畢業(yè)設(shè)計(jì)---多路智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)(含外文翻譯）.doc

華華 北北 水水 利利 水水 電電 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 任任 務(wù)務(wù) 書(shū)書(shū) 設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)題目 多路智力目 多路智力競(jìng)賽搶競(jìng)賽搶答器答器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 軟軟件部分 件部分 專 業(yè) 班級(jí)學(xué)號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)期限 年 月 日開(kāi)始 年 月日結(jié)束 院 系 年 月 日 一 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐的能力 提高學(xué)生 自學(xué)知識(shí) 掌握技術(shù)的能力 提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力 熟悉硬件電路設(shè)計(jì)的系 統(tǒng)流程 掌握 8 路多功能搶答器的原理與實(shí)現(xiàn)方法 二 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)智能搶答器 在搶答比賽中廣泛應(yīng)用 各組分別有一 個(gè)搶答按鈕 主持人有開(kāi)始和顯示 復(fù)位鍵 在后臺(tái)主持人可以修改 搶答 時(shí)間和選手回答問(wèn)題的時(shí)間設(shè)置 原始狀態(tài)下?lián)尨饡r(shí)間為 30s 回答問(wèn)題時(shí)間 為 30s 通過(guò)加鍵和減鍵修改上述時(shí)間 改完后結(jié)束鍵確定 新時(shí)間開(kāi)始有效 主持人按鍵開(kāi)始后 選手開(kāi)始搶答為有效 數(shù)碼顯示屏顯示搶答時(shí)間倒計(jì)時(shí) 和選手號(hào) 并且發(fā)生提示 主持人可按鍵結(jié)束 新一輪搶答開(kāi)始 三 重點(diǎn)研究問(wèn)題 1 如何實(shí)現(xiàn)對(duì)搶答器的時(shí)間和得分控制 2 搶答器功能的完備 四 其他要求 1 焊接時(shí)注意不要出現(xiàn)不良焊接 以免造成短路 2 盡量做到簡(jiǎn)化電路板 使其美觀 五 設(shè)計(jì)成果要求 1 設(shè)計(jì)出 8 路多功能搶答器 使其能夠正常顯示時(shí)間以及搶答號(hào)碼 2 根據(jù)電路圖焊接電路硬件并調(diào)試 3 撰寫 8 路多功能搶答器設(shè)計(jì)的報(bào)告 六 其它 1 收集資料 設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)硬件原理框圖和軟件流程圖 2 硬件各個(gè)模塊功能分析 3 硬件子單元模塊設(shè)計(jì) 4 總體測(cè)試 調(diào)試等 5 整理文檔及外文翻譯資料 編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 2011 年 3 月 21 日 學(xué)生 姓名 史世昭學(xué)號(hào)200712305專業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù) 題目 名稱 多路智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì) 軟件部分 課題 來(lái)源 自選 主 要 內(nèi) 容 1 課題背景 搶答器是一種應(yīng)用非常廣泛的設(shè)備 在各種競(jìng)賽 搶答場(chǎng)合中 它能迅 速 客觀地分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手 早期的搶答器只由幾個(gè)三極管 可控硅 發(fā)光管等組成 能通過(guò)發(fā)光管的指示辯認(rèn)出選手號(hào)碼 現(xiàn)在大多數(shù) 搶答器均使用單片機(jī) 如MCS 51型 和數(shù)字集成電路 并增加了許多新功能 如選手號(hào)碼顯示 搶按前或搶按后的計(jì)時(shí) 選手得分顯示等功能 本課題利用 STC89C51 單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng) 利用單片 機(jī)的定時(shí)器 計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理 將軟 硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái) 使得 系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí) 同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間和選手號(hào)碼 用開(kāi)關(guān)做鍵盤輸出 揚(yáng)聲器發(fā)生提示 系統(tǒng)達(dá)到要求 在搶答中 只有開(kāi)始 后搶答才有效 如果在開(kāi)始搶答前搶答為無(wú)效 搶答限定時(shí)間和回答問(wèn)題的 時(shí)間可以自己設(shè)定 可以顯示是哪位選手有效搶答和無(wú)效搶答 搶答時(shí)間和 回答問(wèn)題時(shí)間倒記時(shí)顯示 時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位 按鍵鎖定 在有效狀態(tài) 下 按鍵無(wú)效非法 增加搶答器計(jì)分功能 并且可以顯示選手的得分情況 2 課題的主要內(nèi)容 本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)智能搶答器 在搶答比賽中廣泛應(yīng)用 各組分別 有一個(gè)搶答按鈕 主持人有開(kāi)始和結(jié)束 復(fù)位鍵 在后臺(tái)主持人可以修改 搶答時(shí)間和選手回答問(wèn)題的時(shí)間設(shè)置 原始狀態(tài)下?lián)尨饡r(shí)間為 30s 回答問(wèn) 題時(shí)間為 30s 通過(guò)加鍵和減鍵修改上述時(shí)間 改完后結(jié)束鍵確定 新時(shí)間 開(kāi)始有效 主持人按鍵開(kāi)始后 選手開(kāi)始搶答為有效 數(shù)碼顯示屏顯示搶答 時(shí)間倒計(jì)時(shí)和選手號(hào) 并且發(fā)生提示 主持人可按鍵結(jié)束 新一輪搶答開(kāi)始 通過(guò)研究并在設(shè)計(jì)驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn) 采用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的搶答器與目前常 用的搶答器相比 首先 電路連接簡(jiǎn)單 因?yàn)榇蠖鄶?shù)功能單元都通過(guò)程序設(shè) 計(jì)在單片機(jī)內(nèi)部 第二 工作性能可靠 抗干擾能力優(yōu)于目前搶答器 所以 本研究是一個(gè)實(shí)用的工程設(shè)計(jì) 具有創(chuàng)新性 3 此次設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是 1 可實(shí)現(xiàn) 8 路選手的搶答 2 答題時(shí)間可由主持人自由設(shè)置 3 答題時(shí)主持人可同時(shí)設(shè)置下一題的答題時(shí)間 4 搶答信號(hào)由主持人發(fā)出 計(jì)時(shí)期間蜂鳴器發(fā)出聲響 5 倒計(jì)時(shí)期間有 10 秒和 5 秒兩種提示報(bào)警聲音 6 各選手一旦搶答成功 可以手動(dòng)給其計(jì)分 并可選擇顯示 采取的 主要技 術(shù)路線 或方法 查閱資料 熟悉組成八路多功能搶答器的技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo) 初步構(gòu) 思出整體電路 熟悉仿真軟件 PROTEUS 的使用 畫出八路多功能搶答器電路圖 利用 KEIL 軟件編寫程序 并進(jìn)行仿真 根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較 得出具體 的設(shè)計(jì)電路圖 購(gòu)買元器件 檢測(cè)元器件 按照電路原理圖焊接成實(shí)物 完 成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 預(yù)期的 成果及 形式 完成八路多功能搶答器的設(shè)計(jì)并成功焊接稱電路板 使之能夠正常運(yùn)行 