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51单片机8位竞赛抢答器课程设计.doc
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51单片机8位竞赛抢答器课程设计.doc
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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
第 1 章 引言.........................................................1
第 2 章 系统总体设计.................................................2
2.1 八路抢答器的工作原理.........................................2
2.2 八路抢答器的总体框图.........................................2
第 3 章 系统硬件的设计...............................................3
3.1 单片机最小系统...............................................3
3.1.1 芯片统计..................................................3
3.1.2 硬件介绍..................................................3
3.2 复位电路设计.................................................4
3.3 晶振电路设计.................................................5
3.3 抢答器电路设计...............................................5
3.4 显示电路设计.................................................6
3.5 蜂鸣器电路设计...............................................7
第 4 章 系统软件设计................................................9
4.1 主程序设计...................................................9
4.2 倒计时 30s 子程序设计........................................10
4.3 外部中断 T1 中断子程序设计...................................11
4.4 定时器 T1 中断子程序设计.....................................12
4.5 选手按键程序................................................12
4.6 数码管显示程序设计..........................................14
第5章 仿真调试...................................................15
5.1 非法抢答....................................................15
5.2 抢答或回答时间修改..........................................15
5.3 正常倒计时..................................................16
5.4 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
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。
第 2 章 系统总体设计
2.1 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。
2.2 八路竞赛抢答器的总体框图
图 2.1 总体框图
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