可参照这个抢答器的设计6显示Word文件下载.docx
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工作时,用按键通过开关电路输入各路的抢答信号,经单片机的处理,输出控制信号,单片机控制的智能抢答器设,
计,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机<
亦称微控制器)。
顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。
因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。
它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。
现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。
究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。
在知识竞赛中,特别是做抢答题时,在抢答过程中,为了更确切的知道哪一组或哪一位选手先抢答到题,必须要有一个系统来完成这个任务。
若在抢答中,只靠人的视觉<
或者是听觉)是很难判断出哪一组<
或哪一个选手)先抢答到题的。
利用单片机编程来设计抢答器,可以使以上问题得以解决,即使两组的抢答时间相差几微秒,也能轻松的分辨出哪一组<
或哪个选手)先抢答到题的。
本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计,以及它的实际用途。
目录
0.摘要3
1.四路抢答器的基本理论3
2.方案设计4
3.硬件电路的工作原理5
4.软件编程14
5.系统调试和结果分析21
6.结论及进一步设想24
参考文献25
附录1元件清单26
课设体会28
摘要:
抢答器可以在竞赛、文体娱乐活动<
抢答活动)中,能准确、公正、直观地判断出抢答成功者。
通过抢答者的指示灯、液晶屏显示和声音显示等手段指示出第一抢答者。
一般抢答器由单片机以及外围电路组成,分为四路、八路等不同,四路和八路的差别是,抢答器背面的接口有几组,和外形没有关系。
通过自主的设计、编程和调试出一个简单的四路抢答并在液晶屏显示抢答成功者号码;
熟悉C语言编程;
了解单片机仿真系统的使用方法,达到提高综合运用相关知识的能力;
进一步熟悉和掌握Proteus7的使用方法;
掌握单片机系统设计全部过程的目的。
关键字:
抢答单片机液晶屏显示
Abstract:
respondercanbeincompetition,sportsentertainment(answeractivity>
accurate,impartial,visuallyjudgedsuccessfulanswer.Theresponderindicatinglamp,liquidcrystaldisplayscreenandsounddisplaymeansisindicativeofafirstresponder.Thegeneralansweriscontrolledbysinglechipmicrocomputerandtheperipheralcircuit,dividedintofourroad,eightroad,fourroadandeightroaddifferenceis,responderonthebackoftheinterfacehasseveralgroups,andtheshapeofitdoesn'
tmatter.
Throughtheindependentdesign,programminganddebuggingasimplefourwaycontestandintheliquidcrystaldisplayscreensuccessfulanswernumber。
familiarwithCprogramminglanguage。
understandtheMCUsimulationsystemtheuseofmethods,toimprovethecomprehensiveuseofknowledgerelatedtoability。
furtherfamiliarwithandmastertheuseofProteus7method。
themasterMCUsystemdesignwholeprocessobjective.