撰寫一篇關(guān)于所設(shè)計(jì)的報(bào)告 內(nèi)容包括 設(shè)計(jì)中所涉及的技術(shù)知識(shí) 各 部分電路的組成及功能 設(shè)計(jì)的方法與步驟 設(shè)計(jì)中的心得體會(huì)和對(duì)以往所 學(xué)知識(shí)的理解等內(nèi)容 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)分析 解決實(shí)際問(wèn)題的能力 掌握文獻(xiàn)檢索 資料查詢的基本方法以及獲取新知識(shí)的能力 計(jì)算機(jī)硬件或 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的基本能力 書(shū)面和口頭表達(dá)的能力 協(xié)作配合工作的 能力得到訓(xùn)練和提高 時(shí) 間 安 排 周次 日期 內(nèi)容安排 3 3 21 明確設(shè)計(jì)內(nèi)容 查閱準(zhǔn)備相關(guān)資料 4 3 22 3 28 熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容 理清設(shè)計(jì)思路 5 3 29 4 04 了解搶答器的結(jié)構(gòu) 原理 優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用 6 4 05 4 11 掌握電路的整體設(shè)計(jì) 熟悉八路多功能搶 答器的工作原理 7 4 12 4 18 熟悉 PROTEUS 軟件和 KEIL 軟件的使用 8 4 19 4 25 畫出八路搶答器電路圖及顯示電路圖 9 4 26 5 02 使用 PROTEUS 軟件仿真 繪制仿真圖形 編寫程序 并根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較 得出結(jié)論 10 5 03 5 09 按照電路原理圖焊接成實(shí)物 11 5 10 5 16 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 5 24 5 30 提交論文 答辯 指導(dǎo)教 師意見(jiàn) 簽 名 年 月 日 備注 1 程相波 衛(wèi)安軍 基于 MCS 51 單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)方法研究 J 北 京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 2007 2 2 林凌 李剛 丁茹 李小霞 新型單片機(jī)接口器件與技術(shù) M 西安 西安電子 科技大學(xué)出版社 2005 年 3 李增生 對(duì) 搶答器 的改進(jìn) J 電子制作 2000 12 4 馬軻瀛 八路數(shù)字搶答器系統(tǒng) J 華商 2007 23 5 高偉 STC89C51 單片機(jī)原理及應(yīng)用 M 北京 國(guó)防工業(yè)出版社 2008 年 6 蔡朝陽(yáng) 單片機(jī)控制實(shí)習(xí)與專題制作 M 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2006 年 7 丁建偉 搶答器電路設(shè)計(jì) J 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào) 2008 04 8 胡學(xué)海 單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) M 北京 北京電子工業(yè)出版社 2005 年 9 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng) 北京航空航天大學(xué) 2008 10 蘇小紅 c 語(yǔ)言大學(xué)實(shí)用教程 電子工業(yè)出版社 2004 11 范文斌 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 清華大學(xué)出版社 2007 I 摘 要 搶答器作為一種工具 已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合 但搶答器的使用頻 率較低 且有的要么制作復(fù)雜 要么可靠性低 作為一個(gè)單位 如果專門購(gòu)一臺(tái)搶答器 雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受 但每年使用的次數(shù)極少 往往因長(zhǎng)期存放使 電子器件的 搶 答器損壞 再購(gòu)置的麻煩和及時(shí)性就會(huì)影響活動(dòng)的開(kāi)展 因此設(shè)計(jì)了本搶答器 本設(shè)計(jì)是以八路搶答為基本理念 考慮到依需設(shè)定限時(shí)回答的功能 利用 STC89C51 單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng) 利用單片機(jī)的定時(shí)器 計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理 將軟 硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái) 使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí) 同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地 顯示時(shí)間 用開(kāi)關(guān)做鍵盤輸出 蜂鳴器發(fā)生提示 同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn) 在搶答中 只有 開(kāi)始后搶答才有效 如果在開(kāi)始搶答前搶答為無(wú)效 搶答限定時(shí)間和回答問(wèn)題的時(shí)間可 以自己設(shè)定 可以顯示是哪位選手有效搶答和無(wú)效搶答 搶答時(shí)間和回答問(wèn)題時(shí)間倒記 時(shí)顯示 滿時(shí)后系統(tǒng)計(jì)時(shí)自動(dòng)復(fù)位及主控強(qiáng)制復(fù)位 按鍵鎖定 在有效狀態(tài)下 按鍵無(wú) 效非法 增加搶答器計(jì)分功能 回答正確可以給予加分并且可以顯示選手的得分情況 關(guān)鍵詞 搶答器 STC89C51 多路 II ABSTRACT Responder as a tool has been widely used in various occasions intelligence and knowledge competitions But Responder frequency of use is low and some production is complex low reliability As a unit if the Responder specifically purchased a economically affordable though but use few number of times each year often due to long term storage electronic devices Responder damage then the trouble and time of the acquisition will affect theactivities carried out so the design of this Responder Answer in this design is based on eight basic concept Taking into account the need to set the time limit to answer according to the function the use of external interface MCU and STC89C51 the answer in the system using the microcontroller timer counter timing and counting in principle the hardware and software together organically making the system can correctlyto carry out time while making the digital display the time correctly The keyboard to do with the switch output buzzer prompt occurs At the same time the system can be achieved In the Responder the Responder is valid only after the start if the answer in before the answer in the beginning to be