单片机的抢答器论文.docVIP

《单片机原理及接口》 课程设计报告 题 目： 专业名称： 班 级： 学 号： 姓 名： 2011年 12月  引言 在电视和学校中我们会经常看到一些智力抢答的节目，让抢答者用举手等方法，主持人很容易误判，会造成抢答的不公平，比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。为了使这种不公平不发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。2 硬件电路原理 2.1 单片机电路引脚各部分连接及功能 本设计采用 Atmel公司生产的单片机AT89C51实现主要功能, AT89C51 的引脚图如2-1所示: 图2-1 单片机的引脚 各引脚功能情况为: Vcc：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。 P1口：P1口是一个内部提供的上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口功能引脚简介： P3.0:RXD（串行口输入） P3.1:TXD（串行口输出） P3.2:INT0（外部中断0） P3.3:INT1（外部中断1） P3.4:T0（定时器0外部脉冲输入） P3.5:T1（定时器1外部脉冲输入） P3.6:WR（外部数据存储器写选通） P3.7:RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/RPOG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平由于锁存地址的地位字节。 （9）/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN信号将不出现。 （10）/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH）,不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。 （11）XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 （12）XTAL2：来自反向振荡器的输出。 2.2 独立键盘 利用8个自复式常开按钮开关作为抢答器的输入电路，其中KK为抢答开始键，KEY为复位键，K1~K6为选手抢答按键。当主持人按下KK键时，K1~K6才能开始工作，并分别对应6位选手的编号。 2.3 数码管显示电路 数码管显示器内部由7个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组合成字符。常见LED的管脚排列如图1中c所示。根据内部发光二极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极性，如图2-2中a、b所示。LED数码管的g--a，dp8个发光二极管因不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称为字形码。共阳极和共阴极的字形码是不同的。 图2-2 LED数码管显示器 点亮LED显示器分为静态和动态两种显示方法，为了节省I/O口的使用，本设计采用的是动态显示，其工作原理为：采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象。将所有LED的段选线并联在一起，由一个八位I／O口控制，而位选线分别由相应的I／O口线控制。如：8位LED动态显示电路只需要两个八位I／O口。其中一个控制段选码，另一个控制位选。动态显示器电路如图2-3所示。 图2-3 八位LED动态显示电路 3 硬件电路设计 3.1 总体设计 根据上述分析，设计出基于AT89C51的单片机抢答器电路原理图如3-11所示： 图3-1 总体设计图 如图3-1，P0为数码管段选口，P2.0~P2.5为数码管为选口；P1.0为抢答开始按