8位抢答器 eda设计.docVIP

College of computer and control engineering Qiqihar university EDA课程设计报告 系 别 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 提交日期 基于51单片机的8路抢答器 第1章 总体方案设计 1.1设计题目 8路抢答器，抢答器在我们的日常生活中是很常见的，特别是在一些知识竞赛和一些益智性的电视节目中。简易8路抢答器用51单片机可以实现制作，它构图简单，易于操作。 1.2 可行性方案 8路抢答器有两种设计方案，采用数字电路控制以及采用51单片机控制。 数字电路控制：数字电路由主题电路和扩展电路组成，主体电路完成基本抢答功能，扩展电路完成定时抢答功能，数字电路操作简单，但可行性低，不易制作实物。 51单片机控制：51单片机输入采用键盘扫描式输入，把相应信息传送到单片机，由单片机输出到电路，最后由数码管显示。单片机实用性强，扩展功能多，所以采用基于51单片机的8路抢答器。 1.3 主要元器件 本设计方案用AT89S51单片机为核心控制元件，设计一个简易的抢答器，以AT89S51单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器. 抢答器显示模块由数码管完成，抢答器键盘模块为独立式键。利用了单片机的晶振电路、按键复位电路、时钟电路，使其实现基本功能。 1.3.1 AT89C51单片机硬件电路 单片机是单片微型计算机的简称。它是把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时/计数器以及输入输出适配器都集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机。在其外围接上复位电路，上拉电阻，数码管，按钮以及振荡器，p1.0-p1.7为抢答输入键接口，数码管段选P0，位选P2，蜂鸣器输出为P3. 图1-3-1 AT89C51 单片机最小系统 1.3.2 显示器与显示驱动电路 数码管的显示可以分为两种：静态显示和动态显示。静态显示的段选位和位选位均单独连接，因此占用的I/O接口多，无法扩展多个数码管。而数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划的同名端连在一起，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。所以本次设计电路包括显示和驱动，显示采用数码管，驱动用三极管PNP。 图1-3-2 数码管显示电路 1.3.3晶振复位及开始抢答电路 晶振的频率为12MHZ，提供89C51的时钟脉冲使89C51工作，复位电路是单片机初始化，使单片机重新开始执行程序。当复位开关按下RST由低电平变为高电平，则程序从头开始执行。 图1-3-3 晶振复位电路 1.3.4蜂鸣器音频输出电路 蜂鸣器是一种电子电路中常用的发声器件，蜂鸣器分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。提供蜂鸣器发声所需较高电流，单片机的I/O口驱动能力有限，而我们知道三极管有电流放大的作用，在这里就是利用三极管放大电流来使蜂鸣器获得足够的驱动电流PNP集电极的高低电平时间来控制蜂鸣器的声音。 图1-3-4 蜂鸣器输出电路 第2章 设计制图 2.1元件清单 表1 元件 规格 数量 电阻 10k欧姆 7 400欧姆 7 4.7k欧姆 2 电容 30Pf 2 0.01uF 1 晶振 12MHz 1 三极管 8550 4 单片机 AT89C51 1 接线柱 2位 4 按钮 独立式 14 数码管 共阳极 1 2.2 原理图 第3章 设计报告 这次设计让我充分理解了AT89C51芯片的工作原理，知道了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。采用态显示组号单片机最小系统、、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块、音频输出模块。在，我也曾经因为经验的缺乏失落过，也曾经成功而热情高涨。。虽然这只是一次的简单的课程，可也耗费了我不少的心血 7