基于单片机的四路抢答器设计.docx

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基于单片机的四路抢答器设计

简易四路抢答器设计

目录

摘要1

一、设计任务与要求2

二、方案设计与论证2

三、硬件电路设计2

1、抢答器的设计总电路2

四、软件设计3

1、系统主程序流程图3

五、器件选型方案4

六、调试5

1、上电5

2、开始5

3、仿真5

七、体会与心得6

八、参考文献7

附录主程序清单8

单片机四路抢答器设计

摘要:

本设计是以四路抢答为基本理念。

考虑到依需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/计数器中断和外部中断，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行工作，同时使数码管能够正确显示组别。

用开关做键盘输入，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；可以显示是哪位选手有效抢答，正确按键后有音乐提示；当有一组抢答成功后其他组抢答无效。

关键字：

AT89C51单片机；四路抢答器；定时/计数器中断

一、设计任务与要求

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、设置一个复位按钮和抢答控制开关S，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复位为止。

二、方案设计与论证

方案：

该系统采用单片机AT89C51作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。

由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。

整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改。

MCS-51单片机特点如下：

1、可靠性好：

单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU，程序指令和数据都可以写在ROM里，许多信号通道都在同一芯片，因此可靠性高，易扩充。

2、单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统。

3、控制功能强：

单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。

其原理框图如图1.1

图1.1原理框图

三、硬件电路设计

1、抢答器的设计总电路

  如下图所示为电路框图。

其工作原理为：

接通电源后，抢答器处于上电状态，主持人按下“开始”按钮，抢答提示灯亮起，宣布“开始”抢答，选手抢答，抢答器完成：

优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。

其他按钮按键无效。

下一轮抢答时主持人需进行复位操作，然后开始继续以上步骤。

图1-2系统总电路接线图

四、软件设计

1、系统主程序流程图

图1.3系统流程图

五、器件选型方案

器件名称

规格型号

数量

微处理器

AT89C51

1

极性电容

10uF

1

电阻

3WTT10K

3

电容

30PF

2

晶振

12MHZ

1

按钮

6

共阴4位7段数码管

SMGSM410561K

1

二极管

扬声器

2

1

图1.4器材选型方案

六、调试

1、上电

接通电源，数码管显示F。

如图1.5。

图1.5

2、开始

按下开始按钮，数码管显示0，抢答提示二极管亮起。

如图1.6。

图1.6

3、仿真

开始抢答后，当2号选手优先按下抢答按钮，数码管显示2，并亮起抢答成功指示灯发出蜂鸣声。

此时其他选手抢答无效。

如图1.7。

图1.7

七、体会与心得

这次课程设计老师给我们安排了两个星期的时间，可以说是比较充裕的。

虽然如此，我还是很用心的做设计，利用了周六周日两天的时间在宿舍思考本次的课程设计，拿到题目，感觉太繁杂了，不知怎么下手，虽然这些知识以前都有接触过，但也只是分部分来接触，而这次的设计是要对前面几次实验的一个综合，真的很难。

也翻阅了一些资料，并自己事先编写好了程序，到了周一去到机房时候，把自己写的程序烧进去芯片里面，发现不行，那些数字闪动得非常厉害，自己检查了好久好久，但还是发现不了问题，之后问了同学，才知是我把段码搞错了，我用的是共阳位选，但数据表的段码我却用了共阴的段码，所以不能在数码管上正常显示。

通过运用单片机设计四路抢答器程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。

在这个过程中，我也曾经因为实践经验的缺乏失落过，也曾经仿真成功而热情高涨。

特别是Proteus仿真软件的使用，不知是由于电脑的问题还是怎么，这个软件的安装就花了我很长的时间，好不容易安装好了，又对软件的使用一点都不熟悉，要从头开始学起，对着老师发给我们的芯片原理进行仿真画图，刚刚开始时候真的很难下手，因为是英文版的软件，很多东西都看不太明白，都是通过自己一个个来慢慢琢磨，才把仿真图画了出来，然后把写好的程序导入芯片，进行仿真，当看到程序正常运行的那一刻，心中真是有几分的喜悦。

生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。

劳动是人类生存生活永恒不变的话题。

虽然这只是一次的较简单的课程制作（四路抢答器），可是平心而论，也耗费了我不少的心血。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。

让我知道了学无止境的道理。

我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。

挫折是一份财富，经历是一份拥有。

这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。

八、参考文献

[1]张俊谟，《单片机中级教程原理与应用》，北京航空航天大学出版社，第二版

[2]刘红玲、邵晓根，《微机原理与接口技术》，中国电力出版社，2006年第一版

[3]艾德才，《微型计算机原理与接口技术》，高等教育出版社

[4]任致程，《经典集成电路400例》机械工业出版社，2002

[5]薛栋梁，《单片机原理及应用》，中国水利水电出版社，2001

[6]谢筑森,张辉等，《单片机开发与典型应用设计》,中国科学技术大学出版社

附录主程序清单

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0003H

LJMPINT_0

ORG000BH

LJMPT_0

ORG0013H

LJMPINT_1

ORG001BH

LJMPT_1

ORG0030H

MAIN:

MOVA,#0FH

ACALLSQR

START:

MOVTMOD,#66H

MOVTH0,#0FFH

MOVTL0,#0FFH

MOVTH1,#0FFH

MOVTL1,#0FFH

SETBET0

SETBET1

SETBTR0

SETBTR1

SETBEX0

SETBIT0

SETBEX1

SETBIT1

NEXT1:

JNBP3.0,NEXT2

SJMPNEXT1

NEXT2:

SETBEA

CLRP1.0

SETBP1.1

MOVA,#00H

ACALLSQR

SJMPSTART

INT_0:

CLREA

CLRP1.1

SETBP1.0

MOVA,#01H

ACALLSQR

ACALLFASHENG

RETI

INT_1:

CLREA

CLRP1.1

SETBP1.0

MOVA,#02H

ACALLSQR

ACALLFASHENG

RETI

T_0:

CLREA

CLRP1.1

SETBP1.0

MOVA,#03H

ACALLSQR

ACALLFASHENG

MOVTH0,#0FFH

MOVTL0,#0FFH

RETI

T_1:

CLREA

CLRP1.1

SETBP1.0

MOVA,#04H

ACALLSQR

ACALLFASHENG

MOVTH1,#0FFH

MOVTL1,#0FFH

RETI

SQR:

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

RET

FASHENG:

MOVR4,#50

loop2:

MOVR3,#50

loop1:

SETBP1.2

ACALLDELAY1

CPLP1.2

ACALLDELAY2

DJNZR3,loop1

DJNZR4,loop2

RETI

DELAY1:

MOVR7,#10H

D1:

MOVR6,#10H

D2:

DJNZR6,D2

DJNZR7,D1

RET

DELAY2:

MOVR7,#10H

D4:

MOVR6,#20H

D3:

DJNZR6,D3

DJNZR7,D4

RET

TABLE:

DB3FH,06H,5BH,4FH,66H

DB6DH,7DH,07H,7FH,6FH

DB77H,7CH,39H,5EH,79H,71H

END