電子搶答器課程設(shè)計.doc

課程設(shè)計課程名稱單片機原理與應(yīng)用課題名稱電子搶答器設(shè)計專業(yè)電氣工程及其自動化班級學號姓名指導教師2010年5月4日2課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱單片機原理與應(yīng)用課題電子搶答器專業(yè)班級電氣工程及其自動化0786班學生姓名學號指導老師審批任務(wù)書下達日期2010年5月4日任務(wù)完成日期2010年5月18日設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計要求3設(shè)計內(nèi)容：本課題以單片機為核心，設(shè)計出電子搶答器，具有以下功能：1、一位主持人與3位搶答者，復位后，甲乙丙的綠、紅燈全亮，開始鍵、復位鍵的指示燈全暗；主持人按復位鍵則僅復位指示燈亮，其他都暗，準備開始；主持人按開始鍵，開始燈亮，允許甲乙丙搶答，此時優(yōu)先者則相應(yīng)成功指示燈亮，如允許前搶就相應(yīng)犯規(guī)燈亮；答題開始進行倒計時，到規(guī)定時間不允許答題，并返回復位狀態(tài)；2、具有搶答控制和倒計時顯示功能；3、控制器應(yīng)有復位控制、開始控制、搶答控制和狀態(tài)指示等功能，并有答題時間控制和顯示功能；主要設(shè)計條件：1、MCS-51單片機實驗操作臺1臺；2、PC機及單片機調(diào)試軟件；3、單片機應(yīng)用系統(tǒng)板1套；4、制作工具1套；5、系統(tǒng)設(shè)計所需的元器件。設(shè)計要求：1、設(shè)計方案要合理、正確；2、系統(tǒng)硬件設(shè)計及焊接制作；3、系統(tǒng)軟件設(shè)計及調(diào)試；4、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)；5、寫出設(shè)計報告。說明書格式：1、課程設(shè)計封面；2、課程設(shè)計任務(wù)書；3、課題設(shè)計內(nèi)容及要求；4、系統(tǒng)方案設(shè)計；5、系統(tǒng)硬件設(shè)計；6、系統(tǒng)軟件設(shè)計及調(diào)試；7、系統(tǒng)的安裝調(diào)試說明；8、總結(jié)與體會；9、附錄（硬件原理圖及程序清單）；10、參考文獻；11、課程設(shè)計成績評分表。4進度安排設(shè)計時間為兩周第一周星期一、上午：布置課題任務(wù)，講課及課題介紹下午：借閱有關(guān)資料，總體方案討論星期二、確定總體設(shè)計方案星期三、硬件模塊方案設(shè)計星期四、軟件模塊方案設(shè)計星期五、各硬件模塊設(shè)計第二周星期一、各硬件模塊設(shè)計星期二、各軟件模塊設(shè)計星期三、各軟件模塊設(shè)計星期四、寫說明書星期五、上午：寫說明書，整理資料下午：交設(shè)計資料，答辯參考文獻1何立民.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計.北京：北京航空航天大學出版社.19982.畢萬新.單片機原理與接口技術(shù).大連：大連理工大學出版社.20053.王迎旭.單片機原理及及應(yīng)用.機械工業(yè)出版社.20044.房小翠.單片機實用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù).國防工業(yè)出版社5.張洪潤.單片機原理及應(yīng)用.科學出版社.20026.王曉明.單片機教程.東北大學出版社.20037.董曉紅.單片機原理及接口技術(shù).西安電子科技大學出版社.20048.李金利.單片機原理及應(yīng)用技術(shù).北京高等教育出版社.20049.付曉光.單片機原理與實用技術(shù).清華大學出版社.20045目錄第1章緒論.61.1單片機搶答器的背景.61.2單片機搶答器的意義.61.3搶答器的應(yīng)用.7第2章系統(tǒng)設(shè)計方案.82.1設(shè)計內(nèi)容及要求.82.2系統(tǒng)功能設(shè)計.82.3搶答器的工作流程設(shè)計.10第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計.123.1電路器件的選擇.123.2時鐘電路的設(shè)計.123.3復位電路設(shè)計.133.4LED顯示電路設(shè)計與器件選擇.153.5鍵盤掃描電路的設(shè)計.163.6蜂鳴器電路的設(shè)計.183.7系統(tǒng)復位.19第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計及調(diào)試.224.1主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu).224.2程序流程圖.234.3系統(tǒng)部分功能仿真.25總結(jié)與體會.28參考文獻.29附錄.301、電子搶答器硬件電路圖.302、程序清單.31電氣與信息工程系課程設(shè)計評分表.456第1章緒論1.1單片機搶答器的背景二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。現(xiàn)在，這種單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞-“智能型”。在知識競賽中，往往會用到搶答器。故此我們就選擇利用單片機編程來設(shè)計搶答器，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也能輕松的分辨出哪一組（或哪個選手）先搶答到題。1.2單片機搶答器的意義本系統(tǒng)采用單片機作為整個控制核心?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、存儲模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。該系統(tǒng)通過開關(guān)電路四個按鍵輸入搶答信號，利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能，用按鍵來讓選手進行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實現(xiàn)整個搶答過程。本文主要介紹了單片機搶答器設(shè)計及工作原理，以及它的實際用途。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用89C52單片機作為核心?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊分別為：存7儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。該搶答器系統(tǒng)通過開關(guān)電路四個按鍵輸入搶答信號，利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能。工作時，用按鍵通過開關(guān)電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機的處理，輸出控制信號，單片機控制的智能搶答器設(shè)計。1.3搶答器的應(yīng)用隨著我國經(jīng)濟和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等,因此出現(xiàn)了搶答器。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復雜，可靠性不高，功能也比較簡單