基于单片机的多路抢答器设计_1.docx

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1、基于单片机的多路抢答器设计长沙学院（单片机原理及应用）课程设计讲明书题目基于单片机的多路抢答器设计系(部)专业(班级)姓名学号指导老师起止日期2021.12.23-2021.1.5目录1.摘要(1)2.设计任务(1)3.功能介绍(1)4.系统整体方案设计(2)5.各部分硬件电路设计(2)6.软件设计(6)7.心得体会(7)参考文献(8)1.摘要八路抢答器由主体电路和扩展电路组成。主体电路由抢答电路，优先编码电路和锁存电路以及控制电路组成：扩展电路主要由报警电路和显示电路组成。电路经过布线、焊接、调试等工作后抢答器成形。单片机体积小，价格低，应用方便，稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实

2、现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。单片机系统的硬件构造给予了抢答系统“身躯，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。随着科学技术的发展和普及,各种各样的竞赛越来越多,其中抢答器的作用也就显而易见。目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计,使用起来不够理想。因而设计一更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。如今单片机已进入各个领域,以其功耗小、智能化而著称。所以若利用单片机来设计抢答器,便使以上问题得以解决。针对以上情况,本课程设计出以AT89C51单片机为核心的八路抢答器。它能根据不同的抢答输入信号,经

3、过单片机的控制处理并产生不同的与输入信号相对应的输出信号,最后通过4位LED数码管显示相应的路数和答题时间等。2.设计任务2.1课题内容设计一个基于单片机的多路抢答器2.2功能要求(1)利用51系列单片机作为主控制器的单片机8路抢答器的制作。当系统工作后，8路抢答者中只要有一人按下抢答键，系统的数码管便显示按键者的编号，同时喇叭中响起动听的音乐声，表示抢答成功。(2)当有几个人同时按键时，由于在时间上必定存在先后，系统将对第一个按下者进行锁存，显示的编号也是第一个按下者，其他按键者将不能响应，以便公平地选择第一个抢答者。(3)当确定了抢答成功者后，裁判只要按下复位键，系统便停止音乐，返回到抢答

4、状态，进行下一轮抢答。(4)至少要能播放8首不同的歌曲，实现每个抢答成功者有不同的音乐声。2.3课程要求完成该系统的硬件和软件的设计，在Proteus软件上仿真通过，提交一篇课程设计讲明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、调试经过，参考文献、设计总结等。3.功能介绍(1)P3.0为开场抢答答题重计时，P3.1为复位，P1.0-P1.7为八路抢答输入，数码管段选P0口，位选为P2口，蜂鸣器输出为P3.6口。P3.2抢答时间调整结，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。 (2)本抢答器可同时供八名选手或八个代表队比赛，分别用8个按钮KIK8(NO1NO8)。(3具

5、有系统去除和抢答控制开关K0，该开关功能由主持人控制。(4抢答器具有锁存与显示功能。选手在按动按钮，锁存相应的编号，并将优先抢答选手的编号一直保存到主持人将系统去除为止。(5主持人按下“开场抢答按钮K0，抢答开场。(6)当某一路抢答成功时，可在LED数码管上显示该选手的号数和答题时间。(7)设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作并在显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统去除为止。4.系统整体方案设计本课程设计是以AT89C51单片机为核心设计的八路抢答器。方案是：该抢答器能根据不同的八个不同按键输入抢答信号，经过单片机的控制处理并产生与按键相对应路数的输出信号，最后通

6、过4位LED数码管显示相应的路数和答题时间及违规路数等。5.各部分硬件电路设计5.1时钟电路设计CPU的操作需要准确的定时，可用一个晶体振荡器产生稳定的时钟脉冲来控制STC89C52单片机上的XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入和输出端，晶振频率选择12MHZ。图1时钟电路5.2八路抢答按键输入电路设计该电路有八个按钮分别接于P1.0P1.7可实现：一是分辨出选手按键的先后并锁存有抢答者的编号，同时在LED上显示相应选手编号；二是当有选手抢答成功时其他选手按键无效，具有锁存功能。当前位置：文档视界基于单片机的多路抢答器设计基于单片机的多路抢答器设计当前位置：文档视界基于单片机的多路抢答器

