基于单片机的八路智能抢答器的设计毕业设计.docx
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基于单片机的八路智能抢答器的设计毕业设计.docx
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基于单片机的八路智能抢答器的设计毕业设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩:
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年月日
教学系意见:
系主任:
(签名)
年月日
设计总说明
智能抢答器作为一种电子产品已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。
但目前所使用的抢答器有的电路较复杂,不便于制作,而且可靠性低,实现起来很困难;有的则用一些专用的集成芯片,而专用集成芯片的购买又很困难。
为适应多选手抢答活动的需要而设计一个智能抢答器,这种抢答器具有电路简单,元件普通,易于购买等优点,很好地解决了制作者制作困难和难于购买的问题。
本系统就是采用AT89C51单片机为核心而设计的八路智能抢答器。
根据抢答器的功能,智能抢答器的设计要求如下:
抢答器可以同时供8名选手或8个代表队比赛使用;主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间;具有清零和非法抢答控制功能,设置一个系统清除和抢答控制开关,并由主持人操控;当主持人启动“开始抢答按键”后,定时器进行减计时,抢答时间耗尽后禁止抢答;倒计时5秒时,如果仍无人抢答,则系统每1s报警一次,用以提示参赛选手;抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按下按键,锁存相应选手的参赛编号,并在LED数码管上显示,选手抢答实行优先锁存,其他按键者将不能响应,以便公平地选择第一个抢答者;参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,显示器上显示选手的编号,同时进入回答问题的时间倒计时;倒计时期间,主持人想终止倒计时,可以按下“停止”键,系统会自动进入准备状态。
本系统采用软硬件结合的方法而设计,其中硬件设计是借用单片机AT89C51为中心控制模块,采用模块化设计思想,根据系统功能划分成六个模块,分别为:
核心控制模块、电源模块、时钟与复位模块、按键输入模块、显示模块、报警模块。
软件设计是采用汇编语言编程。
按键输入模块共有14个按键,分为抢答按键和控制按键。
抢答按键共有八个,分别为S1―S8,供抢答选手进行抢答使用;控制按键有六个,分别为S9―S14,其中S9和S10分别为“抢答时间调整键”和“回答时间调整键”;S11和S12分别为时间“加1”和“减1”按键;S13和S14分别为“抢答开始按键”和“停止按键”。
显示模块本系统采用四个共阳极LED数码管显示,一个数码管用来显示抢答到问题的选手的号码,两个用来显示倒计时时间,一个未使用的数码管作为以后的扩展使用。
时钟与复位模块包括时钟电路和复位电路,单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种操作的时间基准,复位操作则使单片机的片内电路初始化,使单片机从一种确定的初态开始运行。
报警模块在本系统中为附加模块,它的主要用途就是起到提示并引起人们的注意。
电源模块是为了增强本系统应用的广泛性而设计的模块,它的主要任务是将交流220V电压转换为系统中可以直接使用的稳定的直流+5V。
本设计限定抢答人数为八人,抢答过程如下:
当主持人按“抢答开始按键”后,数码显示屏显示抢答时间倒计时,并在最后五秒启动报警电路提示,在抢答时间过程中八名选手进行抢答,抢答成功后,显示模块显示选手号和回答问题时间。
回答完问题后,主持人可按“停止按键”结束,新一轮抢答开始。
如果在主持人没有按下“抢答开始按键”而选手就抢答,则视为犯规,显示模块显示“FF”并显示选手号码,而且报警电路进行提示。
主持人按“停止按键”后,新一轮抢答开始。
显示模块在初始显示、超过规定抢答时间仍无人抢答和答题超过规定时间后显示“FFF”。
抢答时间和回答问题的时间可以设定,设定范围为1-99s,原始状态下抢答时间为10s,回答问题时间为30s。
后台主持人可以通过“抢答时间调整键”、“回答时间调整键”和时间“加1”、“减1”按键修改抢答时间和选手回答问题的时间时间,改完后“停止按键”确定,新时间开始有效。
在抢答器设计过程中,首先完成总体方案的论证制定,然后分析系统的工作原理,在此基础上设计出各部分单元电路原理图,进一步完成对系统电路的设计。
在对系统工作原理充分研究的基础上,选择合适的元件型号和参数,再用protel绘图软件画出电路原理图,最后根据电路接口编写软件程序。
关键字:
抢答器;单片机;AT89C51;模块;按键
Introduction
Theintelligentviestoanswerfirstasakindofelectronicproductshavebeenwidelyappliedinallkindsofintelligenceandknowledgecompetitionsituation.Butusingthecurrentissomecomplicatedcircuitviestoanswerfirst,donotfacilitateproduction,andreliability,lowdifficulttoachieve;Othersusesomespecialintegratedchips,andthepurchaseofthespecialintegratedchipsandverydifficult.Inordertoadapttotheneedsofthemanyplayersviestoanswerfirstactivitiesanddesignaintelligentviestoanswerfirstdevice,thisviestoanswerfirstinstrumentshavecircuitissimple,components,easytobuyordinaryetc,andsolvesthedifficultandhardtobuymakersmaketheproblem.ThissystemisAT89C51microcontrollerasthecoreandthedesignoftheintelligentviestoanswerfirst8.
