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1、单片机课程设计沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计课程设计题目： 模拟抢答器设计 系 别: 新能源学院 班级: 新能本121 学生姓名: 刘俊明 学号: 2012213111 指导教师: 王德君、王健 职称: 高级实验师、副教授 起止日期：2014年12月22日起至2014年12月26日止沈 阳 工 程 学 院课程设计任务书课程设计题目： 模拟抢答器设计 系 别： 新能源学院 班级： 新能本121 学生姓名： 刘俊明 学号： 2012213111 指导教师： 王德君、王健 职称： 高级实验师、副教授 课程设计进行地点： 单片机实验室(F207) 任 务 下 达 时 间：2014 年12月18日
2、起止日期：2014年12月22日起至2014年12月26日止教研室主任： 王 健 2014 年12月17日批准一、设计目的通过课程设计使学生更进一步掌握单片机原理及应用课程的有关知识，提高应用单片机解决问题的能力，加深对单片机应用的理解。通过查阅资料，结合所学知识进行软、硬件的设计，使学生初步掌握应用单片机解决问题的步骤及方法。为以后学生结合专业从事单片机应用奠定基础。二、设计的原始资料及依据利用TD-NMC+单片机实验系统的I/O接口或可编程接口8255，指示灯等。三、设计的主要内容及要求1分别用五个开关代替五个抢答小组，当开关为0时表示未抢答，为1时表示抢答，一个开关表示抢答开始，一个开关
3、表示清除（复位）。2每个开关对应有一个发光二极管表示抢答是否成功，当该组抢答成功时，对应的发光二极管闪亮，未抢答成功时不亮。3当抢答开始开关为1时才允许抢答，为0时不允许抢答。4抢答开始后，某组抢答成功其对应的发光二极管闪亮，主持人可用清除开关对其清除。5扩展功能：某组抢答成功其对应的发光二极管闪亮，同时用两个数码管显示器显示出抢答成功的组别。四、对设计说明书撰写内容、格式、字数的要求 1.课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。2.学生应撰写的内容为：目录、正文、参考文献等。课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照沈阳工程学院毕业设计（论文）撰
4、写规范执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。3.说明书（论文）手写或打印均可。手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范的要求进行打印。4. 课程设计说明书（论文）装订顺序为：封面、任务书、成绩评定表、目录、正文、参考文献。五、 设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求；提交课程设计说明书一份。在说明书中要有设计原理、硬件电路接线图、设计的程序及必要注释、程序流程图等。六、时间进度安排；顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注11.5天查阅资料及程序设计22.5天上机调试程序30.5天成绩评定40.5天书写报告
5、七、主要参考资料（文献）。沈 阳 工 程 学 院单片机应用技术课程设计成绩评定表系（部）：新能源学院 班级： 新能本121 学生姓名： 刘俊明 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成
6、绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分目录摘要.6引言.6一.设计目的7二.设计要求7三.设计使用的元器件及功能7 1.8051单片机7 2
7、.主要控制电路流程7 3.8051各引脚及其功能8 4.数码管8四.系统硬件设计方案9五.系统原理图101.复位电路的设计102.显示电路的设计10六.系统软件设计方案111.主程序系统结构11 2.系统程序113.程序设计思路.15 4.整体设计验证17总结19参考文献19 摘要抢答器是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。如今的抢答器是以单片机为基准的，所以比较稳定，精准度高，比较敏捷。而以前的抢答器大部分都是基于数字电路组成的，制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大，安装、维护困难。因此设计更易于使用和区分度高的抢答器
8、成了非常迫切的任务。现在单片机已进入各个领域，以其功耗小、智能化而著称，所以若利用单片机来设计抢答器，便使以上问题得以解决.针对以上情况，本文设计出以8051单片机为核心的五路抢答器。关键词：抢答器；显示电路；按键控制电路 引 言时代在发展，慢慢的各种比赛都开始应接不暇，但是在这么繁忙的比赛中，必须有一个判断答题先后的问题，于是，抢答器出现了，但是以前的抢答器是数字电路搭接而成，非常麻烦，不实用，而且制作麻烦，成品面积相当大，于是，便出现了基于单片机控制的抢答器。基于单片机的抢答器，制作非常简单，而且精准度非常高，还具有答题限制时间，若规定的时间内没有给出答案，按犯规处理。随着微电子技术、电力
9、电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的发展，使单片微型计算机也得到迅速的发展，单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。目前市面上所用的抢答器基本上都是单片机控制的微型抢答器，体积比较小，而且比较实用，功能全，应用也比较广泛，在各种比赛中都是用的这种抢答器。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
10、。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。它作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。同时楼宇智能化的发展与成熟，也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。一 设计目的1.熟悉单片机控制系统，并了解系统设计的一般规律。2.掌握8051单片机的结构及编程方法。3.熟悉模拟用于娱乐或比赛抢答器的实现方法。二 设计要求 1分别用五个开关代替五个抢答小组，当开关为0时表示未抢答，为1时表示抢答，一个开关表示抢答开始，一个开关表示清除（复位）。2每个开关对应有一个发光二极管表示抢答是否成功，当该组抢答成功时，对应的发光二极管闪
11、亮，未抢答成功时不亮。3当抢答开始开关为1时才允许抢答，为0时不允许抢答。4抢答开始后，某组抢答成功其对应的发光二极管闪亮，主持人可用清除开关对其清除。5扩展功能：某组抢答成功其对应的发光二极管闪亮，同时用两个数码管显示器显示出抢答成功的组别。三 设计使用的元器件及功能 1. 8051单片机8051系列单片机是国际上流行多年的代表机型，是国内高校教学和初学者入门首选的主流机型，也是在各种技术期刊和专业书籍中出现频率最高的经典机型。本文以标准80C51为模型，并适当兼顾8051系列的共性和常用型号的特性。内容主要包括：硬件架构、ROM、RAM、指令系统、汇编程序基础和汇编语言工具链、并行端口、定时器、中断逻辑、复位逻辑、时钟电路、电源电路等功能电路的结构和工作原理，以及片内程序存储器编程原理。图1 8051的时序图2.主要控制电路流程：主持人将控制开关拨到“开始”位置时，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态，选手方可抢答。 当参赛选手按动抢答键时，显示灯亮，数码管显示选手序号，其他抢答电路停止工作。 3. 8051各引角及其功能电源端Vcc 40脚 接地端GND 20脚 时钟信号输入端 XTAL2 18脚时钟电路引脚 XTAL1 19脚 复位信号输入端RST 9脚 ，高电平有效 地址锁存允许信号端ALE 30脚 ，
