at89c51单片机8位抢答器课程设计(含图和程序).docx

《单片机课程设计》

设计计算说明书

设计题目：基于单片机的抢答器设计

学生姓名 肖德华

学 号 1501011021

专 业 机械制造与自动化

班 级 15机制专一班

指导老师 彭小军

完成日期 2017-6-22

职 称 副教授

摘要

摘要

摘要

本设计是以八位抢答为基本理念。考虑到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。先进行系统硬件设计，该电路由显示电路，抢答电路，晶振电路等部分组成，然后进行系统软件设计，进行软件的仿真，这次课程设计不仅能锻炼我们的动手能力，而且能够培养我们对问题的思考能力以及对知识的进一步了解。

关键词：AT89C51；抢答器；计时；报警

目录

目录

目录

第1章引言 1

第2章系统总体设计 2

八路抢答器的工作原理 2

八路抢答器的总体框图 2

第3章系统硬件的设计 3

单片机最小系统 3

芯片统计 3

硬件介绍 3

复位电路设计 4

晶振电路设计 5

抢答器电路设计 5

显示电路设计 6

蜂鸣器电路设计 7

第4章系统软件设计 9

主程序设计 9

倒计时30s子程序设计 10

外部中断T1中断子程序设计 11

定时器T1中断子程序设计 12

选手按键程序 12

数码管显示程序设计 14

第5章仿真调试 15

非法抢答 15

抢答或回答时间修改 15

正常倒计时 16

回答时间 17

5.5复位 18

第5章总结 19

第6章致谢 20

第7章参考文献 21

附录A:Proteus仿真图 23

附录B:源程序 24

单片机课程设计

单片机课程设计

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第1章 引言

此次设计提出了用AT98C51单片机为核心控制元件，设计一个简易的抢答器，本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的八路抢答器具有倒计时和实时显示抢答选手的号码的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛。

它的功能实现是比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，倒计时开始，此时数码管开始进行30s的倒计时，是选手的思考时间，倒计时完后，才允许开始抢答，若有人答题，对应的会在数码管上显示出该选手的编号并由蜂鸣器发出声音，在30s倒计时内答题无效。

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第2章 系统总体设计

八路竞赛抢答器的工作原理

以单片机为核心，设计一个8路竞赛抢答器：同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0～S7表示。

设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的

声响，声响持续的时间为0.5s左右。

参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

八路竞赛抢答器的总体框图

图2.1总体框图

第3章 系统硬件设计

单片机最小系统

微控制器采用AT89C51。AT89C51是美国ATMEL公司生产的与MCS-51系列单片机完全兼容的高性能CMOS8位单片机，MCS-51系列单片机以其推出时间早、配套资源丰富、开发手段完善、性价比高等特点而得到了广泛的应用，是单片机的主流品种。

芯片统计

名称

型号

数量

芯片

AT89C51

1

数码管

7SEG-MPX4-CC

1

按钮

BUTTON

15

电容

CAP

2

电解电容

CAP-ELEC

1

晶振

CRYSTAL

1

电阻

RES

8

喇叭

SPEAKER(DEVICE)

1

硬件介绍

与MCS--51系列完全兼容的高性能8位CPU；

4K字节可重复编程的Flash存储器；

256字节的SRAM；

4个8位的并行口，共32条I/O口线；

3个16位的定时器/计数器；

6个中断源，2个中断优先级的中断系统；一个全双工的串行口；

内部振荡器；可编程串行通道

低功耗的闲置和掉电模式

片内