毕业设计 8路抢答器系统的设计.doc

目 录 前言 1 1.总体设计方案 1 1.1数字抢答器方案 1 1.1.1运用完全的数字电路方案 1 1.1.2运用带微处理的器方案 1 2. 单元模块设计 2 2.1抢答器电路设计计 2 2.1.1电源电路 2 2.1.2 时钟电路 3 2.1.3复位电路 3 2.1.4显示电路 4 2.1.5键盘扫描电路的设计 5 2.1.6 报警电路 7 2.1.7 系统复位设计 8 2.2 系统整体硬件电路 9 2.2.1 整体硬件电路 9 2.2.1 本章小结 11 3.软件设计 11 3.1系统主程序设计 11 3.2主程序清单 12 3.3本章小结 23 4.仿真模块 24 4.1 Proteus仿真系列图组 24 4.1.1 仿真电路图 24 4.2安装与调试 27 5.设计总结 29 6.参考文献 30 前言 转眼大三即将结束，一直以来都在不停的问自己3年来到底学到了什么，我也一直很迷惘，很为自己毕业后着急。站在人来人往的校园里完全没有一个立足点去审视自己的能力，一直在等待着能自己实践的机会。我们的专业老师明白学生的心理，高瞻远瞩，在6月份给我们专业安排了一次综合课程设计，由学生自己选择课题，自己设计，自己制出产品。这样的一个安排我很是高兴，听到这消息我就暗暗的告诉自己一定好好努力做这次设计，结果并不是最重要的，就象我们老师说的：能实现固然是最好，即使不能成功，只要我们认真去做了，依然能够学到很多东西，尤其是动手能力和实战经验。 本次所做的课程设计就是一个集抢答、计分功能于一体的一个电子产品,讲述了电路各部分的设计及功能 ,1.总体设计方案 1.1数字抢答器方案 1.1.1运用完全的数字电路系统各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制开关，完成抢答输入信号的触发。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成选手抢答的基本功能，但是由于系统功能要求较高，所以电路连接集成电路相对较多，而且过于复杂，并且制作过程工序比较烦琐，使用不太方便。该系统采用51系列单片机89C51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方案比较及其选用依据，显然方案二比方案一简单的多，不但从性能上优于方案一，而且在使用上及其功能的实现上都较方案一简洁，并且由于单片机具有优越的高集成电路性，使其工作速度更快、效率更高。另外1单片机采用12MHz的晶振，提高了信号的测量精度，并且使该系统可以通过软件改进来扩张功能。而方案一采用了中小规模集成电路，有其复杂的电路性能，从而可能会使信号的输入输出产生延时及不必要的误差。依此依据选择方案二比较适合。2. 单元模块设计 2.1抢答器电路设计计 2.1.1电源电路 一个系统要想正常的工作就必须要有稳定的电源提供，如果电源不稳定的话系统变无法正常的工作， 该系统的整个电路的工作电压都为5V,如果采用单独的线性电路，电路的纹波会很大这样系统可能会无法正常的工作，因此我们采用了一块稳压芯片7805。他是一款5V的稳压芯片能将电压变得更加的平滑。电源电路如图： 图2..电源电路 2.1.2 时钟电路 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，只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速度。时钟电路如图2所示。 图3 ..外部振荡源电路 一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容 C1，C2的作用有两个：一是帮助振荡器起振；二是对振荡器的频率进行微调。C1，C2的典型值为20PF。 单片机在工作时，由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时钟信号频率的倒数，常用fosc表示。图中时钟频率为12MHz，即fosc=12MHz，则时钟周期为1/12μs。 2.1.3复位电路 单片机的第9脚RST为硬件复位端，只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位，复位后单片机的各状态都恢复