件,可以十分完美的表现抢答的气氛。 抢答器作为一种电子产品,早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合,但目前所使用的抢答器有很多的缺点,有的电路较复杂不便于制作,可靠性低,实现起来很困难;有的则用一些专用的集成块 ,而专用集成块的购买又很困难。而我所设计的八路智能抢答器,具有元件普通 ,易于购买等优点,很好地解决了制作困难和难于购买的问题。在国内外已经开始普遍应用。 1.2目的与意义 在知识比赛中,特别是做抢答题目的时候,在抢答过程中,为了知道哪一组或哪一位选手先答题,必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中,靠视觉是很难判断出哪组先答题。怎样来设计抢答器,能使以上问题得以解决?即使两组的抢答时间相差几微秒,也可分辨出哪组优先答题?通过研究并在设计验证后发现,采用单片机技术设计的抢答器与传统的抢答器相比,首先,电路连接简单,因为大多数功能单元都通过

基于单片机STC89C52RC的八路抢答器课程设计报告75092282

基于单片机STC89C52RC的八路抢答器课程设计报告75092282

信息与电子工程学院 课程设计报告 课程单片机技术应用 设计题目基于单片机STC89C52RC的八路抢答器专业应用电子技术 班级11级4班 成员姓名学号分工成绩 软件部分 硬件部分

目录 一、课程设计概述.................................................................................................................... - 1 - 1.1课程设计背景 (1) 1.2课程设计内容 (1) 1.3课程设计技术指标 (1) 二、方案的选择及确定............................................................................................................ - 1 - 2.1方案一:集成数字电路 (1) 2.2方案二:单片机 (2) 2.3方案分析比较: (2) 三、硬件设计............................................................................................................................ - 3 - 3.1系统硬件设计 (3) 3.2复位电路的设计 (3) 3.3时钟电路设计 (3) 3.4显示电路设计 (4) 3.5按键电路设计 (5) 3.6报警电路设计 (6) 3.7电源模块设计 (7) 四、系统软件设计.................................................................................................................... - 7 - 4.1系统的功能流程 (7) 4.2主程序流程图 (7) 五、系统调试过程.................................................................................................................... - 9 - 5.1软件调试 (9) 5.2硬件调试 (10) 六、总结.................................................................................................................................. - 13 - 七、遇到的问题及解决方法.................................................................................................. - 13 - 八、参考文献.......................................................................................................................... - 13 - 九、附录.................................................................................................................................. - 14 - 9.1仪器与设备 (14) 9.2元器件清单 (14)

基于51单片机的8路抢答器

基于51单片机的8路抢答器 摘要 此次设计提出了用AT89S51单片机为核心控制元件,设计一个简易的抢答器,本方案以AT89S51单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路,设计的八路抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点,还有复位电路,使其再开始新的一轮的答题和比赛,同时还利用汇编语言编程,使其实现一些基本的功能。 本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。它的功能实现是比赛开始,主持人读完题之后按下总开关,即计时开始,此时数码管开始进行30s的倒计时,直到有一个选手抢答时,对应的会在数码管上显示出该选手的编号和抢答所用的时间,同时蜂鸣器也会发出声音,以提示有人抢答本题,如果在规定的60s时间内没有做出抢答,则此题作废,即开始重新一轮的抢答。在抢答和回答时间的最后5s,蜂鸣器都会给予报警提示。 关键词:单片机、AT89S51、抢答器

目录 第一章前言 (1) 第二章各模块的选择和论证 (3) 2.1抢答器显示模块选择 (3) 2.2 控制器选择 (4) 2.3 键盘选择 (5) 2.4 时钟频率电路的设计 (7) 2.5 复位电路的设计 (7) 2.6 报警电路 (8) 2.7 AT89C51单片机简单概述 (8) 2.7.1 AT89C51单片机的结构 (8) 2.7.2 AT89C51单片机管脚说明 (9) 第三章模块最终方案的设计 (12) 3.1总体设计思路 (12) 3.2 功能介绍 (12) 3.3 抢答器的软件设计 (12) 3.4 数码显示软件设计 (13) 第四章系统调试与仿真 (15) 4.1 软件调试问题分析 (15) 4.2 Proteus 仿真 (16) 第五章电路板的制作与检查 (17) 5.1 焊接的问题及解决 (17) 第六章总结 (18)

