毕业设计（论文）论文题目：单片机控制四路抢答器设计系别:专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:摘要关键词 1第一章概论 21. 1单片机 21.2 单片机 AT89C52 31.2.1电源引脚 41.2.2时钟引脚 41.2.3控制线 41.2.4 单片机 I/O 口 41.3抢答器的意义 41.4抢答器的设计 5%1 1设计任务 51.4.2设计要求 51.5四路抢答器主要元器件简介 6%1 1 7805稳压集成芯片 61. 74HC245驱动集成芯片 62. LED四位共阴极数码管 7第二章四路抢答器硬件设计 82.1单片机的选择 82.2电源电路 82.3按键设计 82.4时钟电路设计 82.5复位电路设计 92. 6显示电路设计 102.7彩灯指示电路 10第三章系统设计及调试 113.1系统的主要功能模块 113. 2程序流程图 111.5.3 3调试 123. 4总体性能与功能扩展 12设计总结 13附录一元器件清单 15附录二 抢答器硬件电路图 16附录三抢答器程序 17参考文献 19单片机控制四路抢答器设计摘要：伴随着社会的发展，现在锁开展的竞答比赛活动越来越多，而且在人多数的比赛中都 是采用抢答器进行抢答的。
本设计的核心是釆用AT89C52单片机控制，抢答器可满足4名选 手或4个代表队参加竟答比赛本设计的抢答器具有造价低廉、维修方便等特点该抢答器 同学具有锁存、数码管LED显示功能、彩灯指示、违规抢答报警等功能（选手按按钮，会锁 存相应的编号，并H.IFD数码管上同时显示，彩灯显示）关键词：AT89C52单片机、LED数码管显示、抢答器第一章概论1・1单片机单片机是一种集成在电路芯片，是采用超人规模集成电路技术把具冇数据处 理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断 系统、定时器/计时器等功能(可能还包描显示驳动电路、脉宽调制电路、模拟 多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算 机系统单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域 单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来最早的设计理念是通过将大量 外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而 对体积要求严格的控制设备当中INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处 理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬熊。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个 计算机系统集成到一个芯片上相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片 机只缺少了 1/0设备概括的讲：一块芯片就成了一台计算机它的体积小、质 量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件同时，学习使用单片机 是了解计算机原理与结构的最佳选择单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU,内存，并行总线，还有 和硕盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑 弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可 用它来做一些控制电器一类不是很复朵的工作足矣了我们现在用的全门动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD 等等的家屯里面都可以看到它的身影它主要是作为控制部分的核心部件单片机是靠程序运行的，并且可以修改通过不同的程序实现不同的功能， 尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些 则是花大力气也很难做到的一个不是很复杂的功能耍是用美国50年代开发的 74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件來搞定的话，电路一定是一块 大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会 有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及咼可罪性。
由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语 言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用 呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单, 就是单片机没冇家用计算机那样的CPU,也没冇像硕盘那样的海量存储设备一 个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺 寸！对于家用PC的硬盘來讲没什么，可是对■于单片机來讲是不能接受的单片 机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使 用一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来 运行，家用PC的也是承受不了的1.2 单片机 AT89C52AT89S52是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具冇8K在系统可编程 Flash存储器AT89S52具有如下特点:40个引脚，8k Bytes Flash片内程序 存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM), 32个外部双向输入/输01(1/0) 口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双 工吊行通信口，看门狗(WDT)电路，片内时钟振荡器。