invalid answer in a limited time and answer the questions of the time can be set can show who is calling players answer in effective and ineffective Responder answer in the time and the time to answer questions countdown show full time after the system automatically reset the time and the master force reduction key lock in the effective state the button is not illegal increase Responder scoring function III to give extra points for correct answers andplayers can show the scores Key words Responder STC89C51 Multiple 目目 錄錄 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 緒論 1 1 1課題研究的相關(guān)背景 1 1 2選題的目的和意義 1 1 3課題研究的內(nèi)容 1 1 4國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 1 5搶答器目前存在的主要問(wèn)題 2 第二章 搶答器的系統(tǒng)概括 3 2 1 系統(tǒng)的主要功能 3 2 2 系統(tǒng)需求分析 4 2 3 搶答器的工作流程 4 2 4 搶答器的工作過(guò)程 5 2 5 搶答器的優(yōu)點(diǎn)及組成 6 第三章 軟件設(shè)計(jì) 7 3 1 主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 7 3 2 軟件任務(wù)分析 7 3 3 單片機(jī)的 C 程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 8 3 4 主程序設(shè)計(jì) 9 3 4 1 定時(shí)器初始化函數(shù) 10 3 4 2 倒計(jì)時(shí)函數(shù) 10 3 4 3 數(shù)碼管顯示函數(shù) 11 3 4 4 采集選手并顯示號(hào)碼 12 3 4 5 設(shè)定時(shí)間并顯示 13 3 4 6 選手搶答成功并回答正確予以加分并且顯示得分 15 3 5 本章小結(jié) 16 第四章 PROTEUS 仿真系列組圖 17 4 1 復(fù)位圖 17 4 2 設(shè)置計(jì)時(shí)時(shí)間 17 4 3 搶答成功并顯示倒計(jì)時(shí) 18 4 4 答題正確并顯示其得分 18 4 5 本章小結(jié) 18 第五章總結(jié)與展望 19 5 1 總結(jié) 19 5 2 展望 20 參 考 文 獻(xiàn) 21 致 謝 22 附錄一 總體電路圖 23 附錄二 實(shí)物圖 24 附錄三 軟件代碼 25 附錄四 外文及翻譯 43 英文資料 43 中文翻譯 48 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章第一章 緒論緒論 1 11 1 課題研究的相關(guān)背景課題研究的相關(guān)背景 搶答器是一種應(yīng)用非常廣泛的設(shè)備 在各種競(jìng)賽 搶答場(chǎng)合中 它能迅速 客觀地 分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手 早期的搶答器只由幾個(gè)三極管 可控硅 發(fā)光管等組成 能通過(guò)發(fā)光管的指示辯認(rèn)出選手號(hào)碼 現(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機(jī) 如MCS 51型 和數(shù)字集成電路 并增加了許多新功能 如選手號(hào)碼顯示 搶按前或搶按后的計(jì)時(shí) 選 手得分顯示等功能 本課題利用STC89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng) 利用單片機(jī)的定時(shí)器 計(jì) 數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理 將軟 硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái) 使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí) 同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間和選手號(hào)碼 用開(kāi)關(guān)做鍵盤輸出 揚(yáng)聲器發(fā)生提示 系統(tǒng)達(dá)到要求 在搶答中 只有開(kāi)始后搶答才有效 如果在開(kāi)始搶答前搶答為無(wú)效 搶 答限定時(shí)間和回答問(wèn)題的時(shí)間可以自己設(shè)定 可以顯示是哪位選手有效搶答和無(wú)效搶答 搶答時(shí)間和回答問(wèn)題時(shí)間倒記時(shí)顯示 時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位 按鍵鎖定 在有效狀態(tài) 下 按鍵無(wú)效非法 增加搶答器計(jì)分功能 并且可以顯示選手的得分情況 1 21 2 選題的目的和意義選題的目的和意義 通過(guò)這次設(shè)計(jì) 掌握 51 單片機(jī)的原理 了解簡(jiǎn)單多功能搶答器組成原理 初步掌 握多功能搶答器的調(diào)整及測(cè)試方法 提高動(dòng)手能力和排除故障的能力 同時(shí)通過(guò)本課題 設(shè)計(jì)與裝配 調(diào)試 提高自己的動(dòng)手能力 鞏固已學(xué)的理論知識(shí) 建立單片機(jī)理論和實(shí) 踐的結(jié)合 了解多功能搶答器各單元電路之間的關(guān)系及相互影響 從而能正確設(shè)計(jì) 計(jì) 算定時(shí)計(jì)數(shù)的各個(gè)單元電路 初步掌握多功能搶答器的調(diào)整及測(cè)試方法 提高動(dòng)手能力 和排除故障的能力 1 31 3 課題研究的內(nèi)容課題研究的內(nèi)容 本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)智能搶答器 在搶答比賽中廣泛應(yīng)用 各組分別有一個(gè)搶答 按鈕 主持人有開(kāi)始和顯示 復(fù)位鍵 在后臺(tái)主持人可以修改 搶答時(shí)間和選手回答問(wèn) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 題的時(shí)間設(shè)置 原始狀態(tài)下?lián)尨饡r(shí)間為 30s 回答問(wèn)題時(shí)間為 30s 通過(guò)加鍵和減鍵修 改上述時(shí)間 改完后結(jié)束鍵確定 新時(shí)間開(kāi)始有效 主持人按鍵開(kāi)始后 選手開(kāi)始搶答 為有效 數(shù)碼顯示屏顯示搶答時(shí)間倒計(jì)時(shí)和選手號(hào) 并且發(fā)生提示 主持人可按鍵結(jié)束 新一輪搶答開(kāi)始 通過(guò)研究并在設(shè)計(jì)驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn) 采用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的搶答器與目前常用的搶答器 相比 首先 電路連接簡(jiǎn)單 因?yàn)榇蠖鄶?shù)功能單元都通過(guò)程序設(shè)計(jì)在單片機(jī)內(nèi)部 第二 工作性能可靠 抗干擾能力優(yōu)于目前搶答器 所以本研究是一個(gè)實(shí)用的工程設(shè)計(jì) 具有 創(chuàng)新性 1 4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 搶答器作為一種電子產(chǎn)品 早已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合 但目前所使 用的搶答器有的電路較復(fù)雜不便于制作 可靠性低 實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難 有的則用一些專 用的集成塊 而專用集成塊的購(gòu)買又很困難 為適應(yīng)高校等多代表隊(duì)單位活動(dòng)的需要而 設(shè)計(jì)一個(gè)多功能搶答器 這種搶答器具有電路簡(jiǎn)單 元件普通 易于購(gòu)買等優(yōu)點(diǎn) 很好 地解決了制作者制作困難和難于購(gòu)買的問(wèn)題 