Accordingtothefunction,intelligentviestoanswerfirsttheviestoanswerfirstthedesignrequirementsofthefollowing:
viestoanswerfirstisalsofor8contestantsor8teamsgame;hostcanthroughtheintelligenceissetbuttonviestoanswerfirsteachquestiontimeandanswertheviestoanswerfirsttime;haveresetandillegalviestoanswerfirstcontrolfunction,setupasystemtoeliminateandviestoanswerfirst,andbyahostcontrolswitchcontrol;whenthehosttostart"start"button,thetimerviestoanswerfirsttoreducesthetime,viestoanswerfirsttimeafterrunningprohibitcontest;countdown5seconds,ifstillnocontest,thensystemevery1salarmonce,totipcompetitors;viestoanswerfirstinstrumentshavelocktosaveanddisplayfunction.That'saccordingtothebutton,locktosavethecorrespondingplayeroftheentries,andtheNumbersLEDdigitaldisplay,ontheplayerviestoanswerfirstshallgiveprioritylocktosave,theotherkeycannotrespondtofairtochoosethefirstviestoanswerfirst;contestantsinthesetperiodoftimeviestoanswerfirst,viestoanswerfirsteffectively,onthemonitordemonstratedcontestant'sNumbers,andatthesametimeintotheanswerproblemofthetimecountdown;duringthecountdown,thehostwouldliketostopthecountdown,canpressthe"stop"button,thesystemwillautomaticallyenterthestate.
ThesystemUSESthesoftwareandhardwareofthemethodofcombininganddesign,includinghardwaredesignareborrowedfromthesingle-chipmicrocomputerAT89C51asthecentercontrolmodule,themodulardesigndivision,withsixmodule,respectivelyis:
thecorecontrolmodule,thepowermodules,clockandresetmodule,keyinputmodule,displaymodule,alarmmodule.Thesoftwaredesignisthecommonassemblylanguageprogramming.
Keyinputmodulein14key,dividedintoviestoanswerfirstkeysandcontrolbuttons.Viestoanswerfirstkeytherewereeight,respectively,forviestoanswerfirstS8S1-playersuseviestoanswerfirst;Controlkeyhassix,respectively,amongthem--S14S9S9andS10are"viestoanswerfirsttimetoadjustkey"and"answertimetoadjustkeys";S11andS12respectivelyfortime"add1"and"minus1"button;S13andS14are"viestoanswerfirststartbutton"and"stop"button.DisplaymodulethesystemUSESfourwereLEDdigitaldisplay,anodetubeadigitalworkstodisplaytheplayertoviestoanswerfirst,numbertwousedtodisplaythecountdown,atimeofunuseddigitaltubeastheexpansionofthelateruse.Theclockandresetclockcircuitmoduleincludesandresetcircuit,microcontrollertheclocksignalusedtoprovideallkindsofoperationofsinglechipinthebenchmark,resetoperationtimeisofcircuitchipintomakeSCMinitialize,fromacertaininitialstatebegantorun.Alarmmoduleinthesystemforadditionalmodule,itsmainuseisatipanddrawpeople'sattention.Powersupplymoduleisraisedtothesystemdesignandextensiveapplicationofthemodule,itisthemaintaskofthe220Vacvoltageconversionfordcsystemcandirectlyuseofthestabilityofthedc+5V.
Thisdesignlimitedthenumberofeight,viestoanswerfirstviestoanswerfirstprocessisasfollows:
whenthehosttopressthe"start"buttonviestoanswerfirst,digitaldisplayshowsviestoanswerfirsttimecountdown,andinthelastfivesecondstartalarmcircuithint,inviestoanswerfirsttimeeightplayersintheprocessviestoanswerfirst,afterthesuccessdisplaymodule,viestoanswerfirstdemonstratedcontestantnumberandanswerthequestiontime.Toanswerthequestion,canpressthe"stopbuttonhost,anewroundofviestoanswerfirstbegantoend".Ifthehostdidnotpressthe"start"buttonandcontestantviestoanswerfirstviestoanswerfirst,itshallberegardedasthefoul,displaymoduleshows"FF"anddemonstratedcontestantnumber,andalarmcircuithints.Accordingto"stopbutton"host,anewroundofviestoanswerfirstbeganafter.Displaymoduleintheinitialdisplay,exceedtheprescribedviestoanswerfirsttimestillnocontestandtheanswerinexcessoftheprescribedtimeshows"FFF".Viestoanswerfirsttimeandanswerproblemoftimecanset,setarangeof1-99s,originalstateviestoanswerfirsttimefor10sandanswerthequestiontimefor30s.Backstagehostcan"viestoanswerfirsttimetoadjustkey","answertimetoadjustkeyandtime"add1","minus1"buttonmodifyviestoanswerfirsttimeandplayeranswerproblemoftimeafter
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- 关 键 词:
- 基于 单片机 八路 智能 抢答 设计 毕业设计