学位论文--基于mcs51单片机控制的八路答器设计.docVIP

摘 要 抢答器是一种常见的电子产品，尤其是在各类智力竞猜中，为了实现选手的公平性，性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。这里通过两种设计方案的对比，最终选定了用单片机实现抢答器电路。由于单片机具有可编程定时器和中断设备，便于实现编程和时间的精确控制。所用方案电路结构简单，易于实现，它用4个七段数码管来显示，且具有简单精准的报警电路。所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性，主持人可以根据题目难易进行时间设定，这样进一步保证了公平性。由于它具有成本低廉，结构简单，且性能优良的诸多优点，必定会得到广泛的应用。 关键词：抢答器 ，单片机 ，七段数码管，时间设定 目 录 一 绪论 1 1.1 课程设计任务 1 1.2 原理示意图 1 1.3抢答器的程序流程 2 二 抢答器单元设计及其说明 8 2.1主要芯片的介绍 8 2.2程序流程图 10 2.3 MAX7219 12 2.3.1 MAX7219引脚说明 12 2.3.2 基本的工作方法 13 2.3.3 MAX7219初始化 14 2.3.4 部分程序功能介绍 14 2.4LCD简介 16 2.4.1LCD和LED的区别 16 2.4.3显示电路设计和LCD的引脚功能说明 17 2.4.4液晶显示模块 18 三 设计总结 19 四 参考文献 20 五 元件清单 20  一 绪论 1.1 课程设计要求 抢答器同时为8组选手分别提供抢答按钮，按钮分别为PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7、PB8； 设置一个复位按钮PB9，实现系统电路的复位，由主持人控制； 设置一个启动按钮PB10，由主持人控制； 设置一个限时开关PB11，由主持人控制； 当主持人打开启动开关PB10后，在设定时间T0 内，如果某一组抢先按下抢答按钮，则驱动音效电路发出声响，指示灯L1 亮，并且在七段LED显示出抢答成功的组号，此时电路实现互锁，其它组再按下抢答按钮为无效； 如果在时间T0 内，无人应答，则驱动音效电路发出声响，指示灯L2 亮，表示抢答者均放弃该题； 在抢答成功后，主持人打开限时开关PB11，启动定时器，显示倒计时时间，在设定的时间T1内回答有效，当到达设定时间T1 时，驱动音效电路，指示灯L3 亮，表示答题时间到。 1.2 原理示意图 如图（1-1）所示为八路智力抢答器设计的物理模块划分如下： 图1-1 设计物理框图 通过主持人的相关操作（包括开始、停止、调时、锦囊使用等），以及选手的抢答，显示模块与语音模块应能迅速做出正确回应。如主持人按下开始，语音模块立刻给以语音提示，显示模块立刻显示抢答倒计时；当有选手抢答，显示模块应马上显示最先抢答的选手号，并进入答题倒计时… 而这一切，都有赖于本设计的核心模块—51单片机来控制。通过一系列的汇编程序，来控制、实现相应的逻辑功能。 本设计中大部分的较为复杂的逻辑控制，都是用相应的汇编程来控制实现的。 根据相应的设计要求，对本设计可作如下分析： 由设计要求1，本设计应具有抢答时间调整和回答时间调整程序，并由相应引脚来控制：P3.2抢答时间调整，P3.3回答时间调整，P3.4为加1s，P3.5为减1s； 2、根据设计要求2，本设计应具有抢答、回答倒计时功能，即倒计时程序。通过查询开始键的状态来决定是否进入抢答倒计时，开始键按下后有人抢答便立即进入回答倒计时，倒计时小于5s时，调用发声程序； 3、程序中应不断查询停止 键的状态，一旦其按下，应立即退出，并进入查询程序（用来查询开始键与八路抢答键的状态）； 4、 为使本设计具有锦囊功能，在回答倒计时过程中，若按下开始键，回答倒计时重新开始。 1.3 抢答器的程序流程 本设计采用P3.2、P3.3分别接抢答时间调节和答题时间调节按钮，即通过外部中断0、外部中断1分别控制抢答、答题时间的调整。因此，设计的软件部分可分为工作模块、外部中断0模块、外部中断1模块。对流程图的分析，也分三部分来介绍。 （1）工作时（非调节时间时）的流程 平时正常工作时，程序的流程图绘制如图1-2： 对工作流程图中的某些部分解释如下： 初始化部分：包括对定时计数器的工作方式、初始化数值的设置，还包括对抢答时间与答题时间的预设，另外，还应对外部中断0、外部中断1进行开放。 抢答倒计时、回答倒计时部分：由于二者功能的相似性，本设计将二者在一个子程序——倒计时程序中一起编写。 犯规程序部分：包括对犯规选手号的显示、报警器的间断工作。 另外，由于在设计要求主持人能随时对工作过程终止，因此，要不断查询停止键的状态，一旦按下，便回到初始化后的状态；在倒计时过程中还