八路抢答器单片机原理及其应用-课程设计.docVIP

课程设计报告 课程名称设计题目： 系 别： 通信与控制工程系 专 业： 班 级： 08级自动化一班 学生姓名: 学 号: 起止日期: 2010年月日~ 2010年月指导教师: 教研室主任 指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 成绩评定 项 目 权重 成绩 1、设计过程中出勤、学习态度等方面 0.2 2、课程设计质量与答辩 0.5 3、设计报告书写及图纸规范程度 0.3 总 成 绩 教研室审核意见： 教研室主任签字： 年 月 日 教学系审核意见： 主任签字： 年 月 日 52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；抢答限定时间和回答问题的时间可在1-99s设定；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；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，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。 关键字：抢答器 ；52单片机；定时器；计数器；数码管。 目录 1.设计要求 1 2.方案比较与论证 1 2.1方案一 1 2.2 方案二 1 2.3方案比较及其选用依据 2 3.电路设计与计算 2 3.1其原理框图 2 3.2抢答器电路设计 3 3.3时序控制电路设计 3 3.4复位电路的设计 4 3.5外部震荡电路 4 3.6报警电路设计 5 4.系统主程序设计 6 4.1主程序硬件设计 6 8 图7 AT89C52引脚图 8 8255介绍： 8 引脚功能： 9 4.2主程序流程图 10 4.3主程序 12 5.系统工程测试 12 6.系统功能测试与整体指标 12 7.心得与致谢 13 9.参考文献 14 附录一 15 附录二 16 1.设计要求 1、一位主持人与3位抢答者，复位后，甲乙丙的绿、红灯全亮，开始键、复位键的指示灯全暗；主持人按复位键则仅复位指示灯亮，其他都暗，准备开始；主持人按开始键，开始灯亮，允许甲乙丙抢答，此时优先者则相应成功指示灯亮，如允许前抢就相应犯规灯亮；答题开始进行倒计时，到规定时间不允许答题，并返回复位状态； 2、具有抢答控制和倒计时显示功能； 3、控制器应有复位控制、开始控制、抢答控制和状态指示等功能，并有答题时间控制和显示功能。 2.方案比较与论证 2.1方案一系统各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制开关，完成抢答输入信号的触发。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成选手抢答的基本功能，但是由于系统功能要求较高，所以电路连接集成电路相对较多，而且过于复杂，并且制作过程工序比较烦琐，使用不太方便。该系统采用8051系列单片机80C51作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改。MCS-51单片机特点如下：1可靠性好：单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU，程序指令和数据都可以写在ROM许多信号通道都在同一芯片，因此可靠性高易扩充2单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统 3 控制功能强：单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。方案比较及其选用依据显然方案二比方案一简单的多，不但从性能上优于方案一，而且在使用上及其功能的实现上都较方案一简洁，并且由于单片机具有优越的高集成电路性，使其工作速度更快、效率更高。另外80C51单片机采用12MHz的晶振，提高了信号的测量精度，并且使该系统可以通过软件改进来扩张功能。而方案一采用了中小规模集成电路，有其复杂的电路性能，从而可能会使信号的输入输出产生延时及不必要的误差。依此依据选择方案二比较适合。1抢答器的原理框图 其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清除状