单片机课程设计报告-单片机6路抢答器精选.doc

钦 州 学 院 单片机课程设计报告 单片机6路抢答器 院 系 电子与信息工程 专 业 电子与信息工程 学 生 班 级 电信本132班 姓 名 学 号 指导教师单位 钦 州 学 院 指导教师姓名 摘要：本次课程设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。通过六路智力竞赛抢答器的设计实验，我们回顾了所学数字电子技术和单片机原理及其应用的基础理论和基础实验，掌握了组合电路、时序电路、编程器件和集成电路的综合使用及设计方法，达到了电子系统设计教程课程大纲所要求掌握的基本内容。 设计任务和功能 本次课程设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。通过六路智力竞赛抢答器的设计实验，我们回顾了所学数字电子技术和单片机原理及其应用的基础理论和基础实验，掌握了组合电路、时序电路、编程器件和集成电路的综合使用及设计方法，达到了电子系统设计教程课程大纲所要求掌握的基本内容。 1、主持人设置五个功能键：开始键、复位键、结束键、加分键、减分键。玩家每人一个抢答键。 2、抢答超时：主持人按下开始键后，进入抢答倒计时，倒计时结束后，不能进行抢答，并发出报警声。按下复位键开始新的一轮抢答。 3、非法抢答：在主持人按下开始键之前，玩家提前按下抢答键，这种情况当作非法抢答处理（避免玩家按住按键不放），红灯亮！并发出报警声！主持人按下开始键显示非法抢答的选手，数码管显示选手号+FF，再按一次开始键显示选手的分数并进行减分（此时只有减分键使能）。减完分之后按下复位键重新开始新的一轮抢答。 4、正常抢答：倒计时内有玩家抢答，黄灯亮，数码管显示此玩家号数和分数，此时其他玩家的抢答键无效化。主持人可以进行加分和减分。按下复位键重新开始新的一轮抢答。 5、所有玩家初始分数为50分，最高值为99分，最低值为0分。加减值为5分。按下复位键分数不会被重置。抢答倒计时为15秒。按下结束键结束游戏。 四 各部分电路设计 4.1.1? 复位电路的设计 单片机的第9脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的低电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图一所示: 图一 复位电路及晶振电路 在设计当中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位后的各状态可知寄存器及存储器的值都恢复到了初始值,而前面的功能介绍中提到了玩家分数的记忆功能,该功能的实现的前提条件就是不能对单片机进行硬件复位,所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序通过一条子函数让它跳转到程序执行的起始地址。 4.1.2????????? ?显示电路的设计 显示功能与硬件关系极大，当硬件固定后，如何在不引起操作者误解的前提下提供尽可能丰富的信息，全靠软件来解决，最后两位显示计时或分数，第一位为选手号数，第二位无。 图二 数码管电路 4.1.3??? ?键盘扫描电路的设计 图三 独立键盘 1-6组分别代表六个抢答队伍，复位键，开始键，加分键和减分键。这种独立键盘相对简单，P1.0~P.7因为其功能，并不需要消除抖动。因此只在P2.4~P2.5的加分减分键使用重复扫描法消除抖动。 4.1.4? 发声及LED灯亮 利用程序来控制单片机某个口线的高电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的矩形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制高低电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调，使喇叭发出不同的声音。LED灯只需控制端口的高低电平。 4.2软件部分电路设计 软件任务分析和硬件电路设计结合进行，哪些功能由硬件完成，哪些任务由软件完成，在硬件电路设计基本定型后，也就基本上决定下来了。 图四 软件系统结构图 4.2.2? 程序流程图 在本设计中包括了以下六个主要的程序：主程序；非法抢答序；倒计时程序；正常抢答处理程序；犯规处理程序；显示及发声程序。主流程图五所示： 图五 程序流程图 五 整体电路图 5.1 总体原理图 P1.0为开始抢答，P1.7为停止，P1.1-P1.6为六路抢答输入，数码管段选P0口，位选P2口低4位，蜂鸣器输出为P3.7口，LED灯指示为