在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)始了普遍的應(yīng)用 1 5 搶答器目前存在的主要問(wèn)題搶答器目前存在的主要問(wèn)題 目前多數(shù)搶答器存在 3 個(gè)不足之處 第一 現(xiàn)場(chǎng)線路連接復(fù)雜 因?yàn)槊總€(gè)選手位于 搶答現(xiàn)場(chǎng)的不同位置 每個(gè)選手與控制臺(tái)之間要有長(zhǎng)長(zhǎng)的連接線 選手越多 連接線就 越多 越亂 這些連接線不僅影響了現(xiàn)場(chǎng)的美觀 而且降低了搶答器的可靠性 增加了 安裝的難度 甚至影響了現(xiàn)場(chǎng)人員的走動(dòng) 第二 電路復(fù)雜 因?yàn)閱纹瑱C(jī)只完成號(hào)碼處 理 計(jì)時(shí) 數(shù)據(jù)運(yùn)算等功能 其它功能如選手號(hào)碼的識(shí)別 譯碼 計(jì)分顯示等仍只能通 過(guò)數(shù)字集成電路完成 采用單片機(jī)掃描技術(shù)識(shí)別選手搶按號(hào)碼時(shí) 電路的延遲時(shí)間較大 第三 選手搶按成功 但出現(xiàn)沒(méi)有搶答被記錄的問(wèn)題 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第二章第二章 搶答器的系統(tǒng)概括搶答器的系統(tǒng)概括 2 1 系統(tǒng)的主要功能系統(tǒng)的主要功能 本系統(tǒng)是借用單片機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)的八路多功能搶答器 包括 8 路搶答按紐 計(jì) 時(shí)顯示 提示功能等 根據(jù)需要可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能 開(kāi)始與結(jié)束控制按鈕 時(shí)限 設(shè)定 各種相關(guān)顯示調(diào)控功能等 根據(jù)需要也可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能 參賽者系統(tǒng) 除享有搶答按紐的權(quán)利功能外 還有人性化的提示功能和時(shí)間提示功 能 也可設(shè)定由主控控制在參賽者終端表現(xiàn)的趣味性功能等 主控系統(tǒng)的控制按鈕做開(kāi) 始與結(jié)束控制 能夠控制倒計(jì)時(shí)的時(shí)間 可以根據(jù)參賽者回答問(wèn)題的正確與否給與是否 加分的操作 能夠按鍵顯示參賽者的得分情況 系統(tǒng)的主要功能模塊方框圖如圖 2 1 所示 STC89C51 單片機(jī) 8 位 七段 數(shù)碼 管顯 示 聲音電路 8 路搶答 按鍵輸入 復(fù)位電路 開(kāi)始 顯示 按鍵輸入 加一 減一 按鍵輸入 時(shí)鐘 圖 2 1 系統(tǒng)主要功能模塊 本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)的八路搶答器 在搶答比賽中廣泛應(yīng)用 各組分別有一個(gè)搶 答按鈕 一共有 8 個(gè)按鍵輸入 分別對(duì)應(yīng) 8 路選手的搶答按鍵 主持人有開(kāi)始和顯示鍵 在后臺(tái)主持人可以修改 搶答時(shí)間和選手回答問(wèn)題的時(shí)間 設(shè)置 原始狀態(tài)下?lián)尨饡r(shí)間為 30s 回答問(wèn)題時(shí)間為 30s 通過(guò)加鍵和減鍵修改上述時(shí) 間 新時(shí)間開(kāi)始有效 主持人按鍵開(kāi)始后 選手開(kāi)始搶答為有效 數(shù)碼顯示屏顯示搶答 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 時(shí)間倒計(jì)時(shí)和選手號(hào) 并且發(fā)出聲音提示 參賽者搶答后 主持人可根據(jù)其回答的是否 正確來(lái)給與其是否加分 并能夠通過(guò)顯示按鈕將其顯示出來(lái) 單片機(jī)是整個(gè)搶答器的核心 內(nèi)部電路設(shè)計(jì)用 C 語(yǔ)言編寫 它完成了時(shí)間參數(shù)的設(shè) 定 搶按號(hào)碼的譯碼 保存 顯示 輸出 搶按及答題倒計(jì)時(shí)功能等 2 2 系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)需求分析 1 可實(shí)現(xiàn) 8 路選手的搶答 2 答題時(shí)間可由主持人自由設(shè)置 3 答題時(shí)主持人可同時(shí)設(shè)置下一題的答題時(shí)間 4 搶答信號(hào)由主持人發(fā)出 計(jì)時(shí)期間蜂鳴器發(fā)出聲響 5 倒計(jì)時(shí)期間有 10 秒和 5 秒兩種提示報(bào)警聲音 6 各選手一旦搶答成功 可以手動(dòng)給其計(jì)分 并可選擇顯示 7 答題一旦開(kāi)始 主持人能強(qiáng)制轉(zhuǎn)到計(jì)時(shí)界面 2 3 搶答器的工作流程搶答器的工作流程 搶答器的基本工作原理 在搶答競(jìng)賽或呼叫時(shí) 有多個(gè)信號(hào)同時(shí)或不同時(shí)送入主電 路中 搶答器內(nèi)部的寄存器工作 并識(shí)別 記錄第一個(gè)號(hào)碼 同時(shí)內(nèi)部的定時(shí)器開(kāi)始工 作 記錄有關(guān)時(shí)間并產(chǎn)生超時(shí)信號(hào) 在整個(gè)搶答器工作過(guò)程中 顯示電路 聲音電路等 還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況向外電路輸出相應(yīng)信號(hào) 搶答器的工作流程分為 系統(tǒng)復(fù)位 時(shí)間設(shè)定 計(jì)分設(shè)置等幾部分 如圖2 2所示 下面分別予以介紹 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖2 2 搶答器工作流程 2 4 搶答器的工作過(guò)程搶答器的工作過(guò)程 1 如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或答題時(shí)間 按 加一 鍵或 減一 鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài) 此時(shí)會(huì)顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時(shí)間或回答時(shí)間值 如想加十秒按一下 加 鍵 如果想減十 秒按一下 減 鍵 時(shí)間 LED 上會(huì)顯示改變后的時(shí)間 2 主持人按 搶答開(kāi)始 鍵 會(huì)有提示音 并立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時(shí) 預(yù)設(shè) 30s 搶答 時(shí)間 如有選手搶答 會(huì)有提示音 并會(huì)顯示其號(hào)數(shù)并立刻進(jìn)入回答倒計(jì)時(shí) 預(yù)設(shè) 30s 回答時(shí)間 不進(jìn)行搶答查詢 所以只有第一個(gè)按搶答的選手有效 倒數(shù)時(shí)間到會(huì)每秒 響一下提示音 3 如倒計(jì)時(shí)期間 參賽者按下其當(dāng)前按鈕 顯示器將會(huì)顯示其對(duì)應(yīng)號(hào)碼 并進(jìn)入 其回答倒計(jì)時(shí)時(shí)間 4 參賽者回答完畢后 主持人可根據(jù)其回答的是否正確來(lái)給與是否予以是否加分 總而言之 本課題利用STC89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)設(shè)計(jì)了搶答器 該搶答器增加了新功能 提高了系統(tǒng)的可靠性 簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu) 節(jié)約了成本 是一個(gè) 設(shè)置時(shí)間 開(kāi)始 倒計(jì)時(shí) 搶答并顯 示其號(hào)碼 回答并顯示 其回答時(shí)間 判斷是否回答 正確并予以加 分 結(jié)束 開(kāi) 始 下 一 題 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 實(shí)用的工程設(shè)計(jì) 2 5 搶答器的優(yōu)點(diǎn)及組成搶答器的優(yōu)點(diǎn)及組成 在知識(shí)比賽中 特別是做搶答題目的時(shí)候 在搶答過(guò)程中 為了知道哪一組或哪一 位選手先答題 必須要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)完成這個(gè)任務(wù) 如果在搶答中 靠視覺(jué)是很難判 斷出哪組先答題 