《基于AT89S51的八路抢答器的设计》-毕业论文（设计）.doc

PAGE 4 江西工业贸易职业技术学院 毕 业 设 计 课题名称：基于AT89S51的八路抢答器的设计 （2014 年 上 学期） 系 部 机电技术工程系 专 业 机电一体化 班 级 12机电(2)班 姓 名 指导教师 2014 年 06 月07日 摘 要 本方案以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，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的八路抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛，同时还利用汇编语言编程，使其实现一些基本的功能。 关键词： 单片机、AT89S51、抢答器 目 录 一 设计目的与任务 3 二 各模块的选择和论证 3 2.1抢答器显示模块选择 3 2.2 控制器选择 5 2.3 键盘选择 5 2.4 时钟频率电路的设计 7 2.5 复位电路的设计 8 2.6 报警电路 8 2.7 AT89S51简介 9 2.7.1 AT89S51单片机的结构 9 2.7.2 AT89S51单片机管脚说明 10 三 模块最终方案的设计 12 3.1总体设计思路 12 3.2 功能介绍 12 3.3 抢答器的软件设计 12 3.4 数码显示软件设计 13 四 系统调试与仿真 13 4.1 软件调试问题分析 14 4.2 Proteus 仿真 14 五 电路板的制作与检查 15 六 总结 16 参考文献 16 附 录 17 附 录 一 主程序 22 附 录 二 元件清单 28 附 录 三 Proteus仿真原理图 29 基于AT89S51的八路数显抢答器 摘要：本方案以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，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的八路抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛，同时还利用汇编语言编程，使其实现一些基本的功能。 关键词：单片机、AT89S51、抢答器 一 设计目的与任务 1 课程设计目的 （1）结合所学的电子电路的理论知识完成数码显示八路抢答器课程设计； （2）通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法； （3）提高自己综合分析问题和解决问题的能力。 2 课程设计任务 在比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，即计时开始，此时数码管开始进行30s的倒计时，直到有一个选手抢答时，对应的会在数码管上显示出该选手的编号和抢答所用的时间，同时蜂鸣器也会发出声音，以提示有人抢答本题，如果在规定的60s时间内没有做出抢答，则此题作废，即开始重新一轮的抢答。在抢答和回答时间的最后5s，蜂鸣器都会给予报警提示。 二 各模块的选择和论证 2.1抢答器显示模块选择 显示模块主要是显示抢答的时间，组别号码等。考虑有以下两种显示方案。 方案一：使用液晶屏显示时间。液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强的特点。但由于只需要显示时间和转向、相数这样的数字，信息量比较少，且由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大，控制器的资源占用较多，其成本也偏高。在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶显示芯片，不易维护。 方案二：在使用传统的数码管显示。数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度高，称量快，精确可靠，操作简单。数码显示是采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。 根据以上的论述，选择采用方案二。 显示功能与硬件关系极大，当硬件固定后，如何在不引起操作者误解的前提下提供尽可能丰富的信息，全靠软件来解决。在这里我们使用的是七段数码管显示，通常在显示上我们采用的方法一般包括两种：一种是静态显示，一种是动态显示。其中静态显示的特点是显示稳定不闪烁，程序编写简单，但占用端口资源多；动态显示的特点是：显示稳定性没静态好，程序编写复杂，但是相对静态显示而言占用端口资源少。在本设计中根据实际情况采用的是动态显示方法。4位七段数码管显示电路如下图所示。 图 2-1 4位七段数码管显示电路图 上图中数码管采用的是4位一体七段共阳数码管，其中A~H段分别接到单片机的P0口，由单片机输出的P0口数据来决定段码值，位选码COM1，COM3，COM4分别接到单片机的P2.0，P2.1，P2.2，由单片机来决