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四路抢答器单片机课程设计

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1 渝州科技职业学院 单片机四路抢答器课程设计 院 系： 电子信息工程 专业班级： 11级电管本2班 学生姓名： 刘学飞 学 号： 1102120205 指导教师姓名： 何健 指导教师职称： 讲师 2

目录 一、 方案设计 ......................................................................... 3 1.1、 设计要求............................................................................. 3 1.2、总体法案设计 ......................................................................... 3 二、 硬件电路设计 ................................................................. 4 2.1、元器件简介 ............................................................................ 4 2.2、系统总电路图 ......................................................................... 6 2.3、单元电路设计 ......................................................................... 6 2.3.1、独立式按键电路 .................................................. 6 2.3.2时钟电路设计 ......................................................................... 7 2.3.3复位电路设计 ......................................................................... 7 2.3.4指示灯电路设计 ..................................................................... 8 三、 软件实际 ......................................................................... 8 3.1系统程序设计............................................................................ 8 3.2主程序流程图............................................................................ 8 3.3程序清单 ................................................................................... 9 四、 制作以调试 ................................................................... 14 五、 抢答器的使用方法 ....................................................... 15 六、 心得与体会 ................................................................... 15 3

一、 方案设计 1.1、 设计要求 （1）、总共6个按键，两个供主持人用于“开始抢答”和“复位”操作，四个供四个选手用作“抢答”操作。 （2）、用1个发光二极管用作开始抢答的指示灯，用4个发光二极管分别显示4个选手的抢答状态。 （3）、开始抢答后，哪个选手抢答键最先按下，该选手的抢答指示灯点亮，表示抢答成功，此时其他选手再按键为无效，抢答成功后开始3秒计时，到时指示灯变为闪烁，以提示选手选手抢答后必须3秒内回答问题，否则视为犯规。 （4）、开始抢答前，若有选手按下抢答键，则其对应的指示灯变为闪烁，表示该选手犯规，此时有选手按键都将无效。 （5）、出现犯规后，主持人可以利用“复位键”重新开始。

1.2、总体法案设计 方案：依据课题要求，基于AT89C51单片机制作的抢答器，其最 4

大的好处就是处理快，准确性高、可靠性好、控制功能强。 采用51系列的单片机AT89C51作为控制中心，系统可以完成运算控制、信号的控制以及显示的功能。选手通过按键开光作为输入信号完成输入信号的触发，主持人根据选手的输入信号准确的判断最先按下的选手且屏蔽其他的抢答信号，让选手作答。使用外部中断方式来实现开始抢答，运用按键复位来实现系统的复位，其系统原理框图如下：

图一系统原理框图 二、 硬件电路设计 2.1、元器件简介 AT89C51单片机，其内部带有4KB的

AT89C51单片机

选手按键 抢答开光 复位电路

选手抢答指示灯

内部时钟电路 5

掩膜ROM。无需扩展外部程序存储器。其中： CVV：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口：P3.0 RXD（串行输入口）；P3.1 TXD（串行输出口）；P3.2 /INT0（外部中断0）；P3.3 /INT1（外部中断1）；P3.4 T0（记时器0外部输入）；P3.5 T1（记时器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。 EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器，不 6

管是否有内部程序存储器。当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。

2.2、系统总电路图

图二、总电路图 2.3、单元电路设计

2.3.1、独立式按键电路 如右图5个独立式按键K1—K4分别接在P2口的P2.0—P2.3另外一端接地。当有一键按下时相应的口线的电平发生变化，单片机进行扫描确定哪个键按下。K5接P3.3接外部中断1，作为主持人开始抢 7

答键的按键。当5个键中的其中一个键按下时，其对应的指示灯也相对的被点亮。

2.3.2时钟电路设计 如右图示，为时钟电路，单片机必须在时钟驱动下才能正常的工作，在单片机内部有一时钟振荡电路，只需外接一个振荡源就可以一定的时钟信号送到各个单元，采用12MHz的晶振，其时钟周期为1/12us，电路中两个电容C1和C2的作用：一是帮组振荡器起振；二是对振荡器的频率进行微调，它们的值都为30PF。

2.3.3复位电路设计 单片机的第9引脚RST是复位端，只要在复位端保持两个周期以上的高电平，就可以实现复位。 右图采用按键手动复位中的按键电平复位，由复位按键和10PF的电容，以及一个200Ω的电阻和一个1KΩ的电阻构成复位电路，当复位键按下就对单片机进行复 8

