抢答器--单片机综合设计实训论文

编号：单片机综合实训(论文)说明书题目：抢答器院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：2012年6月22日桂林电子科技大学实训说明书用纸1摘要智力竞赛是一种能锻炼人的头脑开发的IQ的一种大众化游戏，也起到娱乐的作用。现在智力竞赛越来越被多数人喜欢和娱乐，像中央卫视的三星智力快车、金苹果、幸运50等等多档智力竞赛节目都拥有大批的忠实观众，而且国内外各地电视台、工厂、学校等单位也常常举办类似的智力竞赛活动，然而智力竞赛抢答器是必要设备。抢答是各种竞赛常用的一种形式。在抢答赛中，往往要有主持人宣布抢答的开始，还要确定是哪个选手抢到了答题权，具体答题的时间有时也要设定。这些如果仅凭主持人的主观判断，很容易出现误判的情况。因此，在竞赛中，抢答器就扮演了一个非常重要的角色。关键词：设备、答题、抢答器桂林电子科技大学实训说明书用纸2目录引言......................................................................................................................................................................3一、设计任务与要求............................................................................................................31.1本综合设计实训任务的内容和要求...................................................................................................3二、系统概述.......................................................................................................................32.1系统的主要功能........................................................................................................................................32.2抢答器的工作流程...............................................................................................................42.3抢答器的工作过程...................................................................................................................................52.4元器件的选择.............................................................................................................................................62.5AT89C51功能及简介...............................................................................................................................6三、系统总体方案的设计...............................................................................................73.1硬件电路的设计..................................................................................................................73.2时钟频率电路的设计...............................................................................................................................83.3复位电路的设计........................................................................................................................................93.4键盘扫描电路的设计...............................................................................................................................93.5发声电路的设计......................................................................................................................................10四、软件设计.....................................................................................................................104.1设计思想...................................................................................................................................................104.2方案实现...................................................................................................................................................10五、实训心得体会...........................................................................................................13参考文献................................................................................................................................16附录..........................................................................................................................................17桂林电子科技大学实训说明书用纸3引言“单片机原理及应用”是一门实践性和实用性都很强的课程，学习的目的在于应用。本设计实训是配合“单片机原理及应用”课堂教学的一个重要的实践教学环节，在本课程设计指导书中列举了一些常用的小型设计系统，旨在起到巩固课堂和书本上所学知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果。一、设计任务与要求1.1本综合设计实训任务的内容和要求1）基本功能要求a、实现8路功能抢答b、具备回答时间倒计时功能c、设置专用的主持人按钮，包括抢答按钮和停止答题按钮等d、各组分数，可以用单独的数码管显示，可以有加分和减分功能2）发挥部分要求a、实现抢答信号的无线传输功能b、实现主持人对各路数据的控制和权限管理功能二、系统概述2.1系统的主要功能本系统是借用单片机采用模块化设计的八路抢答器，包括8路抢答按纽、计时显示、提示功能等。开始与结束控制按钮、时限设定、各种相关显示调控功能等。参赛者系统，除享有抢答按纽的权利功能外，还有人性化的提示功能和时间提示功能，也可设定由主控控制在参赛者终端表现的趣味性功能等；主控系统的控制按钮做开始与结束控制，根据活动参赛者的层次，对提前抡答者的行为设定为非法或阻隔，若设有非法抢答控制功能时，在主控处带有公示性显示的非法抡答者的台位号，对抢答限时及回答问题限时设为倒计时，并有显示提示。系统的主要功能模块方框图如图2-1所示桂林电子科技大学实训说明书用纸4图2-1系统主要功能模块本系统采用模块化设计的八路抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。一共有8个按键输入，分别对应8路选手的抢答按键。主持人有开始和结束键。在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，原始状态下抢答时间为20s，回答问题时间为60s。通过加键和减键修改上述时间，改完后结束键确定。新时间开始有效，主持人按键开始后，选手开始抢答为有效，数码显示屏显示抢答时间倒计时和选手号，在最后五秒扬声器发生提示。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规，数码显示屏显示犯规者的代号，扬声器持续发生。主持人可按键结束，新一轮抢答开始。2.2抢答器的工作流程抢答器的基本工作原理：在抢答竞赛或呼叫时，有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部的寄存器工作，并识别、记录第一个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生超时信号。在整个抢答器工作过程中，显示电路、声音电路等还要根据现场的实际情况向外电路输出相应信号。抢答器的工作流程分为：系统复位、正常流程、违例流程等几部分，如图2所示，下面分别予以介绍。AT89C51单片机4位七段数码管显示声音电路=8路抢答按键输入复位电路开始、结束按键输入加一、减一按键输入时钟桂林电子科技大学实训说明书用纸52.3抢答器的工作过程1、如果想调节抢答时间或答题时间，按“抢答时间调节”键或“限时时间调节”键进入调节状态，此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值，如想加一秒按一下“抢答时间调节”键或“限时时间调节”键，LED上会显示改变后的时间，调整范围为20~50s，50s时再加1s会变到20s。2、主持人按抢答开始键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设20s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设30s回答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。倒数时间到小于5s加载程序运行行开始开始数码管显示FFF开始抢按时间倒计时开始前有选手抢按显示违例选手号码并伴有语音报警倒计时结束，超时有选手抢按显示FFF显示选手号码，倒计时时间,语音报警，答题,答题时间倒计时正常流程违规流程若超过答题时间，则数码管显示FFF答题完毕根据选手表现，规则由主持人减分桂林电子科技大学实训说明书用纸6会每隔1秒响一下提示音。3、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按“停止”按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按“抢答开始”进入下次抢答计时。2.4元器件的选择表一元器件清单单片机AT89C511电阻1K5电容30PF3晶振74HC573排阻12MHZ10K111按钮15共阴4位7段数码管1蜂鸣器12.5AT89C51功能及简介AT89C51