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1、HUBEI UNIVERSITY OF EDUCATION高等教育自学考试毕业设计（论文）题目 基于单机片的数据显示抢答器设计 专业班级 学号 姓名 指导教师姓名、职称 所属助学单位 2011 年 12 月 20 日I目 录目录字体摘要英文摘要绪论1 系统设计内容.11.1 系统设计根据.11.2 设计任务和要求.11.3 设计目的.12 硬件设计.22.1 单片机控制原理.22.2 抢答器的原理.32.2.1 原理及电路总框图.32.3 功能模块电路.42.3.1 晶振复位及开始抢答电路.52.3.2 选手抢答键（矩阵式键盘）.62.3.3 显示与显示驱动电路.62.3.4 蜂鸣器音频输出电
2、路.73 软件设计.83.1 程序设计.83.1.1 系统流程图.93.1.2 显示抢答违规流程图.103.1.3 抢答成功流程图.103.2 程序代码.114 系统功能说明.194.1 系统的调试介绍.194.2 软件调试过程.19致谢.21参考文献.22II摘要很多人都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
3、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。关键词： 单片机；抢答器； AT89C51 IIIAbstractMany people are scare-answering device as a tool, has been widely applied in all kinds of intelligence and knowledge competition situation. But vies to implement
4、use frequency is quite low, and some either make complicated or low reliability. As a unit, if specialized purchased a vies to implement whereas economically may inherit, but every year the number of little use for long-term storage, often make (electronics) vies is damaged, again the purchase of tr
5、ouble and timeliness will affect activities, so this contest was designed device. This design is 8 vies for basic ideas. Considering according to need to set limit to answer function, using AT89C51 and periphery interface implementation of scare-answering system, of the microcontroller timer/counter
6、 timing and numeration principle, software and hardware organically, and makes the system can correctly to the time, at the same time making digital tube can properly shows the time. Keywords: Microcontroller; Scare-answering device; AT89C51绪 论单片机作为计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展很快，它已成为现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制
7、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，应用范围十分广泛。从事单片机应用与开发，不仅为将来可能从事该方面的开发打下基础，另一方面，由于单片机作为微型计算机的一种，麻雀虽小，五脏俱全，可以把它当作微型计算机的一个简化模型来看待，学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，提供了一个实际应用手段。21 世纪，是一个信息技术飞速发展的时代，智力竞赛是一种形式比较活泼的教育方式，是人们休闲娱乐生活的一部分。这些竞赛一方面充实了人们的娱乐生活，另一方面也提高了人们努力汲取相关领域的知识的兴趣。智力竞赛，也就是几个参赛选手之间在规定的时间，规定的地点进行
8、相互竞争的比赛。抢答是各种竞赛常用的一种形式。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抢到了答题权，具体答题的时间有时也要设定。这些如果仅凭主持人的主观判断，很容易出现误判的情况。因此，在竞赛中，抢答器就扮演了一个非常重要的角色。11 系统设计内容1.1 系统设计依据抢答器由计数器、寄存器、集成定时器和译码显示等组合、时序电路组成。可分为抢答电路，定时电路，报警电路等几个单元部分。每个单元电路分别可以处理一些抢答竞赛中的基本问题。本次课程设计设计的是一个多路定时抢答器，是多于两位选手参赛的一个抢答器，具有锁存和显示功能。同时由主持人控制系统的清零和抢答的开始。抢答开始后，若
9、有任何一名选手按动抢答按钮，抢答器就会显示该选手编号直至系统被主持人清零，并有扬声器发出提示，同时其他人再抢答就无效了。此次设计的抢答器还有自动定时功能，主持人可以设定选手答题的时间。当主持人启动“开始”键后，定时器会自动减计时，这个会显示在显示器上。选手只有在抢答时间内抢答才有效，若在答题时间内没有选手答题，时间到时，报警电路就会发出警报亮灯并且禁止抢答。1.2 设计任务和要求设计一个八路抢答器要求：(1)设计出硬件电路； (2)设计出软件编程方法，并写出源代码；(3)用 PROTEUS 进行仿真；(4)论文格式要符合学院的统一规定，结构要合符逻辑，表达要得体。1.3 设计目的通过设计学习单
10、片机最小系统的基本设计方法，掌握单片机应用系统的开发调试过程。（1）学习单片机开发工具功能、特点和使用方法。（2）学会单片机控制系统程序的编制和调试方法。（3）设计单片机抢答器硬件电路，绘制出电路原理图。（4）编制并调试出键盘扫描程序和显示驱动程序。（5）掌握单片机定时器的基本用法，编制出定时器的中断程序。22 硬件设计2.1 单片机控制原理单片机（SCM）是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）的简称。它是把中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、I/O 接口电路、定时/计数器以及输入/输出适配器都集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机。
11、它的最大优点是体积小，可放在仪表内部；但存储量小，输入/输出适配器简单，功能较低。目前，单片机在民用和工业测控领域得到最广泛的应用，早已深深地融入人们的生活中。简单的说，用单片机系统来设计抢答器，实现两组的抢答时间即使是相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。P0 端口（P0.0-P0.7）：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。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。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。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。P1 端口（P1.0-P1.7）：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，被内部上拉为高电平，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。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。 P2 端口（P2.0-P2.7）：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”