位。单片机复位完成之后，系统程序将从0000H开始执行。 2.3.4指示灯电路设计 右图为指示灯电路，采用共阳极的方式，为低电平是发光二级管亮，即发光二级管的正极接上500Ω的保护电阻在接到高电平，另外一端接到单片机的P1口的P1.0—P1.4，当其对应的按键按下时，相应的二极管就会被点亮。

三、 软件实际 3.1系统程序设计 在抢答过程中，有多个信号输入主电路中，单片机内部的寄存器工作，并识别、记录第一个抢答的人，同时内部的定时器开始工作，记录有关的时间信号，在整个抢答过程中，显示电路还要根据现场的实际情况来相应的显示输入信号。 采用外部中断一，且为下降源触发，在设计中包括：主程序、查询程序、非法抢答处理程序、正常抢答处理程序、显示程序。

3.2主程序流程图 主程序流程图如下： 9

3.3程序清单 ORG 0000H AJMP KAISHI ；转主程序 ORG 0013H ；外部中断1矢量地址 AJMP INT_1 ；转外部中断程序1 ======主程序======== ORG 0100H KAISHI:MOV SP,#60H SETB EA ；开外部中断 SETB EX1 ；开外部中断1

主程序开始 开始抢答？ 有键按下 按键处理

结束抢答？

有键按下？ 犯规处理 计时3秒提示回答

否 是

是 是 是

否

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单片机四路抢答器课设说明书

单片机四路抢答器课设说明书

信息与电气工程学院课程设计说书（2010 /2011 学年第二学期）课程名称：单片机课程设计题目：四路抢答器设计成绩：2013 年6 月23 日目录第一节课程设计目的 (2)1.1 概述 (2)1.2 设计要求 (2)第二节四路抢答器设计正文 (2)2.1 总体设计 (2)2.1.1 抢答器的工作原理 (2)2.1.2 抢答器的总体设计 (3)2.2 硬件电路详细设计 (3)2.2.180c51芯片 (3)2.2.2 芯片的选择 (6)2.2.3 复位电路的设计 (6)2.2.4 晶振电路的设计 (7)2.2.5 数码显示电路的设计 (8)2.2.6 报警电路的设计 (8)2.2.7 总电路的设计 (9)2.2.8 PCB版图的绘制 (9)2.3 软件详细设计 (10)2.3.1 主程序的设计 (10)2.3.2 显示子程序的设计 (10)2.3.3 定时器T0、T1中断服务程序的设计 (11)2.3.4 抢答处理程序的设计 (11)2.3.5 总程序 (11)第三节实验结果及结论 (14)第四节参考文献 (15)第一节课程设计目的1.1概述单片机原理及应用课程设计是学生综合运用所学知识，全面掌握单片微型计算机及其接口的工作原理、编程和使用方法的重要实践环节。

通过独立或协作提出并论证设计方案，进行软、硬件调试，最后获得正确的运行结果，可以加深和巩固对理论教学和实验教学内容的掌握，进一步建立计算机应用系统整体概念，初步掌握单片机软、硬件开发方法，为以后进行实际单片机软、硬件应用开发奠定良好的基础。

课程设计的主要内容：根据单片机原理及应用课程的要求，主要进行两个方面的设计，即单片机最小系统和接口技术应用设计。

其中，单片机最小系统主要要求学生熟悉单片机的内部结构和引脚功能、引脚的使用、复位电路、时钟电路、4个并行接口和一个串行接口的实际应用，从而可构成最小应用系统，并编程进行简单使用。

接口技术应用设计主要要求学生能综合运用单片机、存储器、常用接口芯片构成单片机应用系统，有针对性地进行软、硬件设计与开发。

四路抢答器设计报告

四路抢答器设计报告

四路抢答器设计报告专业：物理学班级：09物理学2班姓名：xxx 学号：1226姓名：xxx 学号：1251姓名：xxx 学号：1225姓名：xxx 学号：1208姓名：xxx 学号：1231指导老师： xx日期：2012年6月12日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。

本设计是以四路抢答为基本理念，考虑到依需要设定限时和记数的原理，利用AT89C52单片机以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，将软件、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，蜂鸣器给出声响提示。

同时系统能够实现：抢答开始后，若有选手先按动抢答按钮，该选手编号就会在显示器上显示同时蜂鸣器会发出音响，而且禁止其他选手抢答。

优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

抢答器同时具有限时抢答功能。

当主持人按下按钮后，定时器开始倒计时，并显示倒计时时间（15s）。

如果时间已到，无人抢答，则本次抢答无效。

本次实验巧妙运用单片机技术，大大的减少了电路的复杂性。

关键词：AT89C52 数码管抢答器计时目录一、设计任务和要求 (4)二、方案的选择的论证 (5)三、原理图 (7)四、电路图及工作原理 (9)五、组装与调试 (10)六、电路的特点 (12)七、元器件列表 (13)八、参考文献 (13)九、感想和体会 (13)十、附录 (17)一、设计任务及要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

