4路抢答器设计.docx
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4路抢答器设计
课程设计说明书
（2012/2013学年第二学期）
课程名称：
单片机应用
题目：
4路抢答器设计
专业班级：
电气二班
学生姓名：
隋宇
学号：
100062214
指导教师：
岑毅南、苗敬利、王静爽等
设计周数：
两周
设计成绩：
2013年7月12日
目录
一、课程设计目的-------------------------------------2
二、课程设计任务及要求-------------------------------2
2.1原始数据及主要任务--------------------------2
2.2技术要求------------------------------------2
三、设计方案-----------------------------------------3
3.1元器件简介-----------------------------------4
四、系统总原理图--------------------------------------5
五、单元电路设计--------------------------------------5
4.1抢答信号显示和倒计时显示电路设计-------------5
4.2警报发生器电路--------------------------------6
4.3按键电路--------------------------------------6
4.4指示灯电路-------------------------------------7
六、主程序流程图----------------------------------8
6.1参考程序-------------------------------------8
七、所用器材---------------------------------------16
八、课程设计总结-----------------------------------17
九、参考文献---------------------------------------17
十、评语及成绩--------------------------------------18
一、课程设计目的
通过长达两周的课程设计,加深对《单片机》课程所学理论知识的理解,运用所学理论知识解决实际问题。
结合课程设计的内容，学会利用Protel软件绘制电路原理图和PCB图，掌握电路的设计与组装方法，进行软硬件联机调试。
学会查阅相关专业技术资料及设计手册，提高进行独立设计的能力并完成课程设计相关任务。
二、课程设计任务及要求
2.1原始数据及主要任务
1.设计键盘输入电路；
2.设计显示输出电路；
3.掌握响应外部中断的原理；
4.编写程序；
5.利用Protel设计硬件电路原理图和PCB图；
6.软硬件联机调试；
7.书写设计报告。
2.2技术要求
1.设计四个抢答台和四个抢答成功指示灯，一个比赛主持人“开始”键和一个抢答指示灯以及一个LED显示器。
2.采用中断和查询结合的方法确定按键的动作。
3.主持人按下“开始”键后，若有人抢答，则抢答指示灯确认有人抢答，并用7段LED显示抢答者的号码（1—4），并同时点亮对应抢答台上的抢答成功指示灯；若10秒内无人抢答，则发出超时报警声，此题作废，主持人可按下“开始”键开始下一题的抢答。
三、设计方案
设置4个按钮，其编号分别是1到4，按钮的编号与选手的编号相对应。
初始时,4个按钮常开，只有当主持人按下开始按键时才可以进行倒计时抢答。
当主持人按下开始按键后，开始倒计时10秒，当4个按钮只要有一个按下即只要有人抢答时，单片机收到信号，抢答成功指示灯点亮，选手前面的指示灯也一同点亮。
通过74LS245进行段选使数码管置显示选手的序号，同时倒计时停止计时，在另一个数码管上显示。
并且当有按键按下后其他选手按键无效。
当选手答完后，由主持人将数码管清零，继续下次抢答。
若10秒内无人抢答，则发出超时报警声，此题作废，主持人可按下“开始”键开始下一题的抢答。
3.1、元器件简介
AT89C51单片机，其内部带有4KB的掩膜ROM。
无需扩展外部程序存储器。
其中：
CVV：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口：
P3.0RXD（串行输入口）；P3.1TXD（串行输出口）；P3.2/INT0（外部中断0）；P3.3/INT1（外部中断1）；P3.4T0（记时器0外部输入）；P3.5T1（记时器1外部输入）；P3.6/WR（外部数据存储器写选通）；P3.7/RD（外部数据存储器读选通）。
RST：
复位输入。
EA/VPP：
当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。
当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
XTAL1：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
四、系统总原理图
五、单元电路设计
4.1抢答信号显示和倒计时显示电路设计
4.2警报发生器电路
4.3按键电路
4.4指示灯电路
六、主程序流程图
6.1参考程序
#include
#defineunintunsignedint
#defineuncharunsignedchar
//#defineweilunsignedint
//#defineBennunsignedint
sbitwei1=P1^0;
sbitwei2=P1^1;
sbitBeen=P1^2;
sbitAN1=P3^3;
sbitAN2=P3^4;
sbitAN3=P3^5;
sbitAN4=P3^6;
sbitAN5=P3^7;
sbitD1=P1^3;
sbitD2=P1^4;
sbitD3=P1^5;
sbitD4=P1^6;
sbitD5=P1^7;
unchartable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0xcf,0xba,0xaf,0xca,0xfd};
inti,num=9,num1=0,t,t1,Person=0,flag=0,flag1=0,flag2=0,kz=0;
voiddelay（unintz）
{
unintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=55;y>0;y--）;
}
voidAll_Init（void）//定时器的初始化
{
TMOD=0x01;
TH0=（65536-1000）/256;
TL0=（65536-1000）%256;
TR0=1;
EA=1;
}
voidDisplay（intx,inty）//数码管显示
{
wei1=0;
P2=table[x];//显示选手
delay（20）;
wei1=1;
wei2=0;
P2=table[y];//显示倒计时
delay（20）;
wei2=1;
}
voidDeal_Number（void）//数据处理
{
intge;
ge=num;
Display（Person,ge）;
}
voidAnJian（void）//按键检测
{
//##############选手按键###########/
if（flag1==1）
{
if（AN1==0）
{
delay（15）;
if（AN1==0）
while（!
