AT89C51的数字抢答器报告.doc

目 录 1 绪论 1 1.1课题研究背景及意义 1 1.2需求分析 1 1.3相关原理论证 1 2系统设计方案 3 2.1本数字抢答器的组成 3 2.2八位抢答器的设计要求 3 2.3数字抢答器的主要功能 3 2.4部分硬件介绍 5 2.4.1 AT89C51单片机简介 5 2.4.2 LED数码管 8 2.4.3 LCD的特点 9 2.4.4锁存器 9 3系统硬件设计 12 3.1硬件电路的总体框图 12 3.2电路器件选择 12 3.3最小系统设计 12 3.3.1时钟频率电路 12 3.3.2复位电路设计 12 3.3.3键盘扫描电路的设计 13 3.3.4功能键及发生系统设计 14 3.3.5系统复位设计 14 3.4总体设计结构图 15 4系统软件设计 16 4.1部分软件设计 16 4.1.1主程序系统结构图 16 4.1.2程序流程图 16 4.1.3初始化程序 16 4.1.4键盘扫描程序流程图 18 4.1.5抢答器数码管显示软件设计 18 4.1.6音乐音频输出程系流程图 19 4.2软件调试 20 4.2.1编译、连接项目，形成目标文件 20 4.2.2运行调试观察结果 21 5 Proteus简介与系统仿真测试 22 5.1 Proteus ISIS编辑环境简介 22 5.2 电路图设计快速入门 25 5.3系统仿真测试 27 结论 28 致谢 29 参考文献 30 附录 31 附录1 31 附录2 42 1绪论 1.1课题研究背景及意义 对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。 本实验设计的数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。更具有实用性。 1.2需求分析 系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达到设计要求。软件设计部分，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，达到所需功能要求。如果有选手在规定的时间以前完成问题，主持人通过按键结束键复位，开始新的问题作答，因为程序不是很大不需要扩展存储空间，选手按键跳入相应的子程序，回答倒记时，通过单片机实现功能可以更人性化，只需单电源供电更方便，容易实现。电路结构简单，外围扩展的电路不是很多，锻炼我们所学的知识应用到现实生活当中。为我们提供实践的机会。单片机是电子专业发展的方向，更好的使用单片机可以是我们的产品小型化，使用更方便，性能更稳定，功能更齐全，所以我选用单片机加一定的外围设备实现本次课程设计的要求。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 通过单片机实现功能可以更人性化，只需单电源供电更方便，容易实现。电路结构简单，外围扩展的电路不是很多，锻炼我们所学的知识应用到现实生活当中。为我们提供实践的机会。单片机是电子专业发展的方向，更好的使用单片机可以是我们的产品小型化，智能化，人性化。使用更方便，性能更稳定，功能更齐全，所以我们选用单片机加一定的外围设备实现本次设计的要求。 1.3相关原理论证 制作抢答器可以用好多的方法，可以用PLC来实现，它的功能强大制作简单，并且外围的元件也很少；也，他的制作也是比较简单；还可以用我们学过的EDA技术来制作；最后也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买，与我们学完的〈〉〉联系紧密，能将我们所学知识用于实际，对巩固所学知识有重要意义，使总体方案易于实现。 2系统设计方案 2.1本数字抢答器的组成 本抢答器的电路主要有四部分组成：数字抢答电路、时序控制电路、报警电路以及可预置时间的定时电路。其中数字抢答部分有一个74DC373锁存器和LED数码管显示器组成，可以将八位抢答者的按钮通过LED数码管显示器显示出他们最先抢答者的序号。而时序控制电路的功能是当参赛选手按动抢答器时，使扬声器发声，这时抢答电路和