在本设计中用P2 口控制 LED数码管显示，用P0 口控制彩灯(发光二极管)指示，用P1 口接选手和主持 人抢答按钮如图1-1所示PDIP(T2) P1.O 匸 (T2 EX) P1 1 C P1.2 C P1.3 匚 P1.4 匚(MOSI) P1.5 C (MISO) P1.6 匸(SCK) P1.7 CRST匚(RXD) P3.O 匸 (TXD) P3.1 匸 (INTO) P3.2 C (iNTl)P3.3 匚
3. Vcc (40)：接 DC 电源端，Vcc=5. 0V±20%o1.2.2时钟引脚2. XIAL1 (19)：外接振荡器(如晶振)的一个引脚，采用外部振荡器时， 此引脚接振荡器的信号3. XIAL2 (18)：外接振荡器(如晶振)的一个引脚，采用外部振荡器时， 此引脚接振荡器的悬浮1.2.3控制线5. RST (9)：复位输入端在此脚上出现至少两个机器周期的高电平，将 使单片机复位6. ALE/ (PROG ) (30)：地址锁存允许/编程脉冲7. PSEN (29)：外部ROM读选通信号8. EA/Vpp (31)：内、外ROM选择/编程电源1.2.4单片机I/O 口4个8位输入/输出口，一共32个引脚1.3抢答器的意义随着我国改革开放以來，人们生活水平不断提高，个人财产也R益丰富，人 们除了注重物质生活外，对精神生活的要求也越来越高智能抢答器，是基于单 片机设计和开发的一个实用性产品，在现代社会里无论是学校、工厂、军队还 是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛特别是在很多公开竞争场合 要求有公止的竞争裁决，诸如证券、股票交易等，都会用到抢答器抢答器一般 是曲很多屯路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答 路数很多吋，实现起来就更为困难。
口前市场上已有各种各样的智力竞赛抢答器, 但绝大多数是早期设计的，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结 的产品，这部分抢答器已相当成熟，但功能越多的电路越复杂，月•成本也比较高， 发生故障的可能性也比较高.传统普通抢答器主耍存在以卜•缺陷：传统的抢答器 都是导线布线，受现场环境影响很大显示方式简单，无法判断提而抢按按键的 行为.且不便于电路升级换代当今计算机的普及和电子信息技术的迅猛发展,对智能抢答器有了更高的要 求，如何有效的保证许多公开竞争场合裁决的公平，公正单片机智能抢答器为 Z捉供了条件和发展空间建立一个价格适宜、智能化、自动化、数字化等特点 的智能抢答器具有重要意义本系统采用单片机作为整个控制核心控制系统的三个模块为：显示模块、 存储模块、抢答开关模块该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号，利用数 码管来完成显示功能，用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题 的，从而实现整个抢答过程1.4抢答器的设计1.4.1设计任务[1] 设计一个系统清除和抢答器控制开关S,该开关有主持人控制[2] 设计四路抢答的按钮，由选手或代表队控制[3] 设计一个时序控制电路时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下二项功能：□ 主持人将控制开关拨到〃开始〃位置时，LED指示灯亮。
显示电路，报警电 路进入正常工作状态□ 当参赛选手按动抢答键吋，彩灯指示灯亮抢答电路停止工作其他任一 路选手抢答电路均不能再行抢答[4] 设计一个LED显示电路，当选手正确抢答或违规抢答时显示相应选手的 编号[5] 设计一个彩灯指示电路，当抢答器处于待机状态或选手抢答时正确指示[6] 设计一个电源电路为抢答器提供+5V电源1.4.2设计要求单片机控制电路必须做到：主持人将按钮按到“复位”状态，抢答器应 处于待机状态；主持人将按钮按至“开始”状态，宣布“开始”抢答器开始进入 正确工作第一路选手在抢答成功或违规抢答后不会再接受其他任一路的指令选手抢答按钮必须做到：选手在抢答时，实现:优先判断，编号锁存，编 号显示，彩灯提示当第一轮抢答之后禁止二次抢答如果再次抢答必须冇主持 人再次操作“复位”“开始”状态开关译码显示电路的任务是“翻译”二进制编码并在LED数码管上准确显示 选手代号，不能岀现乱码，错码现彖彩灯指示电路必须能准确迅速的显示抢答器止确工作状态电源电路的作用是为抢答器提供+5V直流电源1.5四路抢答器主要元器件简介 1.5.1 7805稳压集成芯片7805稳压集成芯片是一个三端稳压集成芯片，主要起到稳定电压的作用。
使 电源能够输出较稳定的5v直流电压，为抢答器捉供电源它的管脚如图1-2所/J i OTO-2201一输入，INPUT2— 地，GND3 -输;OUTPUT图1-2 7805稳压集成芯片管脚1.5.2 74HC245驱动集成芯片74HC245驱动集成芯片内冇八个独立的驱动器，用以驱动LED数码管显示 它的管脚如图1-3所示EnaEJEJEEIEIEIEJ 叵DIRMA1A2A3MA5MA7M0245回回回矽回旦回回回图1-3 74HC245管脚图第1脚DIR,为输入输出端口转换用,DIR= 咼电平时信号由 端输入“B”端输出,DIR二“0”低电平时信号由端输入端输出第2〜9脚“A”信号输入输出端,A1=B1……A8=B8, Al与Bl是一组, 如果DIR二“1” OE二“0”则A1输入B1输出，其它类同oDIR= “0” 0E二“0” 则B1。