利用單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)搶答器 使以上問(wèn)題得以解決 即使兩組的搶 答時(shí)間相差幾微秒 也可分辨出哪組優(yōu)先答題 本文主要介紹了單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)及工 作原理 以及它的實(shí)際用途 系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用 STC89C51 單片機(jī)作為核心 控 制系統(tǒng)的四個(gè)模塊分別為 存儲(chǔ)模塊 顯示模塊 聲音模塊 搶答開(kāi)關(guān)模塊 該搶答器 系統(tǒng)通過(guò)八個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào) 利用存儲(chǔ)程序來(lái)完成軟件的設(shè)計(jì) 利用 2 個(gè) 4 位七段 共陰數(shù)碼管來(lái)完成顯示功能 工作時(shí) 用按鍵通過(guò)開(kāi)關(guān)電路輸入各路的搶答信號(hào) 經(jīng)單 片機(jī)的處理 輸出控制信號(hào) 控制 8 位七段共陰數(shù)碼管和喇叭工作 在數(shù)碼管上顯示哪 一組先答題 從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過(guò)程 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第三章第三章 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 3 1 主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主程序主要包括以下幾個(gè)模塊 系統(tǒng)初始化模塊 按鍵模塊 顯示模塊 其中按鍵 模塊又包括調(diào)整時(shí)間模塊 正確搶答模塊 回答計(jì)分模塊 初始化模塊就是將系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)先初始化 然后等待掃描或者中斷 按鍵模塊就 是通過(guò)系統(tǒng)的鍵盤掃描來(lái)判斷具體是哪個(gè)模塊得到了運(yùn)行 而顯示模塊就是根據(jù)不同的 情況分別顯示出來(lái) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下 圖 3 1 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 3 2 軟件任務(wù)分析軟件任務(wù)分析 軟件任務(wù)分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計(jì)做一個(gè)總體規(guī)劃 從軟件的功能來(lái)看可分為兩大類 一類是執(zhí)行軟件 它能完成各種實(shí)質(zhì)性的功能 如測(cè)量 計(jì)算 顯示 打印 輸出控制 和通信等 另一類是監(jiān)控軟件 它是專門用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系 在系統(tǒng) 軟件中充當(dāng)組織調(diào)度角色的軟件 這兩類軟件的設(shè)計(jì)方法各有特色 執(zhí)行軟件的設(shè)計(jì)偏 回 答 計(jì) 分 模 塊 正 確 搶 答 模 塊 數(shù)碼顯示模塊 系統(tǒng)初始化模塊 按鍵模塊 調(diào) 整 時(shí) 間 模 塊 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 重算法效率 與硬件關(guān)系密切 千變?nèi)f化 軟件任務(wù)分析時(shí) 應(yīng)將各執(zhí)行模塊一一列出 并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和 接口定義 輸入輸出定義 在各執(zhí)行模塊進(jìn)行定義時(shí) 將要牽扯到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù) 類型問(wèn)題也一并規(guī)劃好 各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后 就可以監(jiān)控程序了 首先根據(jù)系統(tǒng)功能和鍵盤設(shè)置選擇一種 最適合的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu) 相對(duì)來(lái)講 執(zhí)行模塊任務(wù)明確單純 比較容易編程 而監(jiān)控程 序較易出問(wèn)題 這如同當(dāng)一名操作工人比較容易 而當(dāng)一個(gè)廠長(zhǎng)就比較難了 軟件任務(wù)分析的另一個(gè)內(nèi)容是如何安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊 整個(gè)系統(tǒng)軟件可分 為后臺(tái)程序 背景程序 和前臺(tái)程序 后臺(tái)程序指主程序及其調(diào)用的子程序 這類程序 對(duì)實(shí)時(shí)性要求不是太高 延誤幾十 ms 甚至幾百 ms 也沒(méi)關(guān)系 故通常將監(jiān)控程序 鍵 盤解釋程序 顯示程序和打印程序等與操作者打交道的程序放在后臺(tái)程序中執(zhí)行 而 前臺(tái)程序安排一些實(shí)時(shí)性要求較高的內(nèi)容 如定時(shí)系統(tǒng)和外部中斷 如掉電中斷 也 可以將全部程序均安排在前臺(tái) 后臺(tái)程序?yàn)?使系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài) 以利于系統(tǒng)節(jié)電 和抗干擾 3 3 單片機(jī)的單片機(jī)的 C 程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 C 語(yǔ)言語(yǔ)法簡(jiǎn)潔 緊湊 使用方便 靈活 具有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 并且能 夠通過(guò)函數(shù)實(shí)現(xiàn)程序的模塊化 它既具有高級(jí)語(yǔ)言的一切功能 也具有低級(jí)語(yǔ)言的一些 功能 因此它既可以用來(lái)編寫系統(tǒng)軟件 也可以用來(lái)編寫應(yīng)用程序 它是當(dāng)前國(guó)際上廣 泛流行的一種計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言 單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)也可通過(guò) C 來(lái)實(shí)現(xiàn) 但需注意以下幾點(diǎn) 1 頭文件必須的特殊包含 regx51 h 此頭文件定義了所有 8051 功能寄存器及中 斷 若不包含此頭文件 則程序編譯時(shí)出錯(cuò) 編譯器不識(shí)別這些特殊功能寄存器名 2 為了和硬件相聯(lián)系 常定義些特殊位 可訪問(wèn)位尋址對(duì)象 例 sbit itemer7 P1 6 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 3 4 主程序主程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)中包括了以下主要的程序 主程序 定時(shí)器初始化程序 數(shù)碼管顯示程序 采集選手程序 搶答時(shí)間調(diào)整程序 回答時(shí)間調(diào)整程序 倒計(jì)時(shí)程序 回答正確給與加 分程序 發(fā)聲程序 主流程圖如 3 2 所示 顯示 開(kāi)始鍵 加一鍵 減一鍵 調(diào)整 時(shí)間 調(diào)整回 答時(shí)間 搶答 回答 正確 給與 加分 回答 錯(cuò)誤 不加分 Y Y Y 初始化 圖 3 2 程序設(shè)計(jì)流程圖 如圖所示 當(dāng)系統(tǒng)初始化完成之后 數(shù)碼管會(huì)顯示出其初始化的情況 當(dāng) 開(kāi)始 鍵按下之后 系統(tǒng)將會(huì)對(duì) 8 個(gè)搶答按鈕進(jìn)行掃描 如果有選手搶答成功的話 數(shù)碼管將 會(huì)顯示其對(duì)應(yīng)號(hào)碼 并且開(kāi)始回答倒計(jì)時(shí) 當(dāng)選手回答完畢后 主持人可根據(jù)選手的答 題情況 判斷是否按下 加分 鍵來(lái)給予加分 在開(kāi)始前 主持人可以通過(guò) 加 1 和 減 1 鍵來(lái)調(diào)整選手的搶答和回答時(shí)間 并且可以通過(guò) 顯示 鍵來(lái)直接顯示出調(diào)整 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 