AN1）;
Person=1;
TR0=0;
TR1=1;
flag=0;
flag1=0;
flag2=1;
D1=0;
D5=0;
}
}
if（AN2==0）
{
delay（15）;
if（AN2==0）
{
while（!
AN2）;
Person=2;
TR0=0;
TR1=1;
flag=0;
flag1=0;
flag2=1;
D2=0;
D5=0;
}
}
if（AN3==0）
{
delay（15）;
if（AN3==0）
{
while（!
AN3）;
Person=3;
TR0=0;
TR1=1;
flag=0;
flag1=0;
D3=0;
D5=0;
}
}
if（AN4==0）
{
delay（15）;
{
if（AN4==0）
{
while（!
AN4）;
Person=4;
TR0=0;
TR1=1;
flag=0;
flag1=0;
flag2=1;
D4=0;
D5=0;
}
}
}
//#############主持人按键#############/
if（AN5==0）
{
delay（15）;
if（AN5==0）
{
while（!
AN5）;
Person=0;
D1=1;
D2=1;
D3=1;
D4=1;
D5=1;
if（flag1==1）
{
flag1=0;
TR0=0;
}
if（flag2==1）
{
flag2=0;
TR0=0;
}
if（flag==0）TR0=1;
num=9;
TH0=（65536-1000）/256;
TL0=（65536-1000）%256;
flag1=1;
flag=1;
Been=1;
kz++;
}
}
}
voidBeenRing（void）//蜂鸣器处理
{
if（num==0）
{
Been=0;
delay（20）;
}
}
//###########主函数###########/
voidmain（）
{
All_Init（）;
while
（1）
{
AnJian（）;
if（kz>0）
Deal_Number（）;
else
Display（0,9）;
BeenRing（）;
}
}
//#############中断函数###############/
voidtimer0（）interrupt1
{
TH0=（65536-1000）/256;
TL0=（65536-1000）%256;
t++;
if（t==500）
{
t=0;
num--;
if（num==0）
{
//num=9;
TR0=0;
flag1=0;
flag=0;
}
}
}
七、所用器件
AT89C511个
晶振6Mz1个
发光二极管7个
瓷片电容22p2个
独石电容0.22uF5个
1041个
电解电容1.0uF2个
10uF3个
47uF4个
接线端子1个
按钮6个
DB9针形插座1个
插座DIP201个
插座DIP401个
74LS245总线驱动器1个
数码管2个
蜂鸣器1个
PNP三极管1个
NPN三极管2个
导线若干
电阻2001个
4708个
3305个
5K8个
八、课程设计总结
回顾两周的课程设计，付出了很多，也收获了很多，周一至周二主要绘制原理图，紧接着就是看书查找资料，对相关元器件做一些了解，然后编程，由于我底子薄弱了一点，所以花在编程上的时间相对来说多了一点。
在坚持不懈的努力下，终于编好了程序，时间也来到了第二周。
编号程序以后就剩下调试了，把焊接好的板子与装好程序的单片机连接好，然后调试，调试并不是一帆风顺的，起初一点反应都没有，但好事多磨，在一步步的改进下，终于成功了。
当我看到抢答器正常工作时，兴奋不已。
在这几天中，体会到了团结协作的重要性和乐趣，有什么问题很想法拿出来一起探讨与分享，将会有更好的答案，活跃了一个人的思维，丰富了我们的头脑，学会去接受别人，肯定别人，同样也得到了别人的尊重与肯定，除了讨论之外，还需积极独立思考，唯独通过自己的独立思考，才能解决相关问题，才能提高对专业知识的熟悉程度，以后才能学会用，同样这也是我该努力的两个方向。
在此要感谢我的指导老师，感谢老师给我这样的机会锻炼。
在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
九、参考文献
【1】张毅刚.单片机原理及应用.高等教育出版社
【2】康华光电子技术基础模拟部分高等教育出版社
【3】郭天祥51单片机C语言教程电子工业出版社
【4】康光华电子技术基础模拟部分高等教育出版社
十、课程设计评语及成绩
课程设计
评语
课程设计
成绩
指导教师
（签字）
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