基于单片机的数显抢答器的设计.doc

中南大学 毕业论文（设计） 题 目　 基于单片机的数显抢答器的设计 学生姓名　　　　　　 　　　　　 　　 学 院　　　 中南大学成教学院　　　　　 专业班级　　　　09电气自动化技术　　　　 完成时间　　　　2010年6月20日　　 　 中 南 大 学 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 站 电气自动化技术 专业 2009级 姓名　 毕业设计（论文）题目：基于单片机的数显抢答器的设计 起止日期：2010.3.5~2010.6.20 指导教师： 毕业设计（论文）要求（包括日程安排和进度）： 一、设计内容： 设计多功能智力竞赛抢答器的控制系统，包括系统硬件(根据实训室设备)和软件设计；写出设计说明书（论文）。 二、目标和要求： 1、学习抢答器的控制系统； 2、选择单片机作为控制器的核心部件，完成系统的硬件设计和单片机控制器的软件设计； 3、写出完整的程序代码； 4、完成部分调试工作； 5、单片机控制软件及系统源代码需作出必要的说明。 三、设计进度安排： 2010/3/5～2010/3/25下达任务书，收集资料，熟悉控制要求 2010/3/26～2010/04/09系统的硬件设计 2010/4/10～2010/04/24系统的软件设计及调试 2010/04/25～2109/05/31完成毕业设计论文 2010/6/1～2010/06/13对设计及论文进行整改和定稿 2010/6/14～2010/06/20 准备毕业答辩 审查意见： 院(站)负责人： 年 月 日 注：本任务书由指导教师填写并经审查后，复印一份交学生装订在毕业设计（论文）的封面之后，原件存函授站。 基于单片机的数显抢答器的设计 （中南大学成教学院 2009电气自动化技术 ） 指导老师 摘 要 随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。做为一个单位若专购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展,因此设计了本抢答器。 本设计是以六路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。同时系统能够实现：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答限定时间和回答问题的时间可在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。 关键词： AT89C51 LED数码管 抢答器 计时 报警 目 录 一 绪 论 1 （一）课题研究的相关背景 1 （二）选题的目的和意义 1 （三）课题研究的内容 1 （四）国内外研究现状 2 （五）抢答器目前存在的主要问题 2 二 抢答器的系统概述 4 （一）系统的主要功能 4 （二）系统需求分析 5 （三）抢答器的工作流程 5 （四）抢答器的工作过程 6 （五）器件选型方案及详细清单 7 （六）AT89C51特殊功能寄存器 7 （七）AT89C51的功能及简介 8 （八）抢答器的优点及组成 13 （九）本章小结 13 三 系统总体方案的设计 14 （一）硬件电路的设计 14 （二）总体原理图 15 （三）时钟频率电路的设计 15 （四）复位电路的设计 16 （五）显示电路的设计 17 （六）键盘扫描电路的设计 19 （七）发声 20 （八）系统复位 20 （九）本章小结 23 四 软件设计 24 （一）主程序系统结构图 24 （二）软件任务分析 24 （三）程序流程图 25 （四）主要程序分析 25 （五）本章小结 34 五 总结与展望 35 致 谢 36 参考文献 37 一 绪 论 （一）课题研究的相关背景 抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。 本课题利