由主持人控制抢答开始开关和系统清零开关，用数码管抢答倒计时间，由“15”倒计到“00”时，无人抢答，蜂鸣器给出响声提示。

选手抢答时，数码管上显示选手组号，同时蜂鸣器给出响声提示，倒计时停止。

2、设计要求1）抢答器同时供4名选手，用1、2、3、4表示4名选手，选手各用一个抢答按钮，按键的编号与选手的编号相对应。

2）主持人控制两个按钮，作用是整个系统的清零以及抢答的开始。

四路抢答器(74ls279、48、148芯片).

四路抢答器(74ls279、48、148芯片).

电力电子技术课程设计说明书题目：系部专业：班级：学生姓名: 学号:指导教师:年月日目录1.设计任务与要求 (1)2.设计方案 (1)3.硬件电路设计 (3)4.主要参数计算与分析 (4)5.调试过程 (6)6.结论 (6)7.附录 (7)8.参考文献 (9)1 设计任务与要求1.可同时供四名选手参赛，其编号分别是1-4，各用一个抢答按钮，按钮的编号和选手的编号相对应，给节目主持人设置一控制开关，用于控制系统的清零（编号现实数码管灭灯）抢答开始。

2抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，若有选手按抢答按钮，其编号立即锁存，并在数码管上显示该选手的编号，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

2 设计方案2.1 原理当主持人控制开关S置清零端时，RS触发器的R端均为“0”，4个触发器输出1Q-4Q 全部为零，使74LS48的BI=0，数码管显示全灭；同时74LS148的选通输入端ST=0，使之处于工作状态，此时锁存电路不工作。

当主持人将开关“S”置于“开始”端时，优先编码器和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待信号输入端信号输入，当有选手按下时，比如“SO”按下时，74LS148的输出Y2Y1Y0=000，经RS锁存后，BI=1,74LS279处于工作状态，4Q3Q2Q=A2A10=000，经74LS148译码后，显示器显示“0“图2-1四路抢答器原理图2.2 设计使用芯片及各芯片作用2.2.1 74LS148芯片74LS148是一个八线-三线优先级编码器。

图2-2 74LS148引脚图74LS148优先编码器管脚功能介绍:74LS148为16脚的集成芯片，电源是VCC(16)、GND(8),I0—I7为输入信号，A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号，IE是使能输入端，OE 是使能输出端，GS为片优先编码输出端。

2.2.2 74LS48芯片74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中。

基于-单片机的四路抢答器设计

基于-单片机的四路抢答器设计

课程设计(论文)题目名称多路数字抢答器设计课程名称单片机原理及其应用学生姓名学号系、专业指导教师2013年6月24日摘要近年来随着科技的飞速发展单片机的应用正在不断深入同时带动传统控制检测日新月异。

此次设计提出一种用AT89C51单片机作为核心控制元件与电阻、液晶显示屏、蜂鸣器等构成硬件操作再利用C语言编程来控制抢答器的功能实现。

本论文对抢答器的背景与现状、硬件设计、软件设计及其仿真都做了详细的介绍使我们不仅对抢答器的原理及设计有了深入的了解也对单片机的设计研发过程有了更加深刻的体会。

本次设计的系统主要采用单片机控制、采用手动抢答的方式。

有人抢答后，系统自动封锁其他选手的抢答按钮，使其不再抢答，从而实现抢答功能。

该系统还增加了抢答倒计时功能，可以调整。

通过自主的设计、编程和调试出一个简单的四路抢答并在液晶屏显示抢答成功者；熟悉C语言编程；了解单片机仿真系统的使用方法，达到提高综合运用相关知识的能力；进一步熟悉和掌握Proteus7的使用方法；掌握单片机系统设计全部过程的目的。

关键字:抢答单片机液晶屏显示目录第1章前言 (1)第2章方案设计 (2)第3章硬件电路的工作原理 (3)3.1抢答器的电路图 (3)3.2液晶屏显示电路 (3)3.3按键控制电路 (4)第4章软件设计 (5)4.1软件编程 (5)4.2系统调试和结果分析 (6)总结 (11)参考文献 (12)附录1 源程序 (14)第1章前言电子技术和微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单片微型计算机）的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。

单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。

因此一块芯片就构成了一台计算机。

它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。

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，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。