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1、机 械 电 气 工 程 学 院毕业设计（论文）说明书题 目： 单片机的无线抢答器的设计 学院名称： 巴音郭楞职业技术学院 学生姓名： 专业班级： 10 机电设备维修与管理 完成时间： 2012 年 5 月 28 日 巴音郭楞职业技术学院毕业设计（论文）任务书专业 机电设备维修与管理 班级 2010 级 学生姓名 亚森江 一、设计（论文）题目： 单片机的无线抢答器的设计 二、原始资料：由指导教师提供或推荐 5 篇以上相关文献，推荐与课题相关的期刊杂志、 图纸数据或网上资料等作为学生参考资料。 单片机原理与应用 MCS-51 系列单片机实用接口技术 单片机在控制系统中的应用 51 系列单片机系统设
2、计与应用技巧 电子技术 三、要求：1、学习无线遥控知识； 2、选择单片机作为控制器的核心部件，完成系统的硬件设计和单片机控制器的软件设计； 3、完成实物的制作； 4、完成调试工作。 四、毕业设计（论文）工作内容：1.设计（论文）说明书（根据大纲要求）2.设计（论文）图纸_五、毕业设计（论文）工作期限：任务书发给日期： 2012 年 5 月 28 日设计（论文）工作自 2012 年 5 月 20 日至 2012 年 6 月 20 日教研室（学科组）主任 图孙阿姨 设计（论文）指导教师 黄清锋 _系主任_设计（论文）答辩人_摘 要传统的抢答器都是导线布线，受现场环境影响很大。本文介绍了一种用 51
3、 系列单片机的数码显示无线四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，还具有计时和报警功能。主持人通过时间预设开关计算抢答时间。系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能。关键字：智能抢答器 无线编解码 单片机 报警目录前言 .11 设计的依据 .21.1 课题的提出 .21.2 设计目的 .21.3 设计的内容 .22 总体方案确定 .33 STC89S52 芯片简介 .43.1 STC89S52 芯片简介 .43.2 主要性能参数 .43.3 时序 .53
4、.4 功能特性概述 .63.5 引脚功能说明 .64 硬件电路 .94.1 复位电路设计 .94.2 显示电路的设计 .94.3 控制电路实现 .154.4 无线收发模块 .164.5 计分器 .215 电路调试 .225.1 硬件调试 .225.2 软件调试 .23总 结 .24致 谢 .25参考文献 .26附图 数字抢答器原理图 .27附图 数字抢答器单面 PCB 板图附录 .28附表 元件清单 .29附录 程序 .301前言抢答器又称第一信号鉴别器,应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。普通抢答器存在以下缺陷: 1) 在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违规抢答信号，而对没有违
5、规的有效抢答信号不能进行处理。因而,使该次抢答过程变为无效。 2)当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个，出现“漏洞”。3) 当同时出现多个有效抢答信号时，普通抢答器或采用优先编码电路选择其中一个；或利用抢答电路电子元件的“竞争” 选择其中一个。对于后者，由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定,各路抢答信号的“竞争”能力也被固定,因而本质上也具有优先权。普通抢答器因而存在不公平性。本文介绍一种以单片机为控制核心的智能型抢答器,它对采样获得的各路抢答信号进行分柝,识别超前违规信号、有效抢答信号,并对它们进行处理。使每一次抢答过程都有效。利用存储器记忆多个违规信号,克服“漏洞”现象。当同
6、时出现多个抢答信号时,利用程序软件随机选择其中一个,十分公平。具有倒计时、验键、违规显示等功能。而随着技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯” ，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命” ，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。21 设计的依据1.1 课题的提出学校在开展文娱活动时一般都会有抢答一项，需要用到抢答器。而市场上，一般的抢答器都需要几百块，价钱比较贵。本人设计的抢答器，电路简单，成本较低，操作方便
7、，灵敏可靠。而且一般学校都有计算机，利用计算机就可以很方便地构成一台功能强大而价格十分低廉的抢答器。1.2 设计目的在电视和学校中我们会经常看到一些智力抢答的节目，如果要是让抢答者用举手等方法，主持人很容易误判，会造成抢答的不公平，比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。为了使这种不公平不发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。1.3 设计的内容（1） 、进一步熟悉和掌握单片机的工作原理和结构功能，熟悉其基本的振荡和复位电路原理。（2） 、熟悉单片机 I/O 口的基本输入输出功能以及 I/O 口的扩展使用。（3
8、） 、掌握单片机内部功能模块的应用：如定时器、计数器、中断系统等。（4） 、掌握用可编程接口芯片 I/O 口的特性、使用与控制方法。（5） 、掌握按键与单片机连接的使用以及数码管接口电路设计。（6） 、熟悉 PCB 板的布线、腐蚀和元器件的焊接的流程和方法，进一步掌握电路板的检测顺序和方法。（7） 、掌握程序的下载以及调试方法。32 总体方案确定如图 2-1 所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于禁止状态，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始状态，宣布开始抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，单片机完成：优先判断、编
9、号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、显示器显示按下的时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作清除和开始状态开关。图 2-1 总体方框图43 STC89S52 芯片简介3.1 STC89S52 芯片简介STC89S52 是美国ATMEL 公司生产的低电压，高性能CMOS 8 位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51 指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8 位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大STC89S52 单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。STC89S52芯片引脚结构如图3-1所示：图3-1 STC89S523.2 主要性能参数与MCS51 产品指令和引脚完全兼容8k 字节可重擦写Flash 闪速存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz24MHz三级加密程序存储器2568 字节内部RAM32个可编程I/O 口线3个16 位定时/计数器58个中断源可编程串行UART 通道低功耗空闲和掉电模式3.3 时序1时钟电路 M 田51 片内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路，XTALI 和 XTAL2 分别为振荡电路的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部
