搜索
安徽工程大学机电学院课程设计说明书课程设计名称：单片机原理及应用课程设计题目：基于单片机的四路抢答器的设计指导教师：王国义专业班级：电气2124班学生姓名：武云学号：312107040432起止日期：2014/7/7—7/18总评成绩：课程设计任务书设计目的：设计一个基于单片机的四路抢答器包含计时和锁存功能设计要求：(1)抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮①~④表示。(2)设置一个系统清除S1和抢答控制开关S2，该开关由主持人控制。(3)抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在1602液晶屏上显示，同时蜂鸣器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。(4)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10秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时。(5)如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统禁止抢答，定时显示器上显示01s。指导教师（签名）：年月日前言电子技术和微型计算机的迅速发展，促进了微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机,抢答器就是常见的单片机。随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能。并简化其电路结构。控制系统的三个模块为：显示模块、存储模块、抢答开关模块。该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号，利用1602液晶屏来完成显示功能，用按键来让选手进行抢答，在液晶屏上显示抢答最快的号码及时间，从而实现整个抢答过程。本文主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它的实际用途。系统工作原理本系统采用AT89C51单片机作为核心。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号，单片机控制的智能抢答器设计。基于单片机的四路抢答器摘要抢答器可以在竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答成功者。通过抢答者的指示灯、液晶屏显示和声音显示等手段指示出第一抢答者。一般抢答器由单片机以及外围电路组成，分为四路、八路等不同，四路和八路的差别是，抢答器背面的接口有几组，和外形基本没有关系。本设计是以四路抢答为基本理念。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无效；正确按键后有声音提示；抢答时间倒记时显示，满时后系统计时自动停止及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效。关键字:液晶屏，AT89C51,按键FourWayResponderBasedonSingleChipMicrocomputerABSTRACTRespondercancontest,sportsandentertainmentactivities(Responderactivities),andaccurate,impartialandvisuallydeterminetheanswerwinner.Answerbythoselights,LCDdisplayandsounddisplaymeansindicatesthatthefirstanswerthose.GeneralResponderbythemicrocontrollerandperipheralcircuits,dividedintofourdifferences,suchasdifferenteight,four,andeightistheanswerinthebackoftheinterfacehasseveralgroups,andtheshapedoesnotmatter.Thedesignisbasedonfourbasicconceptsanswer.UseAT89C51microcontrollerandperipheralinterfaceRespondersystem,usingsingle-chiptimer/countertimingandcountingprinciple,thesoftwareandhardwareorganicallycombined,allowsthesystemtobetimedcorrectly,andbeabletodisplaythetimecorrectly.Switchtodowiththekeyboardoutput,speakeroccurtips.Andthesystemcanbeachieved:Inanswer,theonlyanswerisonlyvalidafterthestart,iftheanswerbeforethestart,isinvalid;thecorrectkeyvoiceprompts;Respondertimecountdowndisplay,thetimerstopsautomaticallywhenthesystemisfullandthemasterforcedreset;keyslockedintheactivestate,thekeyisinvalid.Keywords:LCDdisplay,AT89C51,Button目录第1章绪论.....................................................................................................................................71.1引言.............................................................................................................................................71.2方案设计.....................................................................................................................................8第2章硬件电路的工作原理.........................................................................................................92.151单片机的功能简介.....................................................................................................92.2液晶屏显示电路...............................................................................................................102.3时钟频率电路...................................................................................................................102.4复位电路..........................................................................................................................112.5报警电路..........................................................................................................................12第3章软件设计流程...................................................................................................................13第4章系统调试和结果分析.......................................................................................................16小结................................................................................................................................................18参考文献.........................................................................................................................................19附录1元器件清单........................................................................................................................20附录2C语言程序......................................................................................................................21附录3仿真电路图........................................................................................................................29第1章绪论1.1引言随着技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答系统，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但目前所使用的抢答器有的电路较复杂不便于制作，可靠性低，实现起来很困难；有的则用一些专用的集成块，而专用集成块的购买又很困难。为适应高校等多代表队单位活动的需要而设计一个多功能抢答器，这种抢答器具有电路简单，元件普通，易于购买等优点，很好地解决了制作者制作困难和难于购买的问题。1.2方案设计抢答器的工作原理是采用单片机最小系统，用查询式