搶答器課程設計

1、<p>　　單片機原理與應用技術(shù)</p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p><b>　　搶答器課程設計</b></p><p>　　專業(yè)班級：____ 電氣____ </p><p>　　姓　　名：_____ _______ </p><p&

2、gt;　　時 間：______2012.4.2-4.20___</p><p>　　指導教師：_ __</p><p>　　2012年 4 月 20 日</p><p>　　搶答器課程設計任務書</p><p><b>　　1．設計目的與要求</b></p><p&g

3、t;<b>　?。ㄒ唬┗竟δ?lt;/b></p><p>　　顯示： 采用數(shù)碼管可以顯示搶答組別，同時蜂鳴器報警。</p><p>　　實現(xiàn)5組以上的搶答。</p><p><b>　?。ǘU展功能</b></p><p>　　1．增加超前違規(guī)搶答警示功能</p><p>　

4、　2．增加答題時間限制功能</p><p><b>　　2．設計內(nèi)容 </b></p><p>　?。?）畫出電路原理圖，正確使用邏輯關(guān)系；</p><p>　?。?）確定元器件及元件參數(shù)；</p><p>　?。?）進行電路模擬仿真；</p><p>　?。?）SCH文件生成與打印輸出；<

5、/p><p><b>　　3．編寫設計報告</b></p><p>　　寫出設計的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會。</p><p><b>　　4．答辯</b></p><p>　　在規(guī)定時間內(nèi)，完成敘述并回答問題。</p><p>　　論文結(jié)構(gòu)清晰，層次分明，理論嚴謹。

6、</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 引言……………………………………………………………………..1</p><p>　　2 總體設計方案…………………………………………………………..1</p><p>　　2.1設計思路……………………………………………………………1</p>

7、<p>　　2.1.1 方案確立…………………………………………………………1</p><p>　　2.1.2 設計方框圖………………………………………………………2</p><p>　　3 設計原理分析…………………………………………………………..2</p><p>　　3.1 硬件設計…………………………………………………………...2</

8、p><p>　　3.1.1 時鐘電路的設計…………………………………………………2</p><p>　　3.1.2 復位電路…………………………………………………………3</p><p>　　3.1.3 控制電路…………………………………………………………3</p><p>　　3.1.4 顯示電路…………………………………………………………4&

9、lt;/p><p>　　3.1.5 報警電路…………………………………………………………4</p><p>　　3.2 軟件設計…………………………………………………………...5</p><p>　　3.2.1 系統(tǒng)流程圖………………………………………………………5</p><p>　　3.2.2 搶答成功流程圖…………………………………………

10、………6</p><p>　　4 結(jié)束語…………………………………………………………………..6</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………..7</p><p>　　附錄………………………………………………………………………..8</p><p><b>　　搶答器課程設計</b>&

11、lt;/p><p>　　摘要：本設計是以五路搶答為基本理念?？紤]到依需設定限時回答的功能，利用AT89s51單片機及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機的定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚聲器發(fā)生提示。同時系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；可以顯示是哪位選手有效搶答和無效搶答，

12、正確按鍵后有音樂提示；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 搶答器、單片機、89S51</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　單片機作為計算機的一個重要分支，其應用范圍很廣，發(fā)展也很快，它已成為在現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機應用、網(wǎng)絡、通信、自動控制與計量測試、數(shù)據(jù)采集與信號處理等技術(shù)中日益普

13、及的一項新興技術(shù)，應用范圍十分廣泛。對于計算機專業(yè)的學生來說，即使暫時沒有從事單片機的應用與開發(fā)，學習單片機也有很重要的意義。學習它，不僅為將來可能從事該方面的開發(fā)打下基礎，另一方面，由于單片機作為微型計算機的一個種類，麻雀雖小，五臟俱全，可以把它當作微型計算機的一個簡化模型來看待，學習單片機可以加深對微型計算機工作原理的理解，更加清楚計算機的脈絡。同時，提供了一個實際應用手段。21世紀，是一個信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代，智力競賽是一種形式

14、比較活潑的教育方式，是人們休閑娛樂生活的一部分。這些競賽一方面充實了人們的娛樂生活，另一方面也提高了人們努力汲取相關(guān)領(lǐng)域的知識的興趣。智力競賽，也就是幾個參賽選手之間在規(guī)定的時間，規(guī)定的地點相互競爭的比賽。 搶答是各種競賽常用的一種形式。在搶答賽中，往往要有主持人宣布搶答的開始，還要確定是哪個選手搶到了答題權(quán)，具體答題的時間有時也要設定。這些如果僅憑主持人的主觀判斷，很容易出現(xiàn)誤判的情況。因</p><p>

15、;<b>　　2 總體設計方案</b></p><p><b>　　2.1 設計思路</b></p><p>　　2.1.1 方案確立</p><p>　　搶答器工作過程如下：</p><p>　?。?） 在搶答器開始工作之前，數(shù)碼管電路要保持不亮的狀態(tài)，等待主持人的按鍵，然后開始工作。</p

