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1、图书分类号：密 级：毕业设计(论文)基于AT89C51的数字抢答器设计 THE DESIGN OF DIGITAL ANSWERING DEVICE BASED ON AT89C51学生姓名学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程技术指导教师20日 徐州工程学院毕业设计(论文)徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者
2、签名： 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力
3、、电子、智能楼宇等行业，微型计算机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。电子智能抢答计分器在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。抢答组数可以在八组以内任意使用，本系统设计为模块形式采用九针插头进行连接，系统工作原理本系统采用AT89C51单片机作为核心。控制系统的五个模块分别为：单片机最小系统
4、（四位并行数码显示、独立键盘）、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块、音乐音频输出模块。关键词：单片机；独立键盘；显示器；驱动；抢答AbstractWith the rapid development of electronic technology, the control system based on SCM has been widely used in industry, agriculture, electricity, electronics, intelligent buildings, industry, micro-computers embedded control sy
5、stem as the main and core, instead of the traditional control System of conventional electronic circuits. At the same time the development of intelligent buildings and maturity, but also based on the lighting control system MCU and popularity of application laid a solid foundation. Points for electr
6、onic smart Qiangda Qiangda in the process, in order to know which group or which one player to answer, we must design a system to complete this task. If the Qiangda, rely on the visual is very difficult to determine which group to answer. SCM system used to design Qiangda, bringing the above problem
7、s are resolved, even if the two groups Qiangda the difference in time a few microseconds, which can also be distinguished group of priority answer. Qiangda group of eight can within the arbitrary use of the system designed to be modular form of a nine-pin plugs to connect the system working principl
8、e of the system used AT89S51 SCM as a core. Control system of the five modules are: MCU minimum system (six parallel digital display, 4 x 4 matrix keyboard), modules, display driver module, Qiangda switch modules, music, audio output module. Key words: SCM,modules, display driver module, Qiangda swi
9、tch modulesIII徐州工程学院毕业设计(论文)目 录1 绪论11.1课题研究背景及意义11.2需求分析11.3相关原理论证12系统设计方案32.1本数字抢答器的组成32.2八位抢答器的设计要求32.3数字抢答器的主要功能32.4部分硬件介绍52.4.1 AT89C51单片机简介52.4.2 LED数码管82.4.3 LCD的特点92.4.4锁存器93系统硬件设计123.1硬件电路的总体框图123.2电路器件选择123.3最小系统设计123.3.1时钟频率电路123.3.2复位电路设计123.3.3键盘扫描电路的设计133.3.4功能键及发生系统设计143.3.5系统复位设计143.4
10、总体设计结构图154系统软件设计164.1部分软件设计164.1.1主程序系统结构图164.1.2程序流程图164.1.3初始化程序164.1.4键盘扫描程序流程图184.1.5抢答器数码管显示软件设计184.1.6音乐音频输出程系流程图194.2软件调试204.2.1编译、连接项目，形成目标文件204.2.2运行调试观察结果215 Proteus简介与系统仿真测试225.1 Proteus ISIS编辑环境简介225.2 电路图设计快速入门255.3系统仿真测试27结论28致谢29参考文献30附录31附录131附录242461绪论1.1课题研究背景及意义对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做
11、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。 本实验设计的数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。更具有实用性。1.2需求分析系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。硬件设
12、计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达到设计要求。软件设计部分，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，达到所需功能要求。如果有选手在规定的时间以前完成问题，主持人通过按键结束键复位，开始新的问题作答，因为程序不是很大不需要扩展存储空间，选手按键跳入相应的子程序，回答倒记时，通过单片机实现功能可以更人性化，只需单电源供电更方便，容易实现。电路结构简单，外围扩展的电路不是很多，锻炼我们所学的知识应用到现实生活当中。为我
13、们提供实践的机会。单片机是电子专业发展的方向，更好的使用单片机可以是我们的产品小型化，使用更方便，性能更稳定，功能更齐全，所以我选用单片机加一定的外围设备实现本次课程设计的要求。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，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。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。通过单片机实现功能可以更人性化，只需单电源供电更方便，容易实现。电路结构简单，外围扩展的电路不是很多，锻炼我们所学的知识应用到现实生活当中。为我们提供实践的机会。单片机是电子专业发展的方向，更好的使用单片机可以是我们的产品小型化，智能化，人
14、性化。使用更方便，性能更稳定，功能更齐全，所以我们选用单片机加一定的外围设备实现本次设计的要求。1.3相关原理论证制作抢答器可以用好多的方法，可以用PLC来实现，它的功能强大制作简单，并且外围的元件也很少；也可以用单片机来实现，他的制作也是比较简单；还可以用我们学过的EDA技术来制作；最后也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买，与我们学完的单片机原理联系紧密，能将我们所学知识用于实际，对巩固所学知识有重要意义，使总体方案易于实现。但由于专用电路芯片通常是厂家特殊设计开发的，一般不易买到或价格较高，用其它方式设计的需要设计者具有相应的理论知识，并要通过仿真器
15、，应用软件，计算机等辅助设备才能验证完成，不利于设计者的设计和制作，综上所述所以本方案用单片机来实现。而有些实际竞赛的场合，只要满足显示抢答有效和有效组别即可，故我打算用一片74HC373（8位数据锁存器）来实现此简易抢答器的功能，这是一个显示方式简单，价格低廉，经济实用的抢答器设计方案。在要求不高的场合，能完全符合要求。2系统设计方案2.1本数字抢答器的组成本抢答器的电路主要有四部分组成：数字抢答电路、时序控制电路、报警电路以及可预置时间的定时电路。其中数字抢答部分有一个74DC373锁存器和LED数码管显示器组成，可以将八位抢答者的按钮通过LED数码管显示器显示出他们最先抢答者的序号。而时序控制电