7、设计基于单片机的多路抢答器设计当前位置：文档视界基于单片机的多路抢答器设计基于单片机的多路抢答器设计图7总体电路6.软件设计6.1软件设计思想本抢答器的软件系统主要包括下面几个部分:主程序:主程序的功能主要是完成内部各寄存单元的初始化,对ASTC89C52单片机接口电路的初始化,内部定时器的初始化,中断的初始化及调用显示程序对初始状态的显示以及对外部信号的等待处理,也就是讲完成前期的准备工作等待随时对外部信号进行响应。对开场抢答信号的处理:当主持人按下开场抢答键后开场抢答,程序部分采用中断方式进行处理。在中断处理程序中完成相应操作,修改计时单元的数据并发出计时提示声。键值处理子程序:此子程序根

8、据键盘扫描所获得的键值作出相应处理。显示子程序:采用动态扫描显示,可显示选手号和抢答、倒计时时间等。6.2辑构造图7.心得体会在第一周的时间里，第一天我们完成了用C51实现彩灯设计，包括彩灯花样程序，我设计的花样是L1至L8一次发亮然后再一次熄灭，然后是中断程序设计；定时计数器方波输出、计数程序设计。接下来的三天我们完成了用1602液晶显示器显示本人姓名的拼音字母；用12864液晶显示本人姓名、学号、唐诗一首，要求分两屏，用按键翻页，还完成了用点阵电路显示本人的姓名。在这里，我学会了运用取子模块得到想在液晶显示器上显示的字，这里出现的问题就是一样的拼音的汉字得加以区别，否则程序会无法识别导致出

9、错。第二周我的任务是要完成八路抢答器的设计，并完成相应的功能要求。第一天我上网查阅了相关的资料，但是不知道怎样用蜂鸣器唱歌，也不知道怎样编写歌曲的程序，后来请问了同学，才知道是要将歌的每个音调更改成相应的数码，然后编入程序。本抢答器控制系统具有可靠性高、操作方便等特点，具有一定的运用价值。在本次单片机课程设计中，我们完成了八路抢答器的设计要求及功能。在设计开场前我们解，积极介入完成各个技术实现的难点，进而进一步地熟悉了AT89C51芯片的构造及把握了各芯片的工作原理和详细的使用方法。通过本次课程设计，让我深入体会到知识要转化成能力才是气力。与此同时，我们对有关单片机的领域有进一步的了解思路也愈

10、加开阔。总之，受益匪浅。这也为本人今后进一步深化学习，积累了一定珍贵经历。撰写课程设计的经过也是专业知识的学习经过，它使我们运用已有的专业知识，对其进行设计，分析和解决问题，把静态知识转化成能力训练。参考文献【1】曾屹.刘辉主编.（单片机原理与应用）M.中南大学出版社.2021年第2版【2】臧春华.邵杰.魏小龙主编.（综合电子系统设计与实践）.M.北京航空航天大学出版社2020.11【3】李华主编.（MCS51系列单片机实用接口技术）M.北京航空航天大学出版社1993.8程序#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharucharF

11、lag;uinta;ucharcodesound=0xff,0x39,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x26,0x30,0x30,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,0x2b,0x30,0x2b,0x30,0x24,0x30,0x24,0x30,0x24,0x30,

12、0x30,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x26,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x26,0x30,0x39,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x2b,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x24,0x30,0x24,0x30,0x24,0x30,

13、0x30,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x30,0x30,0x2b,0x30,0x30,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x30,0x30,0x26,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x2b,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,0x33,0x30,0x33,0x30,

14、0x33,0x30,0x33,0x30,0x33,0x30,0x39,0x30,0x33,0x30,0x26,0x30,0x39,0x30,0x26,0x30,0x20,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x20,0x30,0x39,0x30,0x20,0x30,0x20,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x39,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x30,0x30,

15、0x30,0x30,0x26,0x30,0x30,0x30,0x39,0x30,0x20,0x30,0x39,0x30,0x20,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x39,0x30,0x26,0x30,0x2b,0x30,0x2b,0x30,0x26,0x30,0x26,0x30,0x26,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x33,0x30,0x33,0x30,0x33,0x30,0x2b,0x30,0x30,0x30,0x33,0x30,0x33,0x30,0x39,0x30,0x39,0x30,0x00,0xff,0x26,0x40,

