抢答器-毕业设计论文.docVIP

摘 要 基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、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。 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系统工作原理本系统采用单片机作为核心。控制系统的个模块分别为：、、抢答开关模块。抢答摘 要 I 引言 1 1 单片机的应用技术 1 2 系统设计要点 1 2.1 抢答器的硬件设计要求 2 2．2 计分器系统的软件流程 3 2.3 计分器的硬件设计要求 3 2.4 人机交互程序设计 4 2.4.1计分器系统的软件键盘扫描程序流程图 4 2.5 抢答器系统软件的流程图 5 2.6 抢答数码显示软件程序设计 6 2.7 音乐音频输出程系流程图 7 3 各模块方案选择和论证 8 3.1 抢答器显示模块 8 3.2 控制器模块 9 3.3 电源方案的选择 10 3.4 枪答器键盘的选择 10 3.5 计分器显示模块 11 3.6 计分器键盘的选择 12 4 模块的最终方案 13 5 电子智能抢答器系统的硬件电路设计 13 5.1 计分器的电路设计 13 5.1.1计分器系统的硬件电路 13 5.1.2计分显示模块 15 5.2 抢答器的电路设计 15 5.2.1抢答电路模块 15 5.2.2抢答按键模块的设计 16 6 程序设计 17 6.1计分器显示程序 17 6.2抢答器软件程序 23 7 单片机干扰防护 25 7.1 采用隔离技术 25 7.2 正确的接地措施 25 结论 26 谢 辞 27 参考文献 28 引言 电子技术和微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，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。 电子智能抢答器分别用两片单片机控制，分别为计分器和抢答器。计分器的工作原理是采用最小系统，用4x4键盘来输入是选手需要加减进行分数的加减输入。主板上的6个数码显示，加几分的数，按确定键后分数值从串口P3.0，P3.1传到计分器显示模块上再通过数码管驱动模块显示。抢答器的工作原理是采用单片机最小系统，用查询式键盘进行抢答。采用串行静态显示组号。 1 单片机的应用技术 单片机是指一个集成在一块上的完整计算机。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：、、内部和外部系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 2.3 计分器的硬件设计要求 加减计分有三位显示，用串行通信口，显示分数，用4*4阵列式键盘进行同时加减和单组加分。 2.4 人机交互程序设计 系统的人机交互程序设计，主要是解决按键的扫描与信息的显示，让操作者能够灵活地控制系统工作。键盘用来输入指令，发光数码管用来显示单片机的状态，这是一个比较简单的人机交互形式。 2.4.1计分器系统的软件键盘扫描程序流程图 本系统的键盘采用的是4×4矩阵式键盘，矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列线的交叉点上。一个4×4的行、列结构可以构成一个含有16个按键的键盘，显然，在按键数量较多时，矩阵式键盘较之独立式按键键盘要节省很多I/O口。 矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，在进行键盘扫描时，首先把矩阵键盘列线的第一根线置高，然后分别再检测矩阵键盘行线是否有高电平的信号，如果有信号，那么就证明这根行线与第一根列线相交处的按键被按下了，单片机就读入这个键值。如果所有的四根行线都没有信号，那么就把第一根列线置低，把第二根列线置高，再一次检测行线有没有信号，然后依次类推。 由于键盘扫描的速度很快，而人按键总会持续一定的时间，因此只要单片机处在等待输入的状态，这个键盘扫描程序基本上不会错过任何一个按键信号。由于一般人按键会有抖动，抖动信号造成键盘扫描时会出现一些错误的信号，要不就是扫描不进数据，要不就是重复输入很多次数据，因此需要有一个消除抖动的程序。让单片机不响应一些相关的抖动信号，而只响应一次确实存在的按键信号。消抖动程序是这样实现的，当检测到一个脉冲信号时，并不立即认为是一次按键，而是延时一段时间以后再进行检测，如果三次检测都有信号，那么就认为有一次按键动作发生了。延时的选择非常重要，太快了，起不到消除抖动的效果，太慢了又让