毕业设计--基于AT89C51单片机的八路抢答器设计.doc

基于AT89C51单片机的八路抢答器设计 摘 要 抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。 本设计是以八路抢答为基本理念。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/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。用开关做键盘输出，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；抢答限定时间和回答问题的时间可在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。 关键词：AT89C51 LED数码管 抢答器 计时目 录 1 绪 论 1 1.1 课题研究的相关背景 1 1.2 选题的目的和意义 1 1.3 课题研究的内容 1 1.4 国内外研究现状 2 1.5 抢答器目前存在的主要问题 2 2 抢答器的系统概述 3 2.1 系统的主要功能 3 2.2 系统需求分析 5 2.3 抢答器的工作流程 5 2.4 抢答器的工作过程 6 2.5 器件选型方案及详细清单 7 2.6 AT89C51特殊功能寄存器 7 2.7 AT89C51的功能及简介 8 2.8 抢答器的优点及组成 10 2.9 本章小结 10 3 系统总体方案的设计 11 3.1 硬件电路的设计 11 3.2 总体原理图 12 3.3 时钟频率电路的设计 13 3.4 复位电路的设计 13 3.5 显示电路的设计 14 3.6 键盘扫描电路的设计 16 3.7 发声电路 19 3.8 系统复位 20 3.9 本章小结 21 4 软件设计 21 4.1 主程序系统结构图 21 4.2 软件任务分析 22 4.3 程序流程图 23 4.4 主要程序分析 24 4.5 本章小结 36 5 Proteus仿真系列组图 36 5.1 复位图 36 5.2 设置计时时间 37 5.3 非法抢答并显示座号 37 5.4 抢答成功并显示倒计时 37 5.5 本章小结 38 6 总结与展望 38 6.1 总结 38 6.2 展望 39 参 考 文 献 40 Abstract 41 致 谢 42 仲恺农业工程学院毕业论文(设计)成绩评定表 43 绪 论 课题研究的相关背景 抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。 本课题利用单片机及外围接口实现的抢答系统利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。通过本课题设计与装配、调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，建立，了解各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算的各个单元电路。初步掌握的调整及测试方法。 本论文章节的结构和内容如下： 第一章：绪论。简要介绍了抢答器的发展现状，说明了本课题研究的内容。 第二章：抢答器系统概述。说明了抢答器的工作过程和主要功能，并定下了本课题要达到的设计目标。 第三章：抢答器的硬件电路的设计。详细描述了本课题各个组成电路单元的设计。 第四章：抢答器的软件设计，并编程序。 第五章：Proteus仿真，仿真出结果。 第六章：总结。总结课题设计，指出设计中的一些问题，提出改善的意见，并展望抢答器的未来设计。 国内外研究现状 抢答器作为一种电子产品，早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可靠性低实现起来困难有的则用一些专用的集成块而专用集成块的购买又很困难为适应高校等多代表队单位活动的需要设计一个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难于购买的问题。[2]。 抢答器目前存在的主要问题 随着改革开放事业的不断深入，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样，抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率校低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。作为一个单位若专购一台抢