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1、毕业设计论文题目智能抢答器姓名郝强专业电子自动化技术学号110433330指导老师孟卓摘要1随着科学技术的发展和普及，各种各样的竞赛越来越多，其中抢答器的作用也越来越重要。本文设计出以AT89S51 单片机为核心的八路抢答器，采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，并自动复位的设计思想,它能根据不同的抢答输入信号，经过单片机的控制处理并产生不同的与输入信号相对应的输出信号，最后通过LED 数码管显示相应的路数，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出是哪组优先按下的按键，充分利用了单片机系统结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。本设计是以抢答为出发点。考虑到依需设定限时回答的功能，
2、利用89S51 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。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。同时系统能够实现：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法【关键词】抢答器单片机LED 数码显示管定时器 /计数器扬声器。目录摘 要 2 绪论 5一、抢答器的概述 621.1 61.1.2 61.2 61.3 71.4 7 82.18972.2AT89S51 82.2.1AT89S51 810
3、3.1103.2113.3123.3.1123.3.2133.4143.5163.6173.717194.1194.2204.3T0 T1204.4214.523313233 60SSIMSILSIVLSI3个分支，即硬件逻辑设计（中、小规模集成器件）、软件逻辑设计（软件组装的LSI 和 VSI ，如微处理器、单片机等）及兼有二者优点的专用集成电路（ASIC ）设计。目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展，尤其是中，大规模
4、和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。通过这种综合性训练，我们要达到以下的目的和要求：1.结合课程中所学的理论知识，独立设计方案。达到学有所用的目的.2.学会查阅相关手册与资料，通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件类型和特性， 并掌握合理选用的原则，培养独立分析与解决问题的能力，对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答， 抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同
5、时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。第一章抢答器的概述1.1 系统设计的功能基本功能：（ 1 ） 同时供 8 名选手比赛，分别用8 个按钮 S0 S7 表示。（ 2 ）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。（ 3 ）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，并在七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4扩展功能：（ 1 ）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30 秒）。当主持人启动 开始 键后，定时器进行减计时
6、。（ 2 ）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。（ 3）如果定时时间已到，无人抢答， 本次抢答无效， 系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。1.2 抢答器的需求分析1、在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效。2、抢答限定时间和回答问题的时间可是在1 99s 设定。3、可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示。4、抢答时间和回答问题时间倒记时显示，时间完后系统自动复位。5、按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。第二章单片机的功能简介2.189 系列单片机的概况MCS-
7、51单片机是美国INTE公司于 1980年推出的产品，典型产品有80 31 、 8051和 8751等通用产品，一直到现在，MCS-5 1内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。我们常说的已经停产的89C51指的是 ATMEL 公司的AT 89C51单片机，同时是在原基础上增强了许多特性， 如时钟，更优秀的是由Flash（程序存储器的内容至少可以改写1000次）5存储器取带了原来的ROM （一次性写入），AT89C51的性能相对于8051已经算是非常优越的了。89C51的缺陷在于不支持ISP （在线更新程序）功能，必须加
8、上ISP 功能等新功能才能更好延续MCS-51的传奇。 89S51 就是在这样的背景下取代89C51的，现在， 89S51目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第一的Atmel目前公司已经停产AT89C51 ，将用 AT89S51代替。89S51在工艺上进行了改进，89S51采用 0.35新工艺， 成本降低 ,而且将功能提升,增加了竞争力。 89SXX可以像下兼容89CXX等 51 系列芯片。市场上见到的89C51实际都是Atmel前期生产的巨量库存而以。如果市场需要， Atmel 当然也可以再恢复生产AT89C51 。AT89S51/LS51单片机是低功耗的、具有4KB 在线课
9、编程Flash 存储器的单片机。它与通用 80C51 系列单片机的指令系统和引脚兼容。片内的 Flash 可允许在线重新编程，也可使用非易失性存储器编程。他将通用CPU 和在线可编程Flash 集成在一个芯片上，形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能性价比的微控制器。2.2AT89S51 单片机的内部结构AT89S51 单片机内部由CPU 、 4KB 的 FPEROM， 128B 的 RAM ，两个 16 位的定时 /计数器 T0 和 T1，4 个 8 位的 I/O 端 P0、P1、P2、P3 等组成。单片微机内部最核心的部分是 CPU。 CPU 主要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入/
10、输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等，CPU 按其功能可分为运算器和控制器两部分。控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。运算器由算术逻辑器部件ALU 、累加器 ACC 、暂存器、程序状态字寄存器PSW，BCD 码运算调整电路等组成。6外部定时元件系统时钟定时/计数复位串行 I/OROM中断并行 I/OCPURAM电源单片机的内部结构图为了提高数据处理和位操作功能，片内增加了一个通用寄存器B 和一些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能3 。其内部结构如图2-3 所示。第三章硬件电路的设计3.1设计原理本系统采用AT89S52 单片机作为核心， 控制系统的四个模块分别为：单片机最小系统、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块。抢答器