Keywords:
Vieforanswering,theMCULCD,screendisplay。
。
1.四路抢答器的基本理论
本设计是采用单片机设计的四人比赛用抢答器系统。
它具有电路简单、功能齐全、制作成本低、性价比高等特点,是一种经济、实用的比赛用抢答器。
硬件部分主要由单片机AT89c52、74HC573锁存器、1602液晶屏、主持人操作键盘和其它基本外围电子电路组成。
2.方案设计
抢答器的设计方案要实现以下功能:
(1>
抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛,分别用4个按钮S0~S3表示。
(2>
设置一个系统清除S1和抢答控制开关S2,该开关由主持人控制。
(3>
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1602液晶屏上显示,同时蜂鸣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。
(4>
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10秒)。
当主持人启动"
开始"
键后,定时器进行减计时(5>
如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统禁止抢答,定时显示器上显示01s。
该设计采用AT89C52单片机作为控制系统核心。
该系统可以完成信号识别,运算控制以及显示功能。
抢答器的工作原理是采用单片机最小系统,用查询式键盘进行抢答。
通过抢答按键模块,连接按键进行抢答。
此电路完成的功能如图1所示,当主持人宣布抢答开始的时候,按下开始按钮,此时电路进入抢答状态,选手的输入采用了扫描式的输入,之后把相应的信息送往单片机,再由单片机输出到显示输出电路中。
此时有人第一按下相应的抢答按钮,经过单片机的控制选择,在液晶屏上显示相应的号码,并锁存,同时禁止其他按钮的输入。
系统是采用模块化设计的智能抢答器,主控与参赛者设为终端分系统。
主控分系统有:
开始与结束控制按钮、时限设定、各种相关显示调控功能等。
参赛者分系统设有:
抢答按纽、计时显示、提示功能等。
图1抢答器原理图
3.硬件电路的工作原理
3.1抢答器的电路图
如图<
2)所示为电路图,其工作原理为:
接通电源后主持人将开关拨到“清零”状态,抢答器处于禁止状态,定时器设定时间,主持人将开关置“开始”,宣布抢答开始时,选手要在规定时间内完成抢答;
定时器倒计时优先判断,编号锁存,扬声器提示。
图2抢答器仿真电路图
若按了清零键后,仿真图为如下所示:
硬件电路应能完成以下功能:
参加竞赛者对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断,并按下抢答按键回答问题。
当第一个人按下按键后,则在显示器上显示此竞赛者的号码并进行声音提示,同时电路将其他抢答按键封锁,使其不起作用。
若有人在可以抢答之前按键,应该有违规提示。
电路应该具有倒计时功能,倒计时时间可以设置并显示,在规定时间内没有人抢答则本题作废。
回答完或超时后,由主持人将所有按键恢复,重新开始下一轮。
完成上述功能的电路包括时间设定开关、声光显示、按键控制以及按键锁存等部分,如图13.6所示。
各电路模块的功能如下。
·
单片机部分:
通过读取P3.7~P3.3的状态决定倒计时时间;
通过读取P1.3~P1.0的状态读取按键情况;
通过P2.4~P2.2控制显示模块以显示按键者的号码和倒计时所剩时间;
通过P0.1控制蜂鸣器。
时间设定模块:
以拨码开关U3作为倒计时时间的选择信号。
若P3.7通过U3接地,倒计时时间为10s;
若P3.6通过U3接地,倒计时时间为8s,若P3.5通过U3接地,倒计时时间为6s,若P3.4通过U3接地,倒计时时间为4s。
判断时P3.7优先级最高,P3.4优先级最低。
按键模块:
KEY1~KEY4的信息可以直接传输到P1.3~P1.0。
单片机一旦检测到有按键按下,立即将P1.4置为低电平,将按键信息锁存,以免后来的按键对其产生影响。
KEY1~KEY4为抢答按键,KEY5为主持人控制按键。
数码管显示模块:
数码管显示模块由一片MAX7219和3个数码管组成。
其中U5用来显示按键者的编号,U6、U7在倒计时时显示还有多长时间,如果有人犯规抢答,U6~U7显示“FF”。
蜂鸣器模块:
蜂鸣器在主持人发出可以抢答信号、有人按下抢答按键和倒计时时间到等3种情况下发出蜂鸣声。
3.2单片机的最小系统
52单片机的最小系统电路图:
图3-1-1单片机的最小系统图
说明:
①复位电路:
由电容串联电阻构成,由图并结合"
电容电压不能突变"
的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平;
②复位输入高电平有效,当振荡器工作是,RST引脚出现两个机器周期以上的高电平,使单片机复位。
此电路除具有上电复位功能外,若要复位只需按“RST”键,此电源Vcc经电阻分压,在RST端产生一个复位高电平;
③晶振电路:
典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合>
/12MHz(产生精确的方波便于12分频,方便定时操作>
;
④单片机:
一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机;
注意:
对于31脚(EA/Vpp>
当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;
当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行;
⑤电源部分:
接+5伏特的电压。
3.3时钟频率电路的设计
单片机必须在时钟的驱动下才能工作.在单片机内部有一个时钟振荡电路,只需要外
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