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1\苏州信息职业技术学院毕业设计报告（论文）系别：通信与信息工程系专业：应用电子班级：G14050221学生姓名：许可学生学号：G14050221设计（论文）题目：8路智能抢答器的设计指导教师：王建珍起讫日期：2016.9.3~2016.11.162苏州信息职业技术学院毕业设计(论文)成绩评定表学生姓名许可系部通信与信息工程系学号G14050221课题名称8路智能抢答器的设计指导教师评语：综合运用理论与专业技术知识能力较强，能独立地分析解决80%以上的问题。持论有据，技术路线明确。能从个人角度分析和解决问题。工作较严谨、学习较努力、尊敬老师。资料提交、工作进度、参加辅导在设计全周期内准时比例达80%以上。完成任务书的大多数要求（90%以上），研究成果具有一定水平和实用价值。结论合理，但具体思路尚有待完善或有考虑不周之处。建议成绩：86指导教师：王建珍2016年11月16日评阅教师评语：持论有据，技术路线明确。完成任务书的大多数要求（90%以上），研究成果具有一定水平和实用价值。结论合理，但具体思路尚有待完善或有考虑不周之处。能从个人角度分析和解决问题。论文结构比较合理，文字比较通顺，书写比较规范，论文总体上格式规范性、条理性、层次性较好建议成绩：85评阅教师:钱俊2016年11月17日答辩小组评语：有比较丰富的文献材料和较充足的理论依据，技术路线有一定的创造性，具有实用价值。研究成果具有一定水平，结论合理，但具体思路尚有待完善或有考虑不周之处。论文格式规范性、条理性、层次性较好。能较圆满回答主要问题。建议成绩：86答辩小组负责人：张伟2016年11月18日3苏州信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书专业应用电子学号G14050221姓名许可课题名称：8路智能抢答器的设计主要技术指标：工作内容和要求：1.软硬件设计2.绘制原理图及生成PCB图3.安装与调试4.写毕业论文主要参考文献：1张平.AT89S52单片机基础项目教程.北京理工大学出版社，20122周润景等.单片机电路设计、分析与制作.机械工业出版社，20103张宏伟等.单片机应用技术.北京理工大学出版社，20104皮大能.单片机课程设计指导书.北京理工大学大学出版社，20105姜治臻.单片机技术实践.高等教育出版社，2010学生（签名）许可2016年9月10日指导教师（签名）王建珍2016年9月10日教研室主任（签名）庄乾成2016年9月10日4系主任（签名）张宗橙2016年9月10日苏州信息职业技术学院毕业设计（论文）开题报告专业许可学号G14050221姓名许可设计（论文）题目8路智能抢答器的设计一、选题的背景和意义：目前市场上已经有很多类型的抢答器，但其中绝大多是早期设计的，采用模拟电路、数字电路或者模数混合电路的产品。这些已经相当成熟，但是随着功能的增多，人们要求的复杂和电路的高要求，成本普遍偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确的判断，也不便于参数的调节和功能的升级换代。本课题所设计和制件的智能抢答器基于单片机，具有电路简单，元件普通，成本低廉、性能优良等优点。二、课题研究的主要内容：1、系统硬件电路方案的设计2、系统软件电路方案的设计和研究3、设计成品的制作和测试结果与分析三、主要研究（设计）方法论述：1、巩固、加深对单片机运用的知识面，提高自己的综合能力，把自己学的单片机知识运用在实际生活当中去。2、学会怎么样使用proteus软件的运用，并且熟练地掌握它的操作步骤。3、通过查阅书籍，并能够熟练编写程序，仿真，会画流程图，原理图。4、熟练使用单片机知识做系统开发，研制的过程四、设计（论文）进度安排：时间（迄止）日期工作内容2016.9.3-2016.9.14查找资料确立选题2016.9.15-2016.10.8完成开题报告2016.10.9-2016.11.8室内煤气和天然气泄漏报警器的设计2016.11.9-2016.11.11撰写论文52016.11.14~2016.11.15毕业设计答辩2016.11.16~2016.11.18根据答辩小组和指导老师意见修改论文，力争在内容和格式上符合毕业设计规范要求。五、指导教师意见：本课题符合专业人才培养目标，难易适中，也具有一定的实用价值，同意开题指导教师签名：王建珍2016年10月8日六、系部意见同意开题系主任签名：张宗橙2016年10月9日6苏州信息职业技术学院毕业设计（论文）中期检查表学生姓名许可学号G14050221指导教师王建珍选题情况课题名称8路智能抢答器的设计难易程度偏难适中√偏易工作量较大适中√较小符合规范化的要求任务书有√无开题报告有√无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好√一般差工作进度快√按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况能按计划进行指导教师王建珍2016年10月25日所在专业意见：继续进行系主任张宗橙2016年10月25日7智能抢答器的设计与制作摘要：本文首先介绍了系统的设计方案思路与原理图，进而阐明了设计8路抢答器系统的意义。文章采用分块模式，对整个系统的硬件与软件设计进行分析，硬件部分包括：单片机STC89C52RC控制芯片及其外围电路，数码显示电路及其周围电路，控制电路，音乐电路等，软件部分针对一些具体模块进行编程。整个系统采用单片机通讯方式，文中还介绍了单片机接口与控制器之间的通讯情况、安装与调试的有关内容。