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毕业设计题目为“基于51单片机的八路抢答器系统设计”,这份论文详细阐述了如何使用51系列单片机,具体是STC89C52RC,来构建一个高效率、高准确性的八路抢答器。51单片机因其低功耗和智能特性,广泛应用于各种领域,是实现抢答器设计的理想选择。 论文摘要指出,当前许多抢答器采用小规模数字集成电路,但在实际使用中存在不足,而利用单片机设计的抢答器可以有效解决这些问题。设计的核心是STC89C52RC单片机,它结合了数字显示器,能自动锁存并显示结果,还能自动复位。系统能精确识别不同组别在微秒级别的抢答差异,并通过LED数码管显示抢答的通道数。此外,系统具备开始后抢答有效、超时自动复位、非法按键锁定等功能,增强了比赛的公平性和系统的可靠性。 在硬件设计部分,论文涵盖了总设计框图、电源设计、单片机最小系统、按键和蜂鸣器等关键组件。电源的设计是系统运行的基础,通常需要稳定且可靠的电压供应。单片机最小系统包括单片机本身、晶振和复位电路,它们确保单片机正常启动和运行。按键作为输入设备,用于选手抢答和系统控制,而蜂鸣器则用于声音提示,增强用户体验。 51单片机的定时器/计数器功能在此设计中起到关键作用,用于准确计时和控制。配合共阴数码管,可以实时显示剩余时间或抢答状态。通过软件编程,可以实现计时器的启动、停止以及计数值的更新,同时,计数值可以映射到数码管上,直观地显示给参赛者。 这篇毕业设计论文深入探讨了基于51单片机的八路抢答器的硬件构造和软件实现,充分展示了51单片机在控制系统中的应用能力,以及如何通过巧妙设计提高抢答器的实用性和公平性。这样的设计不仅适用于教育环境,也对其他需要实时竞赛控制的场合具有借鉴意义。
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中国矿业大学成人教育学院 2017 届毕业设计(论文)
毕 业 设 计 ( 论 文 )
题 目: 基于 51 单片机的抢答器系统设计
函授站点: 中国矿业大学继续教育学院
学习层次: 专科
班级名称: 徐工技师学院 函机电 2015 班
姓名: 学号:
中 国 矿 业 大 学 继 续 教 育 学 院
2 0 年 月 日
中国矿业大学成人教育学院 2017 届毕业设计(论文)
摘 要
随着科学技术的发展和普及,各种各样的竞赛越来越多,其中抢答器的作用也
就显而易见。目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计,使用起来不够
理想。因此设计一更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。现在单片
机已进入各个领域,以其功耗小、智能化而著称,所以若利用单片机来设计抢答器,
便使以上问题得以解决.针对以上情况,本文设计出以 STC89C52RC 单片机为核心的
八路抢答器。我们采用了数字显示器直接指示,自动锁存显示结果,并自动复位的
设计思想,它能根据不同的抢答输入信号,经过单片机的控制处理并产生不同的与输
入信号相对应的输出信号,最后通过 LED 数码管显示相应的路数,即使两组的抢答
时间相差几微秒,也可分辨出是哪组优先按下的按键,它充分利用了单片机系统的
优点,具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。
本设计是以八路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能,利用 51 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。同时系统能够实现:在抢答
中,只有开始后抢答才有效,如果在开始抢答前抢答为犯规;满时后系统计时自动
复位及主控强制复位;按键锁定,在有效状态下,按键无效非法。
关键词:STC89C52RC; 共阴数码管; 按键 ;蜂鸣器
中国矿业大学成人教育学院 2017 届毕业设计(论文)
目 录
前 言 .............................................................................................................................1
第一章 工作原理 ..........................................................................................................2
1.1 设计目标 ...........................................................................................................2
1.1.1 基本功能 ................................................................................................2
1.1.2 主要技术参数 .........................................................................................2
第二章 硬件设计与原理 ...............................................................................................3
2.1 总设计框图 .......................................................................................................3
2.2 硬件设计分析 ...................................................................................................3
2.2.1 电源的设计 ...........................................................................................3
2.2.2 单片机最小系统 ....................................................................................4
2.2.3 数码管显示电路 ..................................................................................10
2.2.4 按键输入电路 ......................................................................................11
2.2.5 报警与指示电路 ..................................................................................14
第三章 软件设计与分析 .............................................................................................15
3.1 软件设计的组成 .............................................................................................15
3.2 各部分软件分析 ...........................................................................................15
3.2.1 延时子函数 ........................................................................................15
3.2.2 初始化子函数 ....................................................................................15
3.2.3 开始键扫描子函数 .............................................................................16
3.2.4 选手抢答按键扫描子函数..................................................................17
3.2.5 显示子函数 ........................................................................................20
3.2.6 调整时间键扫描子函数 .....................................................................24
3.2.7 定时器 0 中断子函数 .........................................................................26
3.2.8 定时器 1 中断子函数 .........................................................................27
3.2.9 主函数 ...............................................................................................28
3.3 总源程序.......................................................................................................30
第四章 软件仿真 ........................................................................................................46
4.1 PROTEUS 简介 ..................................................................................................46
4.2 仿真图 .............................................................................................................48
4.3 原理图 .............................................................................................................49
中国矿业大学成人教育学院 2017 届毕业设计(论文)
4.4 元件清单 .........................................................................................................50
4.5 仿真结果图 .....................................................................................................51
总结 ...............................................................................................................................54
致 谢 ...........................................................................................................................56
参考文献 .......................................................................................................................57
中国矿业大学成人教育学院 2017 届毕业设计(论文)
1
前 言
最近几年来,随着科技的飞速发展,单片机领域正在不断的走向社会各
个角落,还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片
机应用到系统中,单片机如今是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方
面知识是不够的,还应根据其具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的
软件结合,加以完善。“单片机原理及应用课程设计”是电子类专业的学科
基础科,它是继“汇编语言程序设计”,“接口技术”等课程之后开出的实践
环节课程。
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