基于单片机的八路抢答器设计

XXX大学(学院)本科生毕业设计基于单片机的八路抢答器设计 学生姓名 所在专业 所在班级 申请学位 指导教师职称 副指导教师职称 答辩时间

目录 设计总说明 ................................................................................................................................. I INTRODUCTION ..................................................................................................................... II 第1章绪论 (1) 1.1 概述 (1) 第2章系统总体方案设计 (1) 2.1 设计要求 (1) 2.2 方案选择 (1) 2.2.1 单片机的选择 (1) 第3章系统硬件设计 (2) 3.1 整体方案设计 (2) 3.1.1 系统概述 (2) 3.1.2 系统框图 (2) 3.2 最小系统模块 (2) 3.2.1 STC89C52简介 (2) 3.2.2 最小系统电路 (4) 3.3 显示电路 (5) 3.3.1 数码管简介 (5) 数码管概述 (5) 3.3.2 数码管显示模块电路 (6) 3.4按键模块电路 (7) 3.5 报警模块电路 (8) 第4章软件设计 (8) 4.1 程序语言及开发环境 (8) 4.2 抢答器原理 (9) 4.2.1 主程序流程图设计 (9) 4.2.2 显示抢答违规流程图 (11) 4.2.3 抢答成功流程图 (11) 第5章硬件组装与调试 (12) 5.1 元器件的选择与测量 (12) 5.2 元件的焊接与组装 (12) 5.3 电路的调试 (13) 5.3.1 调试方法 (13) 5.3.2 调试步骤 (13)

基于51单片机的抢答器

/**********************51单片机实验开发板例程************************ * 名称:本例程为一抢答器;其中主持人操控S7与S8两个按键。选手共六位,分别操控S1--S6中的一个按键。 当主持人按下抢答开始按键S7后,倒计时开始,计时5s。此后最先按下按键的选手号码将显示与数码管上。 后来按下的将无显示。 若五秒计时结束后,再按下按键也不会显示。 若主持人没有按开始键,就有选手抢答,则视为犯规。此时犯规的选手号码将被显示于数码管上(最多显示五位犯规选手) 同时,蜂鸣器发出长笛声报警,数码管全亮。 而当主持人按下清零键S8后,一切状态均恢复,可以开始新一轮的抢答。 按键功能简介 S8抢答开始S7 清零 S1--S6 分别为1到6号选手按键 ******************************************************************/ #include #define uchar unsigned char sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; sbit beep=P2^3; uchar key,j,k,temp,daojishi=5,wei; bit begin,end,clear,fangui; uchar a0,b0=16;c0=16;d0=16;e0=16;f0=5; unsigned int pp; unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00}; void delay(unsigned char i) { for(j=i;j>0;j--) for(k=125;k>0;k--); } void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d,uchar e,uchar f) { dula=0; P0=table[a]; dula=1; dula=0; wela=0; P0=0xfe; wela=1;

基于51单片机的8路抢答器

基于51单片机的8路抢答器

摘要 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;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,正确按键后有音乐提示;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。 关键词:51单片机,抢答器,时间设定

目录 1 抢答器设计功能分析 (1) 1.1 数字抢答器的概述 (1) 1.2 设计任务与要求 (1) 2 方案设计 (2) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 总体设计 (3) 3.2 外部振荡电路 (3) 3.3 复位电路的设计 (4) 3.4 显示电路的设计 (4) 3.5按钮输入电路的设计 (4) 3.6 发声 (5) 4 系统软件设计 (6) 4.1 程序系统结构图 (6) 4.2 程序流程图 (6) 4.3 程序代码: (9) 4.3.1 查询程序: (10) 4.3.2 非法抢答处理程序: (10) 4.3.3 倒计时程序(包括有效抢答程序): (11) 4.3.4 正常抢答处理程序: (13) 4.3.5 犯规抢答程序: (14) 4.3.6 显示程序: (15) 4.3.7 延时(显示和去抖动用到): (16) 4.3.8 TO溢出中断(响铃程序): (17) 4.3.9 T1溢出中断(计时程序): (17) 总结 (18) 参考文献 (19)

八路抢答器设计(附源程序)

烟台大学 单片机课程设计说明书 课题:八路抢答器 学生姓名: 学号: 院系:机电汽车工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 指导老师: 同组成员: 组长: 2012 年 06 月 07 日

目录 1 概述 (2) 2设计任务 (2) 3 系统总体方案 (3) 4 硬件设计 (4) 4.1 控制系统所需硬件 (4) 4.2 硬件原理介绍 (4) 5 软件设计 (7) 5.1 软件总体设计 (7) 5.2 程序流程图 (8) 6 Proteus软件仿真 (12) 6.1 Keil软件 (12) 6.2在Proteus软件 (12) 7小结 (14) 8心得体会 (15) 附1:源程序代码 (16) 附2:参考文献 (24)

