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单片机与接口课程设计报告-八路抢答器设计.doc
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单片机与接口课程设计报告-八路抢答器设计
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目 录
第 1 节 引 言 ……………………………………………………………………2
1.1 八路抢答器的述 …………………………………………………………2
1.2 本设计主要任务 …………………………………………………………2
1.3 系统主要功能 ……………………………………………………………2
第 2 节 系统硬件设计 ………………………………………………………3
2.1 芯片的选择 ………………………………………………………………3
2.2 工作原理 …………………………………………………………………3
2.3 系统的硬件构成及功能 …………………………………………………4
2.3.1 抢答器的电路图…………………………………………………………5
2.3.2 单元电路设计 ……………………………………………………………6
2.3.3 报警电路设计 ……………………………………………………………7
第 3 节 系统软件设计 …………………………………………………………8
3.1 系统主程序设计 ………………………………………………………9
3.2 抢答器的源程序 ………………………………………………………10
第 4 节 系统软件仿真
4.1 keil 仿真…………………………………………………………………12
4.2 protues 仿真……………………………………………………………13
4.3 XLISP 仿真……………………………………………………………….15
第 5 节 技术指标及故障处理 …………………………………………………20
4.1 主要技术参数 ………………………………………………………20
4.2 使用说明 ……………………………………………………………20
4.3 常见故障 ……………………………………………………………21
设计体会………………………………………………………………………22
1
参考文献 …………………………………………………………………………23
八路抢答器设计
第 1 节 引 言
当今的社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛之类的活动愈加
频繁,那么也就必然离不开抢答器。而现在的抢答器有着数字化,智能化的方向
发展,这就必然提高了抢答器的成本。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多,操
作简单,经济实用的小型抢答器必将大有市场。本抢答器通过十分巧妙的设计仅
用两块数字芯片便实现了数显抢答的功能,与其他抢答器电路相比较有分辨时间
极短、结构清晰,成本低、制作方便等优点,并且还有防作弊功能。因此,我们
制作了这款简易八路抢答器屏弃了成本高,体积大,而且操作复杂。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,因而本抢答
器具有显示直观,不需要人干预的特点。而且在显示时抢答器会发出叮咚声使效
果更为生动。工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必
要设备。
1.1 八路抢答器的概述
本人设计的八路数显抢答器具有电路简单、操作方便、灵敏可靠等优点,经
使用效果良好的抢答器,它由 8 个发射器和 1 个接收器组成,可用于 8 组或 8 组
以下的智力竞赛中。比赛前,将参赛组从 0 至 7 编号,每组发给对应的一个发射
器。将接收器放于各组中央或前方。主持人按一下启动键后,抢答开始。此后,
哪一组最先按下发射器上的抢答键,接收器就立即显示该组的组号并锁定,同时
发出 3 次清脆的“叮咚”声。以后,按下任何一路抢答键均不起反映。只有主持人
再次按动启动键后,才能进行下一次抢答该电路由直流稳压电源、抢答器、倒计
时报警与电子计分四部分组成。
1.2 本设计任务及要求
任务要求:根据现有的 XL400 实验板的电路与原理设计抢答器电路图,电
路要求有 4 位 LED 数码管和 8 个输入按键和一个小喇叭。4 位数码管输出显示信
息,喇叭输出声音提示信息,8 个按键作为选手的抢答控制或其它复用控制。
1.3 系统主要功能
(1)系统运行初始状态是显示你的最后 3 位学号
(2V)按主持人按键,响铃提示进入显示抢答题 30 秒倒计时。
2
a、30 秒期间选手选题,显示选手号和进入 60s 答题倒计时,0s 响铃结
束,显示开始状态的学号。
b、 30 秒期间选手不选题,则 0s 响铃结束,显示开始状态的学号。
第 2 节 系统硬件设计
2.1 芯片的选择
本设计使用到的元器件包括:AT89C51 芯片、数码 LED 显示器、七段 LED 数
码管的译码。其中 AT89C51 是系统的核心,它主要负责控制各个部分的协调工作。
在其外围接上复位电路,上拉电阻,数码管,按钮以及振荡器。
P1.7 为开始停止键,p1.0-p1.7 为八路抢答输入 数码管段选 P0 口,位选 P2
口,蜂鸣器输出为 P3.3 口。
2.2 工作原理
基于这个设计的上述要求,根据功能要求,须设计有抢答电路、译码显示电
路、主持人控制电路、定时电路、报警电路,各个电路都有其自己的功能。通过
复位按键 FW,电路进入就绪状态,等待抢答。然后再由主持人发布抢答命令(按
下 P1.7 按键)同时发光二极管随即变亮,当看到二极管亮,进入倒计时状态和
抢答状态。在电路中“1-8”为 8 路抢答器的 8 个按键,如果有人按下按键,程
序就会判断是谁先按下的,然后从 P2 口输出抢答者号码的七段码值,经 GAL16V8
驱动,送到码管显示,并封锁键盘,保持刚才按键按下时刻的时间,禁止其他人
按键的输入,从而实现了抢答的功能。如果在设定的时间中没有一个人按下按键,
一到时间,则产生报警信号已经超时,不可以抢答。当要进行下一次的抢答时,
由主持人先按一下复位按键 P1.7,电路复位,进入下一次抢答的就绪状态。
AT89C51 的管脚图如下示:
2.3 系统的硬件构成及功能
2.3.1 抢答器的电路框图
如图 11.1 所示为电路框图。其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨
到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;
3
主持人将开关置,“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时,扬
声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁
存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定
时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作"开始、停止"状态开关。
2.3 系统的硬件构成及功能
2.3.1 抢答器的电路框图
如图 11、1 所示为电路框图。其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨
到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;
主持人将开关置,“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时,扬
声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁
存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定
时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“开始、停止”状态开
关。
图 11.1 抢答器框图
图 11.2 抢答电路的接口电路
2.3.2 单元电路设计
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- 2301_768432542023-03-05买了看不了
oligaga
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