16、><p>　?。?） 在主持人按下開始按鍵后，開始答題，可以按鍵搶答，數(shù)碼管顯示0等待有按鍵信號的到來，在某一路的按鍵按下之后，其他路得按鍵就會被封鎖，不能再得到響應。</p><p>　　（3） 在按下?lián)尨鸢存I之前，數(shù)碼管顯示“0”，而且喇叭不會有發(fā)生的提示。</p><p>　?。?） 按下?lián)尨鸢存I之后，蜂鳴器響一聲，數(shù)碼管顯示相應的參賽者所在的路數(shù)，并且封鎖其他按

17、鍵，使在此以后的按鍵無效，數(shù)碼管電路顯示路數(shù)，同時表明此參賽者可以答題。</p><p>　?。?） 無論是在規(guī)定時間內(nèi)有人按鍵、在規(guī)定時間內(nèi)無人按鍵或者是有人犯規(guī)，都需要主持人再按一下?lián)尨鸢存I，數(shù)碼管全部顯示“0”，恢復到初始狀態(tài)，準備下一輪搶答。</p><p>　　2.1.2設計方框圖</p><p><b>　　設計方框圖 </b>&

18、lt;/p><p><b>　　3 設計原理分析</b></p><p><b>　　3.1硬件設計</b></p><p>　　3.1.1 時鐘電路的設計</p><p>　　一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻

19、率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個:一是幫助振蕩器起振;二是對振蕩器的頻率進行微調(diào)。C1,C2的典型值為22PF。如圖1所示：</p><p><b>　　圖1 時鐘電路</b></p><p>　　3.1.2 復位電路 </p><p>　　單片機的第9腳RST為硬件復位端,只要將該端持續(xù)4個機器周期的高電平即

20、可實現(xiàn)復位,復位后單片機的各狀態(tài)都恢復到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖2所示: </p><p><b>　　圖2 復位電路</b></p><p><b>　　3.1.3控制電路</b></p><p>　　控制電路由七個按鍵組成，其中五個為選手搶答按鍵，其余兩個為主持人開始和復位按鍵。當主持人按下開始鍵后，搶答開始，一個鍵位

21、按下后其他按鍵無效，搶答結(jié)束后按下復位鍵，可以進行下一輪的搶答如圖3所示：</p><p><b>　　圖3 控制電路</b></p><p><b>　　3.1.4顯示電路</b></p><p>　　顯示電路有一個共陽極七段數(shù)碼管，它由74ls245芯片驅(qū)動，當該芯片的GIP引腳接高電平，G接低電平時，數(shù)據(jù)由A向B傳輸

22、；反之則由B向A傳輸。電路如圖4所示：</p><p><b>　　圖4 顯示電路</b></p><p><b>　　3.1.5報警電路</b></p><p>　　報警電路由蜂鳴器,PNP組成，由單片機p3.7口控制，當有選手搶答時，蜂鳴器會發(fā)出警報提示搶答成功。電路如圖5所示：</p><p>

23、;<b>　　圖5 報警電路</b></p><p><b>　　3.2軟件設計</b></p><p>　　3.2.1系統(tǒng)流程圖</p><p><b>　　系統(tǒng)流程圖</b></p><p>　　3.2.2搶答成功流程圖</p><p><b&

24、gt;　　搶答成功流程圖 </b></p><p><b>　　4 結(jié)束語</b></p><p>　　三周的課程設計讓我了解了單片機在實際生活中的廣泛應用，明白了一些生活中常見的設備的工作原理和實驗方法,讓自己有了創(chuàng)造的快樂。這么多天的學習讓我學到了很多，見識了很多，對課本上的知識有了近一步的理解和掌握，同時也深刻認識到了自己還有很多的不足，認識到課堂上

25、學到的知識很少一部分，要想真正掌握單片機工作原理和操作還需要自己花大量的時間去摸索學習。剛做課程設計時，仔細閱讀設計的題目和要求，感覺沒什么困難的，所用的知識書上都有?？墒钱斘覄邮珠_始做的時候，感覺到?jīng)]有頭緒，才發(fā)現(xiàn)其中的算法，設計是那么繁瑣的，可是這也激起了我的興趣。上網(wǎng)查了很多資料這時找到了頭緒找到了自信，通過各個模塊的設計和分析設計思路清晰了，運用書本的知識對各個模塊功能進行實現(xiàn)。通過這次課程設計，我感覺到自己從課本上學到的理論知

26、識和實踐仍有很大的差距。最初很多元器件根本不知道有什么功效，在仿真儀器中是什么代碼。有的知識，自己感覺已經(jīng)掌握得差不多了，但是實際操作起來就有問題出現(xiàn)了。我遇到了不少問題，花費了很多的時間。這讓我重新反思我們的學習，深刻領(lǐng)悟到我們這個專業(yè)動手，實踐的重要性。這次的課程設計，讓我學到了很多書本上學不到的東西</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>

27、　　[1]　李朝青.單片機原理及接口技術(shù)［M］ 北京航空航天大學出版社.2005 </p><p>　　[2]　蔡朝洋.單片機控制實習與專題制作［M］北京航空航天大學出版社.2006.</p><p>　　[3] 康華光.電子技術(shù)基礎（模擬部分）（第四版）［M］.高等教育出版社.1999</p><p>　　[4] 潘新，民王，燕芳．微型計算機控制技術(shù)[M]．電