的時(shí)間以及各個(gè)選手的得分情況 以下是各個(gè)程序的設(shè)計(jì) 3 4 13 4 1 定時(shí)器初始化函數(shù)定時(shí)器初始化函數(shù) void timer init TMOD 0 x11 T0 T1 分別工作在定時(shí)器方式 1 TH0 TH0NUM TL0 TL0NUM TH1 TH1NUM TL1 TL1NUM TR0 1 開(kāi)定時(shí) TR1 1 ET0 1 開(kāi)定時(shí)中斷 ET1 1 EA 1 void timer1 interrupt 3 TH1 TH1NUM TL1 TL1NUM i buzzer OFF 計(jì)時(shí)器 0 中斷 void temer0 interrupt 1 TH0 TH0NUM TL0 TL0NUM t 掃描頻率到 選取相應(yīng)數(shù)碼管點(diǎn)亮 if t 6 共掃描六個(gè)數(shù)碼管 t 0 reg sign 此程序主要說(shuō)明開(kāi)定時(shí)器 1 中斷為計(jì)時(shí)功能 開(kāi)定時(shí)器 0 中斷為掃描功能 3 4 23 4 2 倒計(jì)時(shí)函數(shù) 倒計(jì)時(shí)函數(shù) void display if i 20 計(jì)時(shí)到 1s 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 i 0 buzzer ON sum4 0 if sum4 0 1 計(jì)時(shí)到 10s sum4 0 9 sum4 1 if sum4 1 1 最大時(shí)間為 99s sum4 1 9 通過(guò)計(jì)算可以得知 定時(shí)器 1 每 50ms 發(fā)生一次中斷 所以當(dāng)定時(shí)器發(fā)生 20 次中斷 的時(shí)候 正好經(jīng)過(guò) 1 秒 以此來(lái)完成對(duì) 1 秒的倒計(jì)時(shí) 此程序主要完成對(duì)選手搶答及回 答倒計(jì)時(shí)的功能 3 4 3 數(shù)碼管顯示函數(shù) 數(shù)碼管顯示函數(shù) 顯示程序采用動(dòng)態(tài)掃描 在顯示程序中 用到的數(shù)碼管總共只有6位 可通過(guò)鎖存 器的鎖存功能來(lái)完成對(duì)數(shù)碼管位的控制 連續(xù)的動(dòng)態(tài)掃描 輪流向各位數(shù)碼管送出字形 碼和相應(yīng)的位選 利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用 使人感覺(jué)是一組穩(wěn)定的數(shù)據(jù) 顯示 程序循環(huán)檢測(cè)是否有信號(hào) 執(zhí)行相應(yīng)處理 最后通過(guò)顯示程序顯示相應(yīng)的數(shù)值和 符號(hào) 下圖為數(shù)碼管顯示流程圖 開(kāi)始 初始化 段選 位選 P0 口數(shù)據(jù)輸入 數(shù)碼管顯示 Y N N Y 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 3 3 數(shù)碼管顯示流程圖 其部分代碼如下 void reg sign xuan e 0 P0 xuan t xuan e 1 允許送數(shù) xuan e 0 禁止送數(shù) reg e 0 if reg i 0 if 嵌套來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)顯示功能 led m else if reg i 1 show time else play num reg i reg e 1 reg e 0 3 4 43 4 4 采集選手并顯示號(hào)碼 采集選手并顯示號(hào)碼 系統(tǒng)一直對(duì)選手按鍵進(jìn)行掃描 當(dāng)選手的搶答鍵按下之后 系統(tǒng)將會(huì)在數(shù)碼管上顯 示其對(duì)應(yīng)號(hào)碼 此時(shí) 如果有其他選手按鍵 將會(huì)認(rèn)為搶答無(wú)效 其流程圖如下 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 開(kāi)始 按鍵按下 數(shù)碼管顯示 選手號(hào)碼 其他選手 搶答無(wú)效 下 一 題 結(jié)束 Y N 圖 3 4 顯示搶答選手號(hào)碼流程圖 其部分代碼如下 void led uchar itemer 格式 0 00 extern uchar t if t 3 t 5 P0 0 x10 這兩位顯示 else if t 2 該位黑屏 P0 0 x00 else if t 4 該位顯示選手號(hào)碼 P0 reg itemer else P0 reg sum4 t 前兩位為時(shí)間顯示 3 4 53 4 5 設(shè)定時(shí)間并顯示 設(shè)定時(shí)間并顯示 系統(tǒng)初始化完成之后 主持人可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)調(diào)整搶回答時(shí)間 加 1 按鈕按下 時(shí)間加 10 秒 減 1 按鈕按下 時(shí)間減 10 秒 并且可以在數(shù)碼管顯示出來(lái) 流程圖如 下 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 初始化 加 1 按鍵按下 減 1 按鍵按下 時(shí)間加 10 秒時(shí)間減 10 秒 數(shù)碼管顯示 Y N N Y 圖 3 5 設(shè)定時(shí)間并顯示流程圖 其部分代碼如下 void set time 時(shí)間設(shè)置按鍵功能和顯示按鈕功能 extern char time extern uchar reg i if time up 0 delay if time up 0 加一按鈕 time if time 10 time 0 sum4 3 time 設(shè)定時(shí)間與定時(shí)時(shí)間一致 while time up if time down 0 減一按鈕 delay if time down 0 time if time 1 time 9 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 sum4 3 time 設(shè)定時(shí)間和定時(shí)時(shí)間一致 while time down 3 4 63 4 6 選手搶答成功并回答正確予以加分并且顯示得分 選手搶答成功并回答正確予以加分并且顯示得分 當(dāng)選手搶答成功后 開(kāi)始回答 此時(shí)會(huì)有倒計(jì)時(shí) 回答完畢后 主持人可根據(jù)其是否 回答正確 通過(guò) 加分 鍵來(lái)給予加分 其流程圖如下 開(kāi)始 搶答成功并回答 加分 按鍵按下 該選手積分 加 1 并顯示 結(jié)束 Y N 圖 3 6 選手得分的流程圖 其部分代碼如下 void play num uchar wwt 此函數(shù)為調(diào)用時(shí)顯示各位選手的得分格式 0 000 extern uchar t switch wwt case 2 if t 2 此位顯示 0 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 P0 reg 0 else if t 3 t 4 此兩位顯示 P0 0 x10 else if t 0 P0 reg code num 0 最右邊是選手的得分 個(gè)位 else if t 1 P0 reg code num 8 得分十位 最大積分 99 分 else P0 reg 1 選手號(hào)碼顯示在最左邊 break case 3 if t 2 P0 reg 0 else if t 3 t 4 P0 0 x10 else if t 0 P0 reg code num 1 else if t 1 P0 reg code num 9 else P0 reg 2 break 3 5 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章是搶答器的軟件設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)搶答功能主要是通過(guò)編寫程序的方法集成在 STC89C51 內(nèi)部 將程序下載到硬件電路中 實(shí)現(xiàn)搶答功能 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第四章第四章 Proteus 仿真系列組圖仿真系列組圖 4 1 復(fù)位圖復(fù)位圖 圖 4 1 復(fù)位顯示 該圖顯示當(dāng)單片機(jī)復(fù)位后 在 8 位七段數(shù)碼管上顯示的初始狀態(tài) 4 2 設(shè)置計(jì)時(shí)時(shí)間設(shè)置計(jì)時(shí)時(shí)間 圖 4 2 計(jì)時(shí)時(shí)間為 30 秒 圖 4 3 