八路搶答器設(shè)計(jì)書

目    錄

緒論-------------------------------------------------------------------------------------------------------------  3

第1章系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容---------------------------------------------------------------------------------  4

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)----------------------------------------------------------------------------------------  4

1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求-----------------------------------------------------4

1.3 設(shè)計(jì)目的----------------------------------------------------------------------------------------------  4

第2章  硬件設(shè)計(jì)--------------------------------------------------------------------------------------  5

2.1 單片機(jī)控制原理-------------------------------------------------------------------------------------  5

2.2 搶答器的原理----------------------------------------------------------------------------------------  6

2.3 功能模塊電路--------------------------------------------------------------------------------------7 2.3.1 晶振復(fù)位及開始搶答電路-----------------------------------------------------------------7

2.3.2 選手搶答鍵（矩陣式鍵盤）-----------------------------------------------------------------  8

2.3.3.顯示與顯示驅(qū)動(dòng)電路------------------------------------------------------------------------  8

2.3.4 蜂鳴器音頻輸出電路------------------------------------------------------------------------  9

2.3.5 發(fā)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------------------------------  10

第3章 軟件設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------------------------------------  10

3.1程序設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------------------------------------------- 10

3.1.1 系統(tǒng)流程圖-------------------------------------------------------------------------------------10

3.1.2 顯示搶答違規(guī)流程圖--------------------------------------------11

3.1.3 搶答成功流程圖-------------------------------------------------11

3.2 程序代碼-----------------------------------------------------------12

3.2.1主程序代碼-----------------------------------------------------12

3.2.2 定時(shí)器子程序---------------------------------------------------16

3.2.3 延時(shí)子程序-----------------------------------------------------17

3.2.4 顯示子程序-----------------------------------------------------17

第4章 系統(tǒng)調(diào)試--------------------------------------------------------18

第5章 總結(jié)------------------------------------------------------------18

參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------19

附錄一 程序代碼----------------------------------------------------------20

附錄二 原理圖------------------------------------------------------------27

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、電子、智能樓宇等行業(yè)。微型計(jì)算機(jī)作為嵌入式控制系統(tǒng)的主體與核心，代替了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的常規(guī)電子線路。同時(shí)樓宇智能化的發(fā)展與成熟，也為基于單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的普及與應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

電子智能搶答器在搶答過(guò)程中，為了知道哪一組或哪一位選手先回答問(wèn)題，必須要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題。利用單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)搶答器，使以上問(wèn)題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒也可以分辨出使哪組優(yōu)先回答問(wèn)題。搶答組數(shù)可以在八組以內(nèi)任意使用，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為模塊形式采用九針插頭進(jìn)行連接，系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)作為核心。控制系統(tǒng)的五個(gè)模塊分別為：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、顯示模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、搶答開關(guān)模塊、音樂音頻輸出模塊。

多路數(shù)字搶答器在各種智力競(jìng)賽中經(jīng)常用到。在各校舉行的各種競(jìng)賽中我們也經(jīng)�？吹接袚尨鸬沫h(huán)節(jié)，舉辦方多數(shù)采用讓選手通過(guò)舉答題板的方法判斷選手的答題權(quán)，這在某種程度上會(huì)因?yàn)橹鞒秩说闹饔^誤斷造成比賽的不公平性。為解決這個(gè)問(wèn)題，我準(zhǔn)備借本次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)制作一個(gè)八路數(shù)顯搶答器。一方面加深我們對(duì)所學(xué)習(xí)的知識(shí)的了解，鞏固模擬、數(shù)字電路知識(shí)，也提升我們解決日常生活中常見問(wèn)題的能力，掌握一般設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)步驟。積累實(shí)際設(shè)計(jì)制作經(jīng)驗(yàn)，為走向更復(fù)雜更實(shí)用的應(yīng)用領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)�？刂葡到y(tǒng)主要由單片機(jī)控制電路、存儲(chǔ)器接口電路及顯示電路組成。具體以AT89C51單片機(jī)為系統(tǒng)工作核心，負(fù)責(zé)控制各個(gè)部分協(xié)調(diào)工作。在其外圍接上了復(fù)位電路、上拉電阻、數(shù)碼管、按鈕及揚(yáng)聲器，其中用到了WAVE軟件，集成調(diào)試環(huán)境，集成編輯器、編譯器、調(diào)試器，支持軟件模擬等。同時(shí)也用到了PROTEUS軟件，通過(guò)仿真可完全實(shí)現(xiàn)對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能的模擬。

1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
   搶答器由計(jì)數(shù)器、寄存器、集成定時(shí)器和譯碼顯示等組合、時(shí)序電路組成�？煞譃閾尨痣娐�，定時(shí)電路，報(bào)警電路等幾個(gè)單元部分。每個(gè)單元電路分別可以處理一些搶答競(jìng)賽中的基本問(wèn)題。
   本次課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是一個(gè)多路定時(shí)搶答器，是一個(gè)多于兩位選手參賽的一個(gè)搶答器，具有鎖存和顯示功能。同時(shí)有主持人控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。搶答開始后，若有任何一名選手按動(dòng)搶答按鈕，搶答器就會(huì)顯示該選手編號(hào)直至系統(tǒng)被主持人清零，并有揚(yáng)聲器發(fā)出提示，同時(shí)其他人再搶答就無(wú)效了。這次設(shè)計(jì)的搶答器還有自動(dòng)定時(shí)功能，主持人可以設(shè)定選手答題的時(shí)間。當(dāng)主持人啟動(dòng)“開始”鍵后，定時(shí)器會(huì)自動(dòng)減計(jì)時(shí)，這個(gè)會(huì)顯示在顯示器上。選手只有在搶答時(shí)間內(nèi)搶答才有效，若在答題時(shí)間內(nèi)沒有選手答題，時(shí)間到時(shí)，報(bào)警電路就會(huì)發(fā)出警報(bào)亮燈并且禁止搶答。

設(shè)計(jì)一個(gè)八路搶答器

要求：(1)設(shè)計(jì)出硬件電路；

(2)設(shè)計(jì)出軟件編程方法，并寫出源代碼；

      (3)用PROTEUS進(jìn)行仿真；

(4)論文格式要符合學(xué)院的統(tǒng)一規(guī)定，結(jié)構(gòu)要合符邏輯，表達(dá)要得體。

通過(guò)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)單片機(jī)最小系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試過(guò)程。

（1）學(xué)習(xí)單片機(jī)開發(fā)工具功能、特點(diǎn)和使用方法。

（2）學(xué)會(huì)單片機(jī)控制系統(tǒng)程序的編制和編制和調(diào)試方法。

（3）設(shè)計(jì)單片機(jī)搶答器硬件電路，繪制出電路原理圖。

（4）編制并調(diào)試出鍵盤掃描程序和顯示驅(qū)動(dòng)程序。

（5）掌握單片機(jī)定時(shí)器的基本用法，編制出定時(shí)器的中斷程序。