基于单片机的单片机抢答器设计1.doc

目 录 1 设计任务和方案…………………………………………………………………3 1.1 设计任务……………………………………………………………………3 1.2功能要求说明………………………………………………………………3 1.3 设计总体方案及工作原理说明…………………………………………3 2 抢答器的硬件系统的设计………………………………………………………5 2.1 硬件系统各模块功能简要介绍……………………………………………5 2.2 电路原理图、PCB图和元器件布局图………………………………………5 2.3 元器件清单…………………………………………………………………6 3 抢答器软件系统的设计…………………………………………………………7 3.1使用的单片机资源的情况…………………………………………………8 3.2 各模块功能简要介绍………………………………………………………8 3.3 程序的流程框图……………………………………………………………8 3.4 程序清单……………………………………………………………………12 4 抢答器的设计结论、仿真结果和教学建议……………………………………13 4.1 设计结论和使用说明………………………………………………………13 4.2 仿真结果……………………………………………………………………13 4.3 设计体会……………………………………………………………………14 4.4 教学建议……………………………………………………………………15 参考文献……………………………………………………………………………16 致谢…………………………………………………………………………………17 附录…………………………………………………………………………………18 1 设计任务和方案 1.1设计任务 （一）设计题目：抢答器 （二）设计目的与任务： 学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。 1.2功能要求说明 该抢答器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.” 。设定S2GN键、S3GN键、S4GN键、S5GN键、S6GN键、S7GN键、S8GN键分别为一号选手键、二号选手键、三号选手键、四号选手键、开始键、答完键、复位键。若在主持人按下开始键之前有人按下抢答键，则抢答违规，数码管显示器显示违规台号，违规指示灯（接在P3.2上的灯）亮，只有主持人按复位键后才能重新开始抢答。主持人按下开始键后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；若30S后依然无人抢答，蜂鸣器发出音响，违规指示灯亮。正常抢答下，从抢答键按下开始30S内，答完键没按下，则数码管显示器显示违规台号，违规指示灯亮，蜂鸣器发出音响。各台数字显示的消除、蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位键实现。 1.3设计总体方案及工作原理说明 设计中采用AT89S52芯片、LED显示器、蜂鸣器、LED灯和一些独立式按键构成一个简易四路抢答器。设计中是采用单片机的内部定时器进行定时，原理框图如图1.1所示 整个抢答器的工作原理是：在正常的供电状态下，开始抢答时利用单片机倒计时，并由单片机将所需要显示的数据送到LED显示器的输入口，当有键按下时则执行相应的键功能程序。 图1.1 原理框图 抢答器的硬件系统的设计 2.1 硬件系统各模块功能设计 该抢答器主要由单片机最小系统、独立式键盘模块、LED显示电路模块、蜂鸣电路模块和LED指示灯电路模块组成。各模块的功能如下： （1）单片机最小系统 由AT89S52单片机、时钟电路和复位电路构成。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。时钟电路由一个12MHz的石英晶体振荡器和两个33pF的的电容组成振荡电路和分频电路。复位电路采用上电复位和按键复位结合的方式对电路进行复位，主要是通过RST引脚送入单片机。单片机最小系统为整个电路的核心。 （2）独立式键盘模块 采用独立式键盘接法，共有七个按键来对电路进行控制。分别通过上拉电阻接在单片机的P1口线上。其中有四个按键为抢答键（接在P1.0--P1.3口线上），开始键接在P1.4口线上，答完键接在P1.5口线上，复位键接在P1..6口线上。 （3）LED显示电路模块 采用两个四位一体共阳型数码管显示器进行显示。由于位控线的驱动电流较大，因此在P2口线上接了8个PNP型三极管提高驱动能力；