六路抢答器设计单片机_精品.docVIP

目录 第1章 六路抢答器设计功能要求………………………………………………1 第2章 抢答器方案论证…………………………………………………………3 第3章 系统硬件电路设计………………………………………………………4 3.1.1 系统原理图…………………………………………………… 4 3.1.2 时钟频率电路的设计……………………………………………5 3.1.3 复位电路的设计…………………………………………………6 3.1.4 显示电路的设计…………………………………………………7 3.1.5 键盘扫描电路的设计……………………………………………7 3.1.6 发声………………………………………………………………8 3.1.7 系统复位…………………………………………………………8 第4章 系统软件设计………………………………………………………………9 4.2.1 主程序系统结构图………………………………………………9 4.2.2 程序流程图………………………………………………………10 4.2.3 系统程序…………………………………………………………11 第5章 调试及性能分析……………………………………………………………19 第6章 课程设计小结………………………………………………………………20 参考文献…………………………………………………………………………… 21  第1章 六路抢答器设计功能要求 单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统若由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。而随着技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。 抢答器原理该抢答器供不多于四个的抢答比赛使用。每个选手的座位前安装一只抢答按钮开关和一只信号灯。主持人的座位前安装一只复原按钮开关、一只蜂鸣器和一只抢答器工作状态指示灯。每当主持人口头发出允许抢答的号令之后，哪个队先按下座位上的按钮开关，该座位的信号灯就先被点亮，同时封锁其他按钮开关的活动。并且熄灭主持人座位上的状态指示灯和发出 3 声类似于电话振铃的提示声，以“声明”此次抢答动作已经完成。在主持人确认后，按下复原按钮，状态指示灯重新点亮，并且同时发出“笛——笛——”声，为下一次的抢答作好准备。电路中的蜂鸣器 FM 是一只带有助音腔的压电陶瓷蜂鸣器，用于模拟发出报警声的功率放大器和喇叭。在 FM 发声的同时，灯 D6 也在发光。FM 可以看作是一个电容性负载，本身不能流过直流电流。发声的原理是，作用在两个电极极板的电位在发生变化时，陶瓷材料就发生弯曲，从而振动空气发出声音。FM和 4 只按钮开关 SWa~SWd 以及 4 只电阻 Ra~Rd 都是在演示板的基础上额外添加的。由于RB端口内部具有上拉电阻，只要用软件设置其有效，即可省略在4 只端口引脚上外接上拉电阻。按钮开关和指示灯与座位的对应关系如表3所示。 座位 主持人席 座位1 座位2 座位3 座位4 座位5 座位6 按钮开关 SW1 SWa SWb SWc SWd SWe SWf 指示灯 D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 蜂鸣器 有 无 无 无 无 无 无 第2章 方案论证 抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛，分别用6个按钮S0 ~ S5表示。 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。 参赛选手在设定的时间内进行抢答，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的时间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00（6）6路抢答器可以利用硬件电子元器件实现，但电路结构复杂，调试困难，涉及到的外围元件多，不便于安装，实验给实际操作带来很大的麻烦。 （7）我们利用单片