基于51单片机的抢答器设计【课程设计】.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称 单片机原理及应用 课题名称 基于51单片机的抢答器设计 专 业 自动化 班 级 自动化090 2 学 号 200901020219 姓 名 曾 艳 红 指导教师 王迎旭 李晓秀 汪超 李世军 2012年 6 月 13 日  目 录 第1章 课题设计的要求、目的及意义 1 1.1课题设计的要求 1 1.2课题设计的目的及意义 1 第2章 总体设计思路 2 2.1 总体设计框图 2 2.2 总体设计流程图 3 第3章 各单元设计及说明 4 3.1 硬件单元设计及说明 4 3.2 软件设计及说明 6 第4章 调试与运行 9 4.1仿真测试 9 4.2仿真结果分析 11 第5章 系统硬件调试及结果 12 第6章 心得体会 13 参考文献 14 附件 15 源程序 15 PROTEUS系统电路原理图 24 第1章 课题设计的要求、目的及意义 1.1 课题设计的要求 本课题要求以单片机为核心设计一个电子抢答器，具有抢答控制和倒计时显示功能。有一位主持人与3~4位抢答者，控制器应有复位控制、开始控制、抢答控制和状态指示等功能，并有答题时间控制和显示功能。设计任务包括控制器硬件设计和应用程序设计。 1.2 课题设计的目的及意义 课题设计的目的： 掌握用51单片机控制LED数码管显示字符的方法。 掌握用单片机进行显示系统开发的方法。 掌握单片机软件、硬件调试技术。 了解LED显示器的一般驱动方法。 课题设计的意义： 本系统采用单片机作为整个控制核心。该系统通过电路按键输入抢答信号；利用一个数码管来完成显示功能，在数码管上显示哪一组先答题，从而实现整个抢答过程。在知识比赛中，特别是做抢答题目的时候，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。 本抢答系统设计为三路抢答，通过对应LED灯亮、数码管显示编号来表明某一抢答者抢答，在抢答者抢答之前，由主持人按下复位键后，在按下开始键，说明抢答开始，10秒钟之内，若有人抢答，就由抢答者开始答题，限时一分钟，一分钟内答完，由主持人复位，再重新开始新一轮的抢答；若一分钟内未答完，系统就会报警，定时器中断，停止计时，此次抢答完成，再开始新一轮的抢答。10秒分钟内没人抢答，系统报警，进入下一个题目的抢答。抢答者若是在复位键按下后，开始键按下之前就强答，则说明抢答者未按规则抢答，此次抢答也无效，然后由主持人复位，开始抢答下一题目。 2.2 总体设计流程图 利用单片机设计，总体设计流程图如下图2.2所示： 第三章 各单元设计及说明 3.1 硬件单元设计及说明 3.1.1 抢答电路 抢答器是将键盘部分、单片机部分、锁存显示部分按指示的3个单元电路相接。这样就将整个硬件部分连接起来组成一个整体电路。抢答器由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能；扩展电路完成定时抢答的功能。定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人按下复位键，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器灭灯，当节目主持人宣布“抢答开始”，同时按下开始抢答键，定时显示器显示设定的时间，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。在规定时间内若有人抢答，抢答时间为10秒钟，在一分钟内若抢答完，主持人按下复位键，开始新一轮的抢答，若没有抢答完，会发出报警声，主持人按下复位键，在进入新一轮的抢答。 3.1.2 单片机电路引脚各部分连接及功能 AT89C52 （如图3.1所示）提供以下标准功能：8字节FLASH闪速存储器，256字竹内部RAM , 32个I/O口线，3个16 位定时／计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89c52可降至OHz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电上作模式。空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM，定时／计数器．串行通信口及中断系统继续工作。 3.1.3显示部分 采用动态扫描4 位LED 显示接口电路（如图3.2所示）,LED 动态显示是单片机中应用最为广泛的一种显示方式，其接口电路是把所有显示器的8