28、子工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[5] 李鐘實．實用電子報警器精選百例[M]．北京：科技技術(shù)文獻出版社，2002</p><p>　　[6] 陳愛弟．Protel99se實用培訓教程[M]．人民郵電出版社，2000</p><p>　　[7] 《多功能數(shù)字顯示搶答器》[J] . 黃石高等?？茖W院學報，齊向東,1996 </p><

29、p>　　[8]　廖常初.現(xiàn)場總線概述［J］.電工技術(shù)，1999.6</p><p>　　[9] 候振鵬．嵌入式C語言程序設計[M]．北京：人民郵電出版社，2006</p><p>　　[10] 徐士良．C語言程序設計教程[M]．北京：人民郵電出版社，2001</p><p><b>　　附錄</b></p><p&g

30、t;　　附錄1：搶答器原理圖</p><p>　　附錄2：搶答器PCB圖</p><p><b>　　附錄3：匯編程序</b></p><p><b>　　附錄1:</b></p><p>　　附錄1 搶答器原理圖</p><p><b>　　附錄2：</b&

31、gt;</p><p><b>　　附錄2 PCB圖</b></p><p><b>　　附錄3：</b></p><p><b>　　主程序</b></p><p>　　OK EQU 20HRING EQU 22HORG 0000HAJMP MAINORG 0003H

32、</p><p>　　AJMP INT0SUBORG 000BHAJMP T0INTORG 0013HAJMP INT1SUBORG 001BHAJMP T1INTORG 0040HMAIN: MOV R1,#30MOV R2,#60MOV TMOD,#11HMOV TH0,#0F0HMOV TL0,#0FFHMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HSETB EASETB

33、 ET0SETB ET1SETB EX0SETB EX1CLR OKCLR RINGSETB TR1SETB TR0</p><p><b>　　查詢程序</b></p><p>　　START: MOV R5,#0BHMOV R4,#0BHMOV R3,#0BHACALL DISPLAYJB P3.0,NEXTACALL DELAYJB P

34、3.0,NEXTACALL BARKMOV A,R1MOV R6,ASETB OKMOV R7,#01H MOV R3,#0AHAJMP COUNTNEXT: JNB P1.0,FALSE1JNB P1.1,FALSE2JNB P1.2,FALSE3JNB P1.3,FALSE4JNB P1.4,FALSE5AJMP START 非法搶答處理程序</p><p>　　FALSE1: M

35、OV R3,#01HAJMP ERRORFALSE2: MOV R3,#02HAJMP ERRORFALSE3: MOV R3,#03HAJMP ERRORFALSE4: MOV R3,#04HAJMP ERRORFALSE5: MOV R3,#05HAJMP ERROR 正常搶答處理程序</p><p>　　TRUE1: ACALL BARKMOV A,R2MOV R6,AMOV R

36、3,#01HCLR OKAJMP COUNTTRUE2:ACALL BARKMOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#02HCLR OKAJMP COUNTTRUE3:ACALL BARKMOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#03HCLR OKAJMP COUNTTRUE4:ACALL BARKMOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#04HCLR OKAJMP COUNT

37、TRUE5:ACALL BARK MOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#05HCLR OKAJMP COUNT</p><p><b>　　犯規(guī)搶答程序</b></p><p>　　ERROR: MOV R0,#00HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HMOV 34H,R3HERE: MOV A,R0CJNE A,#06H,

38、FLASH;0.3sCLR RING MOV R3,#0AHMOV R4,#0AHMOV R5,#0AHAJMP CHECK1FLASH: CJNE A,#0CH,CHECK1SETB RINGMOV R0,#00HMOV R3,34HMOV R5,#0BHMOV R4,#0BHAJMP CHECK1CHECK1: JNB P3.1,QUIT1ACALL DISPLAYAJMP HEREQUIT1: CL

39、R RINGCLR OKAJMP START</p><p><b>　　其他功能程序</b></p><p>　　=====顯示程序=====DISPLAY:MOV DPTR,#DAT1MOV A,R3MOVC A,@A+DPTRMOV P2,#0feHMOV P0,AACALL DELAY2MOV DPTR,#DAT2MOV A,R5MOVC

40、 A,@A+DPTRMOV P2,#0fdHMOV P0,AACALL DELAY2MOV A,R4MOVC A,@A+DPTRMOV P2,#0fbHMOV P0,AACALL DELAY2RET</p><p>　　DAT1:DB 00h,06h,5Bh,4Fh,66h,6Dh,7Dh,07h,7Fh,6Fh,00H,71H DAT2:DB 3Fh,06h,5Bh,4Fh,66h,6Dh,

41、7Dh,07h,7Fh,6Fh,00H,71H=====發(fā)聲程序=====BARK: SETB RINGACALL DELAY1ACALL DELAY1CLR RINGRET=====TO溢出中斷(響鈴程序)=====T0INT: MOV TH0,#0ECHMOV TL0,#0FFH</p><p>　　JNB RING,OUT;CPL P3.6OUT: RETI;=====T1溢出中斷(