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51单片机八路抢答器.doc
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51 单片机
八路抢答器计课程设计
设计题目: 八路抢答器
学院系别: 电气工程学院
班级: 电气 1001
设计学生: xxxx
指导老师: xxx
设计时间:2012 年 6 月 4 日-6 月 10 日
. . .
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摘 要
抢答器是一种常见的电子产品,尤其是在各类智力竞猜中,为了实现选手的公平性,
性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。这里通过两种设计方案的对比,最
终选定了用单片机实现抢答器电路。由于单片机具有可编程定时器和中断设备,便
于实现编程和时间的精确控制。所用方案电路结构简单,易于实现,它用 4 个七段
数码管来显示,且具有简单精准的报警电路。所选方案的一个很重要的特点在于具
有灵活性,主持人可以根据题目难易进行时间设定,这样进一步保证了公平性。由
于它具有成本低廉,结构简单,且性能优良的诸多优点,必定会得到广泛的应用。
关键词:抢答器 ,单片机 ,七段数码管,时间设定
目 录
一方案的概述 1
1.1 设计容与要求 1
1.1.1 设计容 1
1.1.2 设计要求 1
1.2 设计方框图 2
1.3 抢答器的程序流程 3
二抢答器单元设计与其说明 8
2.1 主要芯片的介绍 8
2.2 程序流程图 10
2.3 MAX721912
2.3.1 MAX7219 引脚说明 12
2.3.2 基本的工作方法 13
2.3.3 MAX7219 初始化 14
2.3.4 部分程序功能介绍 14
2.4LCD 简介 16
2.4.1LCD 和 LED 的区别 16
2.4.3 显示电路设计和 LCD 的引脚功能说明 17
. . .
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一 方案的概述
1.1 设计容与要求
1.1.1 设计容
1 设计一个智力竞赛抢答器,可同时供 8 名选手或 8 个代表队参加比赛,他们
的编号分别是 1、2、3、4、5、6、7、8,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手
的编号相对应,分别是 S
0
、S
1
、S
2
、S
3
、S
4
、S
5
、S
6
、S
7
。
2 给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭
灯)和抢答的开始。
3 抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,
编号立即锁存,并在 LED 数码管上显示出选手的编号,同时蜂鸣器给出音响提示。
此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持
人将系统清零为止。
4 用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路,画出各单元电路图和总体逻
辑框图,正确描述各单元功能,合理选用电路器件,画出完整的电路设计图以与写
出设计总结报告
1.1.2 设计要求
1、如果想调节抢答时间或答题时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"
键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一
下"加 1s"键,如果想减一秒按一下"-1s"键,时间 LED 上会显示改变后的时间,调
整围为 0s~99s, 0s 时再减 1s 会跳到 99,99s 时再加 1s 会变到 0s。
2、主持人按"抢答开始"键,会有提示音,并立刻进入抢答倒计时(预设 30s 抢
答时间),如有选手抢答,会有提示音,并会显示其号数并立刻进入回答倒计时(预
设 60s 抢答时间),不进行抢答查询,所以只有第一个按抢答的选手有效。倒数时
间到小于 5s 会每秒响一下提示音。
3、如倒计时期间,主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键,系统会自动进
入准备状态,等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。
. . .
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4、如果主持人未按"抢答开始"键,而有人按了抢答按键,犯规抢答,LED 上不
断闪烁 FF 和犯规号数并响个不停,直到按下"停止" 键为止。
5、P3.0 为开始抢答,P3.1 为停止,p1.0-p1.7 为八路抢答输入 数码管段选 P0
口,位选 P2 口低 3 位,蜂鸣器输出为 P3.6 口。P3.2 抢答时间调整整,P3.3 回答
时间调整,P3.4 为时间加 1 调整,P3.5 为时间减 1 调整。
6、当参赛选手在回答问题时要求使用锦囊,则主持人按下抢答开始键,计时重
新开始。
1.2 设计方框图
如图(1-1)所示为八路智力抢答器设计的物理模块划分如下:
图 1-1 设计物理框图
通过主持人的相关操作(包括开始、停止、调时、锦囊使用等),以与选手的
抢答,显示模块与语音模块应能迅速做出正确回应。如主持人按下开始,语音模块
立刻给以语音提示,显示模块立刻显示抢答倒计时;当有选手抢答,显示模块应马
上显示最先抢答的选手号,并进入答题倒计时… 而这一切,都有赖于本设计的核
心模块—51 单片机来控制。通过一系列的汇编程序,来控制、实现相应的逻辑功
能。
本设计部分的较为复杂的逻辑控制,都是用相应的汇编程来控制实现的。
根据相应的设计要求,对本设计可作如下分析:
1、由设计要求 1,本设计应具有抢答时间调整和回答时间调整程序,并由相应
单片机
抢答模块(八
路输入)
控制模块(主
持人操作)
显示模块(倒计
时、选手号)
语音提示
模块
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