单片机课设智能抢答器的设计.docVIP

. . . . 摘 要 随着科学技术的发展和普及，各种各样的竞赛越来越多，其中抢答器的作用也就显而易见。目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计，使用起来不够理想。因此设计一更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。现在单片机已进入各个领域，以其功耗小、智能化而著称，所以若利用单片机来设计抢答器，便使以上问题得以解决.针对以上情况，本文设计出以STC89C51RC单片机为核心的八路智能抢答器。我们采用了数码管直接指示结果，并自动复位的设计思想,它能根据不同的抢答输入信号，经过单片机的控制处理并产生不同的与输入信号相对应的输出信号，最后通过LED数码管显示相应的路数，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出是哪组优先按下的按键，它充分利用了单片机系统的优点，具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。 本设计是以八路智能抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用51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，蜂鸣器发生提示。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犯规；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。 关键词：STC89C51RC 4；数码管；按键 目录 引言 1TOC \o 1-3 \h \u 引言 3 1.设计背景 4 1.1课题背景 4 1.2设计内容 4 1.2.1基本功能 4 2智能抢答器简介 5 2.1方案选择 5 2.2系统设计原理 5 3系统组成硬件部分 5 3.1电源的设计 5 3.2单片机最小系统 5 3.3数码管显示电路 9 3.4按键输入电路 10 3.5报警电路 12 4系统组成软件部分 12 4.1proteus软件简介 12 5电路仿真结果 14 参考文献 16 附录：源程序代码 17 引言 最近几年来，随着科技的飞速发展，单片机领域正在不断的走向社会各个角落，还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。“单片机原理及应用课程设计”是电子类专业的学科基础科，它是继“汇编语言程序设计”，“接口技术”等课程之后开出的实践环节课程。 1.设计背景 1.1课题背景 由于现在社会竞争力加大，竞赛类项目十分流行，而其中用到的抢答器更是热销，而市场上的抢答器多售价太高，结构复杂，因此我们准备设计一款基于单片机的智能抢答器。该抢答器结构简单，功能也是十分简洁。 1.2设计内容 1.2.1基本功能 1、同时供8名选手比赛，分别用8个按钮K1 ~ K8表示。 2、设置一个由主持人控制的的开始抢答开关K0。 3、抢答器开始工作，在主持人按下抢答按钮K0后，数码管显示抢答倒计时。当某一选手最先按下自己的按钮，则数码管显示该选手号数，表示该选手抢答成功。在主持人按下开始按钮之前按下抢答按钮的动作无效，并且会引发蜂鸣器报警。 4、同时该设计还可以使抢答倒计时由主持人自行更改。 5、参赛选手在规定时间内抢答成功的，则数码管会显示该选手号数和抢答的时间。如果没有人抢答，则本次抢答无效，系统会报警并禁止抢答。 。 2智能抢答器简介 2.1方案选择 针对所要实现的功能，我们选用由STC89C51芯片组成的八路智能抢答系统。 2.2系统设计原理 以STC89C51RC单片机为核心，起着控制作用。系统包括LED显示电路、复位电路、时钟电路、按键输入电路。设计思路分为五个模块：复位电路、晶振电路模块、STC89C51RC、LED显示电路和按键输入电路这五个模块。 3系统组成硬件部分 3.1电源的设计 系统电源使用外接直流5V 3.2单片机最小系统 51单片机是对目前所有兼容intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是intel的8031单片机，后来随着技术的发展，成为目前广泛应用的８为单片机之一。单片机是在一块芯片内集成了CPU、RAM、ROM、定时器／计数器和多功能I/O口等计算机所需要的基本功能部件的大规模集成电路，又称为MCU。51系列单片机内包含以下几个部件： 一个８位CPU；一个片内振荡器及时钟电路； 4KB的ROM程序存储器； 一个128B的RAM数据存储器； 寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储空间的控制电路； 32条可编程的I/O口线； 两个16位定时／计