基于单片机抢答器课程设计.doc

摘 要 本设计是六路智力抢答器。使用51系列单片机，编写应用程序来实现智力抢答功能。 　 硬件设计使用的是51系列单片机中的8C51。硬件设计利用其中断控制程序进行抢答部分的处理，通过多输入与门的控制去申请单片机内部的中断，以达到显示抢答的目的。软件设计利用中断系统的基本构成原理编写中断服务程序，其信号由按键电路提供，由CPU响应中断，并输出响应。用到了查询按键模块、定时器模块、显示时间模块、显示组号模块、报警模块等。 显示结果是主持人按键时，数码管显示30，即定时器从30秒开始计时，若30秒内有人抢答，则此时定时器停止计时，数码管显示此时的时间，同时蜂鸣器发出“嘀”声，且警报灯闪烁一下，与此同时显示抢答器的组数。反之数码管显示00，并停止计时。此时等待主持人按键进行下一轮抢答。 关键词：抢答电路; 定时电路; 报警电路；时序控制  目 录 …………………………………………………………………………1 1.1 扩展功能…………………………………………………………………………1.2 系统主要功能………………………………………………………………………………………………………………………3 2.1 电路原理图…………………………………………………………………………2.2 时钟频率电路的设计……………………………………………………………2.3 复位电路的设计…………………………………………………………………2.4 显示电路的设计…………………………………………………………………2.5 键盘扫描电路的设计……………………………………………………………2.6 发声…………………………………………………………………………………2.7 系统复位……………………………………………………………………………3章 抢答器的软件设计…………………………………………………………8 3.1 主程序系统结构图………………………………………………………………3.2 程序流程图………………………………………………………………………… 第4章 系统源程序…………………………………………………………………10 第5章 调试及性能分析…………………………………………………………21 第6章 课程设计小结………………………………………………………………22 参考文献………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………… 第1章 绪 论 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89C51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和选手号码。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。系统达到要求: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是在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，时间完后系统自动复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。 1.抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。 2.参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 3.如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00. 抢答器原理：该抢答器供不多于四个的抢答比赛使用。每个选手的座位前安装一只抢答按钮开关和一只信号灯。主持人的座位前安装一只复原按钮开关、一只蜂鸣器和一只抢答器工作状态指示灯。每当主持人口头发出允许抢答的号令之后，哪个队先按下座位上的按钮开关，该座位的信号灯就先被点亮，同时封锁其他按钮开关的活动。并且熄灭主持人座位上的状态指示灯和发出 3 声类似于电话振铃的提示声，以“声明”此次抢答动作已经完成。在主持人确认后，按下复原按钮，状态指示灯重新点亮，并且同时发出“笛——笛——”声，为下一次的抢答作好准备。电路中的蜂鸣器 FM 是一只带有助音腔的压电陶瓷蜂鸣器，用于模拟发出报警声的功率放大器和喇叭。在 FM 发声的同时，灯 D6 也在发光。F