八路抢答器的设计.doc

八路抢答器的设计 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 引言 1 1. 总体方案设计与要求 2 1.1 设计的任务及要求 2 1.2 设计方案论证 2 1.2.1 控制案芯片的方案选择 2 1.2.2 显示部分的方案选择 3 2.硬件电路设计及其功能介绍 3 2.1 方案论证 3 2.2 方案比较分析 4 2.3 复位电路的设计 4 2.4 显示电路的设计 4 2.5 发声电路 4 2.6 键盘扫描电路的设计 4 3.系统软件的设计 4 3.1软件电路设计 4 4. 软硬件综合调试 4 4.1软件仿真 4 结论 4 摘要 随着科技的高端发展，各种各样的新技术，新元件都应用到了实际的生产生活之中，加快了人们的生活节奏，也简化了人们的劳动过程。随着人们对娱乐生活的质量的追求，作为娱乐项目中的工具一抢答器也在一样的变化。 本设计是以八路抢答为基本理念。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。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。同时系统能够实现：主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止，抢答电路数码管上显示选手编号。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 AT89C51；抢答器；计时器；定时；设计 嘉兴职业技术学院毕业论文（设计） PAGE 1 引言 抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最在这个竞争激烈的社会中，知识竞赛，评选优胜，选拔人才之类的活动愈加频繁。在竞赛中，都是多个选手一起参加，如果采用举手回答问题的这个方式来进行竞赛已经不适应社会的需要。并且在主持人提出的问题时候，如果让选手用举手等方法来进行抢答，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。 本课题利用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。八路数显抢答器具有电路简单、成本较低、操作方便、灵敏可靠等优点，经使用效果良好，具有较高的推广价值。 PAGE PAGE 9 1. 总体方案设计与要求 1.1 设计的任务及要求 (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)每名选手有一个抢答按扭，按扭的编号与选手的编号相对应，抢答器具有信号的鉴别和数据的锁存、显示的功能。抢答开始后，若有选手抢答按扭，则选手指示灯亮，并在数码管上显示相应的编号，蜂鸣器发出音响提示[2]。 (3)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。 1.2 设计方案论证 1.2.1 控制案芯片的方案选择 (1)用可编程逻辑器件设计。可采用ALTERA公司的FLEX10K系列PLD器件。设计起来结构清晰，各个模块，从硬件上设计起来相对简单，控制与显示的模块间的连接也会比较方便。但是考虑到本设计的特点，EDA在功能扩展上比较受局限，而且EDA占用的资源也相对多一些。从成本上来讲，用可编程逻辑器件来设计也没有什么优势[1]。 (2)用凌阳16位单片机设计。凌阳16位单片机有丰富的中断源和时基，方便本实验的设计。它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些递归调用。I/O口功能也比较强大，方便使用。用凌阳16位单片机做控制器最有特色的就是它的可编程音频处理，可完成语音的录制播放和识别。这些都方便对设计进行扩展，使设计更加完善。成本也相对低一些。但是，在控制与显示的结合上有些复杂，显示模组资源相对有限，而且单片机的稳定性不是很高[3]。 (3)主控芯片使用51系列AT89C51单片机，AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 芯片所以选用AT89C51。通用性强。 1.2.2 显示部分的方案