16、0x2b,0x40,0x33,0x40,0x30,0x40,0x26,0x40,0x2b,0x40,0x30,0x40,0x33,0x40,0x39,0x40,0x39,0x40,0x24,0x40,0x26,0x40,0xff,0x40,0x26,0x40,0x2b,0x40,0x19,0x40,0x18,0x40,0x26,0x40,0x2b,0x40,0x18,0x40,0x19,0x40,0x1c,0x40,0x1c,0x40,0x1c,0x40,0x1c,0x40,0xff,0x40,0x1c,0x40,0x1c,0x40,0x2b,0x40,0x24,0x40,0x26,0x40,

17、0x1c,0x40,0x24,0x40,0x26,0x40,0x26,0x40,0x2b,0x40,0x26,0x40,0xff,0x40,0x26,0x40,0x2b,0x40,0x19,0x40,0x18,0x40,0x26,0x40,0x2b,0x40,0x30,0x40,0x33,0x40,0x39,0x40,0x39,0x40,0x24,0x40,0x26,0x40,0x13,0x40,0x15,0x40,0x19,0x40,0x18,0x40,0x13,0x40,0x15,0x40,0x18,0x40,0x19,0x40,0x1c,0x40,0x1c,0x40,0x1c,0x40,

18、0xff,0x40,0x1c,0x40,0x18,0x40,0x18,0x40,0x18,0x40,0x18,0x40,0x19,0x40,0x1c,0x40,0x18,0x40,0x19,0x40,0x1c,0x40,0x19,0x40,0xff,0x40,0x33,0x40,0x30,0x40,0x2b,0x40,0x24,0x40,0x26,0x40,0x2b,0x40,0x30,0x40,0x33,0x40,0x1c,0x40,0x1c,0x40,0x1c,0x40,0xff,0x40,0x00,0xff,0x26,0x20,0x2b,0x20,0x26,0x20,0x2b,0x20,

19、0x26,0x20,0x33,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x39,0x20,0xff,0x20,0x30,0x20,0x26,0x20,0x39,0x20,0x33,0x20,0xff,0x20,0x4c,0x20,0x39,0x20,0x33,0x20,0x30,0x20,0xff,0x20,0x4c,0x20,0x4c,0x20,0x2b,0x20,0x4c,0x20,0x2b,0x20,0x4c,0x20,0x33,0x20,0x55,0x20,0x60,0x20,0x39,0x20,0xff,0x20,0x60,0x20,0x4c,0x20,0x39,0x20,

20、0x33,0x20,0xff,0x20,0x4c,0x20,0x60,0x20,0x33,0x20,0x39,0x20,0x39,0x20,0xff,0x20,0x33,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x20,0x4c,0x20,0x30,0x20,0x24,0x20,0x4c,0x20,0x2b,0x20,0x48,0x20,0x4c,0x20,0x55,0x20,0x60,0x20,0x4c,0x20,0x55,0x20,0x60,0x20,0x33,0x20,0xff,0x20,0x55,0x20,0x4c,0x20,0x55,0x20,0x4c,0x20,0x55,0x20,

21、0x4c,0x20,0x33,0x20,0x2b,0x20,0x30,0x20,0x39,0x20,0xff,0x20,0x60,0x20,0x4c,0x20,0x39,0x20,0x33,0x20,0xff,0x20,0x4c,0x20,0x40,0x20,0x33,0x20,0x30,0x20,0xff,0x20,0x4c,0x20,0x4c,0x20,0x2b,0x20,0x4c,0x20,0x55,0x20,0x4c,0x20,0x33,0x20,0x2b,0x20,0x60,0x20,0x39,0x20,0xff,0x20,0x60,0x20,0x4c,0x20,0x39,0x20,0x33,0x20,0xff,0x20,0x4c,0x20,0x60,0x20,0x33,0x20,0x39,0x20,0xff,0x20,0x33,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x20,0x26,0x20,