关键词：单片机；抢答器；原理图目录1引言..............................................................11.1课题的背景和意义.............................................21.2课题的主要任务...............................................22智能抢答器的整体设计.............................................32.1硬件设计.....................................................32.2软件设计.....................................................83智能抢答器的设计实现.............................................93.1原理图绘制...................................................93.2PCB图生成..................................................144智能抢答器的制作................................................194.1智能抢答器的安装............................................194.2智能抢答器的测试............................................22结论...............................................................25致谢...............................................................25参考文献...........................................................26附录...............................................................2711引言智能抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展，它的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。目前,在电视台、商业机构、学校及企事业单位，广泛采用多种多样、功能齐全的智能抢答器用于各种竞赛，为竞赛增添了刺激性和娱乐性,人们的业余生活得到了一定程度的丰富和充实。用单片机进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要按按钮，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。21.1课题的背景和意义无论军队还是电视节目中，都会用到抢答器。目前市场上已经有很多类型的抢答器，但其中绝大多是早期设计的，采用模拟电路、数字电路或者模数混合电路的产品。这些已经相当成熟，但是随着功能的增多，人们要求的复杂和电路的高要求，成本普遍偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确的判断，也不便于参数的调节和功能的升级换代。近年来随着科技的发展，应用的不断的深入，单片机、PCLD、PCL的应用技术的成熟和准确性，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文就是利用单片机为核心部分的控制及信号的产生，单片机的性能优势必将使得竞赛真正达到公平、公正、公开。1.2本课题的主要任务本课题所设计和制作的智能抢答器具有如下功能：1)在主持人按下开始键后显示“FFF”。2)有8个抢答按键，在开始倒计时后可进行抢答。3)抢答成功后进入回答时间倒计时。4)如若选手违规抢答，则显示选手号并报警。5)可以自由调整抢答时间和回答时间。32智能抢答器的整体设计2.1硬件设计图2.1系统框图如图2.1所示，智能抢答器由单片机、八段数码管显示电路、选手抢答按扭电路、主持人控制电路、时间调整电路和蜂鸣器报警电路组成。2.1.1单片机本设计所用的单片机为STC89C52单片机，STC89C52单片机采用40Pin封装的双列直插DIP结构，如图2.2所示，40个引脚中，电源Vcc和接地GND各一根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口和P3口复用。4图2.2STC89C52的引脚图2.2.2最小系统图2.3STC89C52最小系统图5如图所示为最小系统图。1）复位电路：电容取10u，电阻R取8.2K2）晶振电路：典型的晶振取11.0592MHz（因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通讯的场合）或者12MHz(产生精确的方波便于12分频，方便定时操作)。3）电源为4.5V，用3节5号电池2.1.3选手抢答电路键盘有两类：独立键盘和矩阵键盘。独立键盘的特点是每个按键单独占用一个I/O口，每个按键工作不会影响其它的I/O口线的状态，多用于按键不多的场合。可采用JNB或JB来查询是哪一个按键按下，并转向相应的功能处理程序。当按键较多时，就用到了矩阵键盘。矩阵键盘又称行列键盘，它是用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成的键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键，这样键盘上按键的个数就是4*4个。这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。但由于本设计的按键只有八个，所以采用独立键盘方式，编写程序比较简单，运行速度也较快。如图2.4所示。图2.4选手抢答电路图2.1.4八段显示电路本次设计采用了LG3641AH共阴数码管完成电路的显示工作，该数码管利用了BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。并且具有低能耗、低损6耗、低压等特点。同时它还易于维护，精度高，操作简单。如图2.5：图2.5显示电路图2.1.5主持人控制电路主持人按开始抢答键时，选手开始抢答。主持人按停止/确定键时，禁止选手抢答，并且可以设置回答抢答，如图2.6所示。图2.6主持人控制电路图72.1.6时间调整电路持人可自由设定每次抢答时间，本人设置的初始值是30s。若参赛选手在设定的抢答时间内进行抢答，抢答才算有效，数码管将显示选手号与答题时间，每次答题时间由主持人自由设定，本人设置的初始值是60s,如图2.7所示。图2.7时间调整电路图2.1.6蜂鸣报警电路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。参赛选手在设定的抢答时间内进行抢答，抢答才有效，数码管将显示选手号与答题时间。若抢答时间已到且无人抢答，则该次抢答无效，系统报警并禁止抢答，数