带时间限制及声光提示的抢答器方案设计书报告.docVIP

电子线路课程设计（2） 论文（设计）题目： 带时间及声光提示的抢答器的设计 系 别： 物理与电子工程系 专 业： 电子信息工程 年 级： 2007级 学生姓名： 梅人中 指导教师： 彭建盛 时 间： 2010年6月20日 目 录 摘 要 ……………………………………………………………………………2 关键词 ……………………………………………………………………………2 一、二、 2.2.2 按键模块 …………………………………………………………5 2.2.3数码显示模块 ……………………………………………………5 三、硬件单元电路设计与参数计算 ……………………………………………5 3.1单片机控制电路………………………………………………………5 3.2按键电路 ……………………………………………………………6 3.3声光提示电路…………………………………………………………6 3.4数码显示电路 ………………………………………………………7 3.5 有关参数的算 ………………………………………………………7 四、、、、八、、、、 图2.1.1 方案一结构图 系统各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制开关，完成抢答输入信号的触发。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便的完成选手抢答的基本功能，但是由于系统功能要求较高，所以电路连接集成电路相对较多，而且过于复杂，并且制作过程比较繁琐，使用不方便。 2.1.2方案二：基于AT89S52单片机控制的抢答器的设计器 抢答器的控制核心是AT89S52单片机，用查询式键盘进行抢答。通过抢答按键模块，连接按键进行抢答。实现功能的框图如下所示，按下开始按钮，此时进入抢答状态，选手的输入采用扫描式的输入，之后由相关的信息由单片机处理，送到显示部分显示。此时如果有人第一个按下相应的按键，经过单片机的处理选择，显示相应的号码，并锁存，不再响应其它按键输入。主持人系统有开始按键，限时开始按键，抢答时间调节按键，限时时间调节按键。选手系统有抢答按钮，计时显示，声光提示等。 图2.1.2 方案二结构图 由以上可知，方案一结构太复杂，成本过高，而方案二编程简单，易于制作。所以选用方案二。 2.2各个模块方案设计 2.2.1 核心控制器 （1）方案一 由CPLD、FPGA来作主控制器。其特点是具有用户可编程的特性具有静态可重复编程或在线动态重构特性，使硬件的功能软件一样通过编程来修改，不仅使设计修改和产品升级变得十分方便，而且极大地提高了电子系统的灵活性和通用能力。AT89S52进行控制，实现相关功能。AT89S52 具有以下标准功能： 8 字节 Flash 256 字节 RAM32 位 I/O 口线 图2.2.2.1 （2）方案二 采用矩阵式键盘，矩阵式键盘的特点是把检测线分成两组，一组为行线，一组列线，按键放在行线和列线的交叉点上，编程实现较复杂，但占用IO口较少。这种形式的键盘结构，能够有效的提高单片机IO口的利用率，适用于按键 输入多的情况，如图2.2.2.2。 图2.2.2.2 矩阵键盘 2.2.3显示模块 （1）方案一 采用点阵组成的LED屏，亮度高而且组装也容易，但编程复杂，需要较多的驱动芯片，因而成本高，不适合一般的制作。 （2）方案二 采用普通发光二极管按一定顺序排列构成数码管，虽然构成的LED灯数目多，但结构还是较简单，制作也较容易而且单片机控制也方便，成本也不是很高，因而出于成本和控制的考虑，选用方案二。 硬件单元电路设计与参数计算 3.1单片机控制电路 图3.1 单片机控制电路 单片机控制部分的电路图如上，晶振频率为12M，P0口接上拉电阻。 3.2按键电路 图3.2 按键电路 按键部分如上图所示，选手按键由P1口控制，共有8个按键；主持人按键有四个按键，由P3口控制。全部按键采用独立式键盘。 3.3声光提示电路 图3.3 声光提示电路 声音提示部分由无源蜂鸣器和PNP三极