抽奖机课程设计报告.docVIP

漳州师院物理与电子信息工程系 课 程 设 计 报 告 设计题目: 抽奖机的设计 设计者 : 危智安 学 号 : 090502236 班 级 : 09电本(2)班 指导老师: 白 炳 良 2012年05月15日 目 录 1. 系统设计 3 1.1设计要求 3 1.2 实现方案 4 1.2.1设计思路 4 1.2.2方案比较与论证 4 1.2.3系统结构框图 4 2. 单元电路设计 5 2.1显示模块 5 2.1.1 工作原理 5 2.1.2 参数选择 5 2.2工作模块 6 2.3电源模块 7 3. 软件设计 3.1 软件功能及算法 8 3.2 软件流程图 9 4. 系统测试 14 5. 结论 14 6.设计工作总结 15 7. 参考文献 15 8. 附录 16 附录(一) 原器件明细表 16 附录(二) 原理图 17 附录(三) PCB图 18 附录(四) 主程序清单 19 摘要 以单片机（AT89S52）为核心，用P0口以灌电流的方式直接驱动共阳数码管制作同步和单步抽奖机。在功能模式切换键、启动键，停止键的控制下实现两种模式下的抽奖，能在四个数码管显示中奖号码，而且能实现密码锁和时钟功能。 关键词: AT89S52、数码管动态显示、按键扫描、随机数 1. 系统设计 1.1设计要求 利用单片机设计一个四位抽奖机，设计指标如下: 基本要求 两种抽奖方式： 按抽奖启动键时，四位数码管以不同的随机数快速滚动显示，按抽奖停止键 时，四位随机数停止滚动显示在数码管上。 按抽奖启动键时，个位数码管以随机数快速滚动显示，按抽奖停止键时，个位随机数停止滚动显示在数码管上；用同样的方法来确定十位、百位、千位的随机数。 扩展功能 密码锁： 初始密码的设置和修改； 密码的输入与解锁； 电子时钟： 对秒进行计数 至少有调整键、增加键能分别对分、秒的低位和高位进行调整。 1.2 实现方案 1.2.1设计思路 本设计需要实现两种方式的抽奖（即四位同时抽和逐位抽奖），因此重点在于由软件产生随机数；而硬件则需由数码管来显示中奖结果以及按键来控制抽奖模式和启动、停止抽奖。系统以AT89S52为核心，主要有数码管显示模块、按键模块和单片机软件控制模块构成。 1.2.2方案比较与论证 数码管显示模块： 方案一：单片机输出数据经译码芯片CD4511进行译码后直接驱动数码管，数码管公共端接9012三极管扩流，并通过单片机I/O口控制三极管的选通，实现动态显示。 方案二：由单片机的I/O口直接驱动数码管的段码，数码管的公共端接9012三极管，通过灌电流的方式点亮数码管，也需通过单片机I/O口控制三极管的选通，实现动态显示。 由于所需I/O口由AT89S52可直接提供，无须因为I/O口不够而用CD4511来节省I/O口，方案二又较方案一更容易实惠，故实验中选择方案二。 1.2.3系统结构框图 AT89S52单片机在功能模式切换键、启动键和停止键的控制下，由P0口输出数据，通过P2.0～P2.3进行选通，有数码管显示信息。 系统框图： 图一 系统框图 2. 单元电路设计 2.1显示模块 2.1.1 工作原理 如图二所示，由单片机(AT89S52)的引脚P0口输出中奖号码、时间、密码等数据信息，通过片选信号P2.0～P2.3和P2.4就可在相应的数码管进行显示。当位选信号P2.0为低电平时，P0口送出数据也为低电平就点亮数码管，电流灌进单片机。 图二 显示模块电路原理图 2.2工作模块 如图三所示，单片机(AT89S52)9脚为复位输入端。上电复位，只要RST引脚上有大于二个机器周期以上的高电平，单片机(AT89S52)即复位。 按键从单片机(AT89S52)的P1.1、P1.2、P1.3口接入，当按键被按下时，相应的输入口就会输入低电平0。 单片机(AT89S52)的XTAL1脚、XTAL2脚接一个由12M晶振和两个10pf组成的振荡电路。为单片机提供相应的时序。 图三 工作模块 复位电路工作原理： 上电复位：当通电的瞬间，由于电容C3两端的电压不会突变，使得RST输出高电平，从而使单片机复位，等到电容充电完成后电容两端电压为5V，使得RST输出低电平，从而电路正常工作。 按键复位：按键没按下时，电路处于断开，RST为低电平，从而电路正常工作；当按键按下时电路导通，R15分压使得RST为高电平，