計(jì)時(shí)時(shí)間為 20 秒 通過(guò)加一和減一按鈕來(lái)設(shè)定搶答的時(shí)間 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 4 3 搶答成功并顯示倒計(jì)時(shí)搶答成功并顯示倒計(jì)時(shí) 圖 4 4 四號(hào)選手搶答 圖中顯示的是若 4 號(hào)選手搶答成功的時(shí)候 8 位數(shù)碼管的第一顯示是 4 號(hào)選手搶 答成功 最后兩位顯示選手答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間還有 19 秒 4 4 答題正確并顯示其得分答題正確并顯示其得分 圖 4 5 四號(hào)選手的得分 4 5 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章是搶答器的系統(tǒng)仿真部分 并對(duì)搶答器的各個(gè)流程做出了具體仿真結(jié)果 從仿 真圖上可以進(jìn)一步得出結(jié)論 利用單片機(jī)設(shè)計(jì)的搶答器工作性能穩(wěn)定 延遲時(shí)間小 電 路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 是一個(gè)實(shí)用 創(chuàng)新性的電路設(shè)計(jì) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 第五章第五章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望 5 1 總結(jié)總結(jié) 本文研究與設(shè)計(jì)的八路多功能搶答器采用了通用的電子元器件 利用STC89C51單 片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)搶答系統(tǒng) 利用單片機(jī)的定時(shí)器 計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理 將軟 硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái) 理論聯(lián)系實(shí)踐 體現(xiàn)出大學(xué)生動(dòng)手能力 通過(guò)查資料和搜集有關(guān) 的文獻(xiàn) 培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力 并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求 知識(shí) 這可以說(shuō)是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破 在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下 我們可 能會(huì)記住很多的書(shū)本知識(shí) 但是通過(guò)畢業(yè)論文 我們學(xué)會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自 己的東西 學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問(wèn)題 把握重點(diǎn) 攻克難關(guān) 學(xué) 到用到 活學(xué)活用 在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于時(shí)間倉(cāng)促有很多地方難免存在不足之處 硬件設(shè) 計(jì)已經(jīng)完成 在軟件設(shè)計(jì)中有些功能還尚未開(kāi)發(fā)出來(lái) 但在以后的工作中 我們會(huì)嚴(yán)格 要求自己 追求完美 整個(gè)設(shè)計(jì)通過(guò)了軟件和硬件上的調(diào)試 仿真 我想這對(duì)于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都 會(huì)有很大的幫助的 在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問(wèn)題 在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn) 書(shū) 本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的 所以有些問(wèn)題不但要深入地 理解 而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維 對(duì)于單片機(jī)設(shè)計(jì) 其硬件電路是比較簡(jiǎn)單的 主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問(wèn)題 而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西 它反映了你解決問(wèn)題 的邏輯思維和創(chuàng)新能力 它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在 因此在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中大部分時(shí) 間是用在程序上面的 很多子程序是可以借鑒書(shū)本上的 但怎樣銜接各個(gè)子程序才是關(guān) 鍵的問(wèn)題所在 這需要對(duì)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)很熟悉 因此可以說(shuō)單片機(jī)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件 的結(jié)合 二者是密不可分的 但是 通過(guò)這次設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處 在設(shè)計(jì)過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)自己考慮 問(wèn)題很不全面 自己的專業(yè)知識(shí)掌握的很不牢固 所掌握的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件還不夠多 我希望自己的這些不足之處能在今后的工作和學(xué)習(xí)中得到改善 而且 通過(guò)這次設(shè)計(jì) 我懂得了學(xué)習(xí)的重要性 學(xué)會(huì)了堅(jiān)持和努力 這將為以后的學(xué)習(xí)做出了最好的榜樣 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 5 2 展望展望 回頭再看看該設(shè)計(jì) 還可以將設(shè)計(jì)的擴(kuò)展功能增強(qiáng) 1 可以設(shè)計(jì)聲控裝置 在主 持人說(shuō)開(kāi)始時(shí) 系統(tǒng)自動(dòng)完成清零并開(kāi)始計(jì)時(shí)的功能 2 將搶答按鍵用無(wú)線實(shí)現(xiàn) 如 紅外線 使搶答者可以遠(yuǎn)距離進(jìn)行搶答 并簡(jiǎn)化按鍵模塊的線路布置 3 設(shè)計(jì)一直沒(méi)有 解決的問(wèn)題 就是如果兩個(gè)選手同時(shí)搶答予以什么處理 如果提供相應(yīng)的器材及時(shí)間上 的寬限 一定可以完成上述擴(kuò)展功能 進(jìn)一步完善作品 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) 1 程相波 衛(wèi)安軍 基于 MCS 51 單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)方法研究 J 北京工業(yè)職業(yè) 技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 2007 2 2 林凌 李剛 丁茹 李小霞 新型單片機(jī)接口器件與技術(shù) M 西安 西安電子科技大學(xué)出 版社 2005 年 3 李增生 對(duì) 搶答器 的改進(jìn) J 電子制作 2000 12 4 馬軻瀛 八路數(shù)字搶答器系統(tǒng) J 華商 2007 23 5 高偉 AT89 單片機(jī)原理及應(yīng)用 M 北京 國(guó)防工業(yè)出版社 2008 年 6 蔡朝陽(yáng) 單片機(jī)控制實(shí)習(xí)與專題制作 M 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2006 年 7 楊凌霄 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 M 江蘇 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2004 年 