1 .概述 8路智能抢答器的设计 现如今,各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式,人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣,还可以学到一些科学知识和生活常识。然而在抢答过程中,单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权,必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。 抢答器作为一种电子产品,已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。抢答器在竞赛中有很大用处,通过抢答器的指示灯显示,数码管显示和警示蜂鸣等手段,能准确,公正,直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。但是,目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计,分立元件较多,造成抢答器的成本较高。此外一般抢答器由模拟电路,数字电路或二者结合组成,其智能化程度低,故障率高,显示简单。现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化,集成化方向发展,因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。 2 .设计任务 本设计要求学生结合现有的实际条件,以单片机为控制核心,设计一个8路智能抢答器。要求实现的功能如下: 1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按键S1~S8进行抢答。 2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。 3) 具有清零和非法抢答控制功能,并由主持人操纵,避免选手在主持人说“开始”前提前抢答,违反规则。 4) 当主持人启动“开始抢答键”后,定时器进行减计时,在10s内无人抢答表示所有参赛选手或参赛队对本题弃权,抢答时间耗尽后禁止抢答。 5) 倒计时5s时,如果仍无人抢答,则系统每1s报警一次,用以提示参赛选手。 6) 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按下按键,锁存相应选手的参赛号码,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存,其他按键者将不能响应,以便公平地选择第一个抢答者。 7) 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,显示器上显示选手的编

智能八路抢答器设计

智能八路抢答器设计

智能八路抢答器设计 1引言 1.1设计目的 此设计采用AT89C52单片机为核心控制元件,结合数码管、蜂鸣器、发光二极管等器件构成一个简易的八路抢答器。利用了单片机的按键复位电路、时钟电路、定时中断等电路,设计的抢答器具有实时显示抢答功能。 1.2设计要求 (1)设计一个可供8人进行抢答的抢答器。 (2)系统设置复位按钮,按动后,重新开始抢答。 2设计方案及原理 2.1设计方案 (1)复位电路 89C52的复位输入引脚RST为89C52提供了初始化的手段,可以使程序从指定处开始执行,在89C52的时钟电路工作后,只要RST引脚上出现超过两个机器周期以上的高电平时,即可产生复位的操作,如果RST保持高电平,则单片机循环复位。只有当RST由高电平变低电平以后,89C52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。 (2)时钟电路 89C52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。89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2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。 (3)输入电路 抢答器输入信号由八个小按键控制,八个按键连接在P2口当有键按下的时候,就产生了有效的输入信号,使与这个按键相连的引脚变为低电平,产生一个低电平的输入信号。 2.2系统组成框图 该系统的组成框图如图1所示,在89C52单片机的P2口接上八个开关用于八路抢答;P3.2口接启动开关,用于主持人控制抢答是否开始;在RST脚接复位开关用于清零;在P1.0口接蜂鸣器用于开始提示和超时后报警;在P0口接三个数码管

(完整版)基于51单片机的4人抢答器课程设计

基于51单片机的4人抢答器设计 设计要求: 以单片机为核心,设计一个4位竞赛抢答器:同时供4名选手或4个代表队比赛,分别用4个按钮S0~S3表示。 设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 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,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间为0.5s左右。 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。 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。 工作原理: 通过键盘改变抢答的时间,原理与闹钟时间的设定相同,将定时时间的变量置为全局变量后,通过键盘扫描程序使每按下一次按键,时间加1(超过30时置0)。同时单片机不断进行按键扫描,当参赛选手的按键按下时,用于产生时钟信号的定时计数器停止计数,同时将选手编号(按键号)和抢答时间分别显示在LED上。

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar num; //定义中断变量,num计满20表示1秒时间到uchar num1; //十秒倒计时显示初始值 uchar flag1,flag2; //清零键及开始键按下标志位 uchar flag3,flag4=0; //定义键盘按下标志位 uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f}; //数码管编码

八路抢答器-基于单片机C语言

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit k1=P1^0; sbit k2=P1^1; sbit k3=P1^2; sbit k4=P1^3; sbit k5=P1^4; sbit k6=P1^5; sbit k7=P1^6; sbit k8=P1^7; //选手按键 sbit beep=P3^6; //蜂鸣器 uchar code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77}; //0-9代码(共阴极) uchar shiwei,gewei,xuanshou,count,i,second; uchar score1,score2,score3,score4,score5,score6,score7,score8;//选手1~8的分数 uint t,m,n,a,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8; void Timer() { TMOD|=0x01; TH0=0xd8; //初值55536,计数10000次,每次1US,总计10ms TL0=0xf0; IE=0x82; //这里是中断优先级控制EA=1(开总中断),ET0=1(定时器0允许中断),这里用定时器0来定时 TR0=1; } void tim(void) interrupt 1 using 1 //为定时中断TR0 { TH0=0xd8; //重新赋值 TL0=0xf0; count++; if(count==100) //100*10ms=1秒 { count=0; second--; //秒减1 } } void delay(uint z) //延时函数 { uint x,y; for(x=z;x>0;x--)

基于51单片机八路抢答器设计课程设计

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容: 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

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