基于AT89C51单片机的抢答器设计1.doc

广东第二师范学院 抢答器课程设计报告 物理 系 09 级 BTEC 专业 题目 抢答器课程设计 姓名 学号 指导教师 2011年 6月 23日 抢答器的设计 3 1 引言 3 2 设计任务和要求 3 2.1 方案设计与论证 4 2.2 单元电路设计与参数计算 5 3 总原理图及及主要模块的流程图 8 3.1 总原理图及元器件清单 10 3.2 主要流程图 11 4 性能测试与分析 11 5 结论与心得 16 参考文献 16 附录 16 致谢 19 抢答器的设计 摘要：本设计中以AT89C51为基础，从而展开设计。AT89C51，按钮，蜂鸣器，数码管组合而成的抢答器，在设计中有一定的局部限制。 关键字：AT89C5;按钮;数码管 1 引言 背景 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。本设计以AT89C51为处理器，外接，按钮，蜂鸣器，数码管组合而成抢答器。 目的 通过这次的课程设计，可以进一步提高同学的汇编语言的能力。提升同学对微机原理的了解。通过查阅资料，阅读程序，提高设计程序的能力及动手能力，使编程水平有一定的提高，同时也使学生通过动手进行硬件设计及程序设计从而提高解决实际问题的能力。 2 设计任务和要求 设计任务： 以AT89C51为基础，实现达到抢答器的效果。 设计要求： (1)设计中以AT89C51为处理芯片。 (2)设计中出现按钮，数码管，蜂鸣器。 (3)本设计可以在硬件仿真实现。 (4) 实现抢答器效果 (5)抢答器同时供3名选手比赛。 (6)抢答器具有定时抢答功能，每一次抢答由主持人判断开始。 2.1 方案设计与论证 方案一：利用数字电子电路的知识制作抢答器，电路采用6个数字集成电路，其中74LS573为D锁存器，74LS30为8输入的与非门，74LS00为两输入与非门，74LS147为10线-4线的编码器、CD4511为七段译码器、以及七段共阴数码管等组成。 如图： 图2.11数字抢答器 方案二：基于AT89C51单片机来制作抢答器，其最大的好处就是处理更快，准确度更高。所以根据课题要求为了得到更好的准确度，所以决定选择方案二作为本设计的方案。如图所示： 图2.12 3路抢答器 2.2 单元电路设计与参数计算 (1) 按键单元 按键部分，我采用了防抖的功能。该功能实现，当发现有按键按下后，采用软件延时10ms，然后再进行扫描确认。电路图如下所示： 图2.21 按键 当按下开始键：抢答正式开始。数码管会显示字型“-”。 然后 ①当按下一号键：数码管会显示数字“1”。 ②当按下二号键：数码管会显示数字“2”。 ③当按下三号键：数码管会显现数字“3”。 (2) 显示单元 该单元，我采用了7SEG-MPX4-CA LED 数码管。该数码管是共阳极的数码管。电路图如下： 图2.22 显示 当按下开始键：抢答正式开始。数码管会显示字型“-”。 然后 ①当按下一号键：数码管会显示数字“1”。 ②当按下二号键：数码管会显示数字“2”。 ③当按下三号键：数码管会显现数字“3”。 (3) 报警单元 该单元，我直接用AT89C51驱动蜂鸣器。电路图如下： 图 2.23 蜂鸣器 当按下开始键：抢答正式开始。数码管会显示字型“-”。蜂鸣器发出“嘟嘟”的声音。 然后 ①当按下一号键：数码管会显示数字“1”。蜂鸣器发出“嘟嘟”的声音。 ②当按下二号键：数码管会显示数字“2”。蜂鸣器发出“嘟嘟”的声音。 ③当按下三号键：数码管会显现数字“3”。蜂鸣器发出“嘟嘟”的声音。 2.3 设计框图、用户界面 图2.24 总原理框图 总原理图及及主要模块的流程图 硬件电路原理图如下 图3.1系统硬件原理图 如图所示：该系统电路分为三个功能模块。分别为：按键模块，显示模块，报警模块。 (1)按键模块 采用4个BUTTON按键作为抢答器的选择按键，为独立式键盘。 功能与作用： 当按下开始键：抢答正式开始。 然后抢答 ①当按下一号键：选手一抢到回答权。