8 丁建偉 搶答器電路設(shè)計(jì) J 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào) 2008 04 9 胡學(xué)海 單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) M 北京 北京電子工業(yè)出版社 2005 年 10 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng) 北京航空航天大學(xué) 2008 11 馬巖 單片機(jī)的 c 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 北京航空航天出版社 2002 12 邊春元 c51 單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 2008 13 蘇小紅 c 語(yǔ)言大學(xué)實(shí)用教程 電子工業(yè)出版社 2004 14 范文斌 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 清華大學(xué)出版社 2007 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 致致 謝謝 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在辛艷輝老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的 辛老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度 高度的敬業(yè)精神 兢兢業(yè)業(yè) 孜孜以求的工作作 風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響 她淵博的知識(shí) 開(kāi)闊的視野和敏銳的思維 給了我深深的啟迪 面對(duì)如此復(fù)雜的電路設(shè)計(jì) 真的十分迷茫 設(shè)計(jì)時(shí)間安排以及參考書(shū)目也不知從何 下手 此時(shí)經(jīng)驗(yàn)豐富的辛老師對(duì)我的課程設(shè)計(jì)的開(kāi)展起到了非常重要的引導(dǎo)作用 同時(shí) 設(shè)計(jì)中遇到的難題也在與辛老師的指導(dǎo)與討論中得以一一解決 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 我學(xué)到了許多關(guān)于電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)及其開(kāi)發(fā)方面的知識(shí) 實(shí)踐技能有了一定的提高 另外 我還要特別感謝同班同學(xué)對(duì)我論文寫作的指導(dǎo) 他們?yōu)槲彝瓿蛇@篇論文提供 了巨大的幫助 使我得以順利完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 同時(shí)對(duì)大學(xué)兩年我所有的任課老師 在此我也表示衷心的感謝 是他們讓我具有了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí) 學(xué)會(huì)了走向工作崗位的 專業(yè)技能 最后 再次對(duì)關(guān)心 幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝 史世昭 2011 年 5 月 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 附錄一附錄一 總體電路圖總體電路圖 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 附錄二附錄二 實(shí)物圖實(shí)物圖 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 附錄三附錄三 軟件代碼軟件代碼 頭文件 ifndef includes h define includes h include regx51 h define reg e P2 6 define xuan e P2 7 define OFF 1 蜂鳴器關(guān) define ON 0 蜂鳴器開(kāi) define uchar unsigned char define uint unsigned int define TH1NUM 0X4b 計(jì)時(shí)時(shí)間設(shè)置 根據(jù)不同大小的晶振 define TL1NUM 0Xfe define TH0NUM 0Xf0 掃描頻率控制 define TL0NUM 0X00 sbit itemer1 P1 0 sbit itemer2 P1 1 sbit itemer3 P1 2 sbit itemer4 P1 3 sbit itemer5 P1 4 sbit itemer6 P1 5 sbit itemer7 P1 6 sbit itemer8 P1 7 sbit buzzer P2 3 蜂鳴器 sbit start P3 6 主持人啟動(dòng)按鈕 sbit time up P3 5 時(shí)間加 1 sbit time down P3 7 時(shí)間減 1 sbit disreg P3 4 屏幕顯示 sbit panduan P3 3 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 bit f 0 void led uchar uchar key void reg sign void set time void show time void play num void num code uchar reg 0 xed 0 x81 0 xf4 0 xb5 0 x99 0 x3d 0 x7d 0 x85 0 xfd 0 xbd 0 x10 char sum4 0 0 0 0 0 0 6 位數(shù)碼管顯示 uchar xuan 0 xdf 0 xef 0 xf7 0 xfb 0 xfd 0 xfe 段掃描 結(jié)合硬件電路得出 uchar code num 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 選手積分?jǐn)?shù)組 長(zhǎng)度 16 時(shí)每位選手最 大可積 99 分 endif 頭文件 ifndef qiangdq h define qiangdq h include includes h uchar k uchar flag 0 void delay uchar i j for i 0 i 45 i for j 0 j 225 j 取鍵盤序號(hào)函數(shù) 采集第一個(gè)按下鍵的選手 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 uchar key 此函數(shù)為搶答器的關(guān)鍵部分 調(diào)用是要特別注意多次調(diào)用的后果 if itemer1 0 delay if itemer1 0 按鍵去抖動(dòng) k 1 if itemer2 0 delay if itemer2 0 按鍵去抖動(dòng) k 2 if itemer3 0 delay if itemer3 0 按鍵去抖動(dòng) k 3 if itemer4 0 delay if itemer4 0 按鍵去抖動(dòng) k 4 if itemer5 0 delay 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 if itemer5 0 按鍵去抖動(dòng) k 5 if itemer6 0 delay if itemer6 0 按鍵去抖動(dòng) k 6 if itemer7 0 delay if itemer7 0 按鍵去抖動(dòng) k 7 if itemer8 0 delay if itemer8 0 按鍵去抖動(dòng) k 8 if flag 0 P3 0 0 f 1 return k else return 0 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 選手按下鍵后顯示其對(duì)應(yīng)號(hào)碼 0 00 void led uchar itemer 格式 0 00 extern uchar t if t 3 t 5 P0 0 x10 else if t 2 該位黑屏 P0 0 x00 else if t 4 該位顯示選手號(hào)碼 P0 reg itemer else P0 reg sum4 t 前兩位為時(shí)間顯示 void set time 時(shí)間設(shè)置按鍵功能和顯示按鈕功能 extern char time extern uchar reg i if time up 0 delay if time up 0 加一按鈕 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30