《《基于单片机控制的八路抢答器》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《基于单片机控制的八路抢答器》-公开DOC·毕业论文（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于单片机控制的八路抢答器系 部: 电子工程系 班 级： 通信09C1 姓 名： 学 号： 092231114 指导教师： 2012年 3月 21 日第 21 页 共 21 页目录摘要第1页引言第2页一八路抢答器的概述第3页（一）本设计任务和主要内容第3页（二）主要芯片的介绍第3页二系统主要硬件电路设计第4页 （一）方案论证第4页（二） 单片机主机系统电路第5页（三）抢答器总体方框图第6页（四） 抢答器电路设计第7页（五） 时序控制电路设计第8页（六） 复位电路设计第9页（七） 定时电路设计第10页（八） 报警电路设计第10页三系统的软件设计第11页(一)系统主程序设计第11页(二) 查询程序
2、第11页(三)正常抢答处理程序第12页(四)显示程序第13页（五）抢答器的源程序第14页四调试第14页五总结第16页六致谢第16页七参考文献第17页附录AT89C51单片机实现八路抢答器程序第17页基于单片机控制八路抢答器原理图第21页摘要本文介绍了单片机控制、数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。 主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。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/计时器定时和记数原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进
3、行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。关键词：单片机；抢答器；AT89C51AbstractIn this paper, MCU control, eight-way digital display Qiangdas circuit, design ideas and functions. With the exception of the Qiangda Qiangda basic functions, but also with time, time and alarm functions. Moderator default by switching the default time
4、for Qiangda time, the system will automatically complete the countdown. Taking into account the need to set the time limit to answer according to the function, using microcontroller and external interface of the answer in the system, using the microcontroller timer / timer timing and counting princi
5、ple, the hardware and software together organically, making the system can correctly to carry out time, while making the digital display the time correctly.Keywords:MCU；Qiangda；AT89C51 引言抢答器是一种广泛应用于企事业单位和商业部门，为各种知识竞赛、文娱活动提供公正客观快速裁决的一种常用电子设备，也是一种逐渐成型的电子产品，但市面上所售抢答器价格一般较贵且多为小规模集成电路构成，其性能单一，工作起来不够理想。因此
6、，提高抢答器的性能，使其具有更强的功能，使用可靠方便已成为抢答器发展的一个方向。随着集成技术和计算机技术的发展，单片机作为其一个分支亦于20世纪80年代以来获得了飞速发展，各种新品不断涌现，使单片机的应用更加深入，灵活性也大大增强。单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，由于其具有集成度高、体积小、功耗高、性价比高、功能强、应用灵活、可靠性高等优点，所以在工业控制、机电一体化、通信终端、智能仪表、家用电器等诸多领域中都起着十分重要的作用，而且应用越来越广泛，发展也很快，已成为现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术。学
7、习单片机可以加深对微型计算机工作原理的理解，更加清楚计算机的脉络。同时，21世纪是一个信息技术快速发展的时代，人们的教育方式都在不断的利用越来越新的技术，从而抢答器在智力竞赛领域便也成了一种应用广泛的电子设备。本课题利用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和选手号码。在抢答赛中，往往要有主持人宣布抢答的开始，还要确定是哪个选手最先抢到了答题权，具体答题的时间也有限定。这些如果仅凭主持人的主观判断，很容易判断错误，使参赛选手不能很公平的比赛。因此，抢答器在竞赛
8、中就扮演了一个非常重要的角色。一八路抢答器的概述（一）本设计任务和主要内容本论文主要研究单片机控制的八路抢答器，分别对查询、抢答、答题限时及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。主要内容如下：1.抢答功能：通过八路按键配合程序来实现抢答功能。当主持人按下抢答键开始抢答后，此时任一路按下按钮均闭锁其它各路，由程序对键盘译码并显示最先按下抢答键的路数及当前时间，扬声器发出音响提示。2.抢答限时：主持人按下抢答键后，设置30秒为抢答时间(此时间可在199秒之间修改)。若30秒内无人抢答，倒计时为0时发出报警，说明该抢答作废。此时闭锁所有抢答按键，只有当主持人再次按下抢答键开始下一次抢答方可抢答。3.
9、答题限时：当主持人按下开始答题按钮时，启动倒计时(此倒计时时间可在199秒之间修改)，若答题时间过长，倒计时为0时发出报警，说明答题时间到，显示返回当前台数及其分数为下一步计分作出准备。4.查询功能：当按下查询键后，可查询各台分值。按下分组数直接显示当前台数及其分值，比如按下1，显示台数为1，分值为其当前实际分值。5.设定功能:按下设定键后，可按顺序设置抢答限时时间、答题限时时间和默认计分分值。（二）主要芯片的介绍本课题采用单片机AT89C51控制的八路抢答器，其功能的实现主要通过软件编程来完成，采用单片机AT89C51，它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储
10、器，且允许在系统内改写或用编程器编程。该智力竞赛抢答器的准确度很高，其误差主要由晶振自身的误差所造成。AT89C51单片机由微处理器，存储器，I/O口以及特殊功能寄存器SFR等部分构成。其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间，片内程序存储器的容量为4KB，片内数据存储器为128个字节。89C51单片机有4个8位的并行I/O口：P0口，P1口，P2口和P3口。各个接口均由接口锁存器，输出驱动器，和输入缓冲器组成。P1口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入/输出口。P3口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外，每条接口还具有不同的第二功能，如P3.0是串行输入口线，P3.1
11、口是串行输出口线。在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时，P0可作为分时复用的低8位地址/数据总线，P2口可作为高8位的地址总线。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。设计方块图如图1所示：&显示模块（计时、选手）语音提示模块抢答模块（八路输入）单片机机机主持模块图1 设计物理框图通过主持人的相关操作（包括开始、停止、调时等），以及选手的抢答，显示模块与语音模块应能迅速做出正确回应。如支持人按下开始，语音模块立刻给以语音提示，显示模块立刻显示抢答倒计时：当有选手抢答，显示模块应马上显示最先抢答的选手号，并进入答题倒计时.而这一切，都有赖于本设计
12、的核心模块-AT89C51单片机来控制。通过一系列的汇编程序，来控制、实现相应的逻辑功能。二系统主要硬件电路设计（一）方案论证方案一：系统各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制开关，完成抢答输入信号的触发。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成选手抢答的基本功能，但是由于系统功能要求较高，所以电路连接集成电路相对较多，而且过于复杂，并且制作过程工序比较烦琐，使用不太方便。方案二：该系统采用MCS-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。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
13、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。MCS-51单片机特点如下：1.可靠性好：单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU，程序指令和数据都可以烧写在ROM上，因此可靠性高。2.易扩充：单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统3.控制功能强：单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。原理框图如图2所示：抢答按钮主持控制按钮AT89C51LED数码管定时电路报警电路图2系统原理框图方案比较及其选用依据：显然方案二比方案一简单的多，不但从性能上优于方案一，而且在使用上及其功能的实现上都较方案一简洁，并且由于单片机具有优越的高集成电路性，使其工作速度更快、效率更高。另外AT89C51单片机采用12MHz的晶振，提高了信号的测量精度，并且使该系统可以通过软件改进来扩张功能。而方案一采用了中小规模集成电路，有其
