郑州轻工业学院单片机课程设计--抢答器控制模拟程序设计.docxVIP

郑州轻工业学院单片机课程设计题目：抢答器控制模拟程序设计姓名：院（系）：计算机与通信工程学院专业班级：学号：指导教师：陈晓雷、韩凤琴成绩：时间：2016年1月11日至2016年1月15日郑州轻工业学院课 程 设 计 任 务 书题目 抢答器控制模拟程序设计专业、班级 学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容模拟设计一个抢答器工作的程序。给主持人设置一个开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答，扩展电路完成定时抢答的功能。抢答成功后，有声音提示以示祝贺。（抢答输入由键盘输入）。技术要求具有8个抢答输入显示抢答剩余时间（初始10秒）显示抢答成功者抢答成功后，有声音提示；时间分辨率小于10ms；完善其它自定义功能。主要参考资料《STC单片机原理及应用》清华大学出版社 何宾著完 成 期 限：2016-12-31指导教师签名： 陈晓雷、韩雪琴 课程负责人签名：2016年 01 月 15 日前言抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。本设计是以八路抢答为基本理念。考虑到依照需要设定限时回答的功能，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：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。目录1抢答器设计功能分析51.1 抢答器的概述51.2 设计任务与要求52设计方案简介52.1定时抢答器的总体框图52.2定时抢答器的工作过程62.3主程序流程图73抢答器电路设计84整体电路仿真图95源程序及说明106设计总结177参考文献181、抢答器设计功能分析1.1 抢答器的概述对于抢答器我们大家来说都不陌生，它是用于很多竞赛场合，真正实现先抢先答，让最先抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。1.2 设计任务与要求基本要求：给主持人设置一个开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答器按钮，编号立即锁存，并在LED数码上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。发挥部分：抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30秒）。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5秒左右。参加选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。选手如果在主持人按开始键之前违规抢答，系统报警，LED显示违规选手号码和FF，直到主持人按下停止键。2、设计方案简介2.1定时抢答器的总体框图它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答，扩展电路完成定时抢答的功能。2.2定时抢答器的工作过程接通电源时，节目主持人将开关置于“消除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器倒计时，当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；扬声器发出短暂的声响，提醒节目主持人注意；控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统消零为止，当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。