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单片机课程设计--八路抢答器.doc
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单片机课程设计--八路抢答器
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智力竞赛抢答器
摘要
设计要求:1) 能容许 2-8 组进行抢答。2) 能显示抢答组号。3) 各组记
分,并能记分显示。4) 比赛结束时,能发出报警声。
硬件系统设计
1)控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。
其中单片机 AT89C51 是系统工作的核心,它主要负责控制各个部分协调工作.
2)硬件组成及所需元件:该系统的核心器件是 AT89C51。在其外围接上复
位电路、上拉电阻、数码管、按钮及扬声器。元件为:晶振 X1、电容 C1、C2、
C3、 电阻 RP1。P3.0 和 P3.1 由裁判控制,分别是抢答停止和开始键。P1.0-P1.7
是 8 组抢答的输入口, P2.0--P2.3 口 为 数 码 管 的 段 选 口 , 位 选 口 用 的 是
P0.0--P0.6 口输出,外部中断 0、1 和 P3.3,P3.4 为抢答记时调整口,实现的对
个队进行计时,并且加减调整,外部中断 0,1 实现了答题时间调整.P3.4 P3.5
分别实现了时间的加一和减一.P3.6 为蜂鸣器的控制口。
控制系统防真用到了伟福软件, 集成调试环境,集成了编缉器、编译器、
调试器,支持软件模拟,支持项目管理功能强大的观察窗口,支持所有的数据类
型。树状结构显示,一目了然,支持 ASM(汇编)、C 语言,多语言多模块源程序
混合调试,在线直接修改、编译、调试源程序,错误指令定位。功能很强大。
系统仿真还用到了 PROTUCE 软件,可通过仿真可以完全显示出所设计系统的功能,
对于程序的调试等有很大的帮助.
1
目录
1 概述..................................................................................................................3
2 系统总体方案及硬件计............................................................................4
2.1 控制系统及所需元件组成..........................................................................4
2.2 实验原理.......................................................................................................4
3 软件设计.........................................................................................................8.
4 Proteus 软件仿真.......................................................................................12
4.1 伟福软件......................................................................................................12
4.2 在 Proteus 软件............................................................................................12
5 心得体会...........................................................................................................19
参考文献................................................................................................................20
附 1:源程序代码.............................................................................................21
附 2:计算器模拟系统电图.........................................................................30
2
1 概述
《单片机原理及应用技术》是一门技术性,应用性、实践性很强的学科。课
程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节,课程设计的目的和任务就是
配合单片机的教学和平时实验,以达到巩固消化课程的内容,进一步加强综合应
用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练,启发创新思维,使之具有独立
单片机产品和科研的基本技能,是以培养学生综合运用所学知识的过程,是知识
转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。在实际生活中有好多地方都用到
了单片机,因此学习好这门课程有着十分重要的意义。
要求的模拟的抢答器:1) 能容许 2-8 组进行抢答。2) 能显示抢答组号。
3) 各组记分,并能记分显示。4) 比赛结束时,能发出报警声。
硬件系统设计
1)控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。
其中单片机 AT89C51 是系统工作的核心,它主要负责控制各个部分协调工作.
2)硬件组成及所需元件:该系统的核心器件是 AT89C51。在其外围接上复
位电路、上拉电阻、数码管、按钮及扬声器。元件为:晶振 X1、电容 C1、C2、
C3、 电阻 RP1。P3.0 和 P3.1 由裁判控制,分别是抢答停止和开始键。P1.0-P1.7
是 8 组抢答的输入口, P2.0--P2.3 口 为 数 码 管 的 段 选 口 , 位 选 口 用 的 是
P0.0--P0.6 口输出,外部中断 0、1 和 P3.3,P3.4 为抢答记时调整口,实现的对
个队进行计时,并且加减调整,外部中断 0,1 实现了答题时间调整.P3.4 P3.5
分别实现了时间的加一和减一.P3.6 为蜂鸣器的控制口。
控制系统防真用到了伟福软件, 集成调试环境,集成了编缉器、编译器、
调试器,支持软件模拟,支持项目管理功能强大的观察窗口,支持所有的数据类
型。树状结构显示,一目了然,支持 ASM(汇编)、C 语言,多语言多模块源程序
混合调试,在线直接修改、编译、调试源程序,错误指令定位。功能很强大。
系统仿真还用到了 PROTUCE 软件,可通过仿真可以完全显示出所设计系统的功能,
对于程序的调试等有很大的帮助.
3
2 系统总体方案及硬件计
1:控制系统及所需元件
控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。其中单
片机 AT89C51 是系统工作的核心,它主要负责控制各个部分协调工作.
所需元件:该系统的核心器件是 AT89C51。在其外围接上复位电路、上拉电
阻、数码管、按钮及扬声器。元件为:晶振 X1、电容 C1、C2、C3、 电阻 RP1、
P3.0 和 P3.1 由裁判控制,分别是抢答停止和开始键。P1.0-P1.7 是 8 组抢答的输
入口, P2.0--P2.3 口为数码管的段选口,位选口用的是 P0.0--P0.6 口输出,外
部中断 0、1 和 P3.3,P3.4 为抢答记时调整口,实现的对个队进行计时,并且加
减调整,外部中断 0,1 实现了答题时间调整.P3.4 P3.5 分别实现了时间的加
一和减一.P3.6 为蜂鸣器的控制口。
2:实验原理
智力竞赛抢答器用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件
编程来完成, 采用单片机 AT89C51,它是低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位单片机。
片内带有 4KB 的 Flash 存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。该智力竞
赛抢答器的准确度很高,其误差主要由晶振自身的误差所造成。
AT89C51 单片机由微处理器,存储器,I/O 口以及特殊功能寄存器 SFR 等部
分构成。其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间,片
内程序存储器的容量为 4KB,片内数据存储器为 128 个字节。89C51 单片机有 4
个 8 位的并行 I/O 口:P0 口,P1 口,P2 口和 P3 口。各个接口均由接口锁存器,
输出驱动器,和输入缓冲器组成。P1 口是唯一的单功能口,仅能用作通用的数
据输入/输出口。P3 口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外,每条接口还
具有不同的第二功能,如 P3.0 是串行输入口线,P3.1 口是串行输出口线。在需
要外部程序存储器和数据存储器扩展时,P0 可作为分时复用的低 8 位地址/数据
总线,P2 口可作为高 8 位的地址总线。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能
口,同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
AT89C51 的管脚图:
4
外部振荡电路单片机必须在 AT89C51 的驱动下才能工作.在单片机内部有一个时
钟振荡电路,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的
各个单元。外部振荡电路见图一
(图一)
外部中断和内部中断并存,单片机有硬件复位端,只要输入持续 4 个机器周期的
高电平即可实现复位。硬件复位后的各状态可知寄存器及存储器的值都恢复到了
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