基于单片机的班级投票器文档格式.doc

1、2.2 各单元电路设计与分析.72.2.2 由74C922够成的键盘电路.72.2.2 复位电路.82.2.3 时钟电路.82.2.4 显示模块.92.2.5 控制投票有效部分102.3 总原理图和元器件清单.112.3.1 总原理图.112.3.2 元件清单.113 系统软件设计123.1 主程序设计123.2 中断程序设计133.3 定时程序设计144 调试165 总结166 致谢语17参考文献17附录一 PCB图 19附录二 源程序 19引言在大学生活中，时常发生选举投票事件。目前班级职位选举采用纸条的方式进行投票。具体过程如下：首先，在黑板上列出要选举的职位及职位候选人的名字；接着班级

2、成员在纸条上写上候选人的名字，折叠好放在指定的位置（如讲台桌上）；再来全部投票完毕后，进行唱票，判断票的有效性（写上多于一个候选人的名字，或不写都视为废票），同时并统计票数。最后，票数统计完成后先判断本次选举是否有效（若发生选票多于选民数，视为无效）。确定本次选举有效后，宣布最高得票者为该职位的的当选者。这样的选举的缺点是比较费时，效率不高，同时也由于可能发生的选举无效问题，造成时间的延长，同时降低班级成员的积极性等。其优点就是选举十分的直观，可以在唱票时期直接观察到每个候选人的得票情况，并较直接判断出当选人。针对纸条选举费时，效率不高的问题，采用设计投票器来改善这一情况。本设计是基于单片机设

3、计的适用于班级选举的投票器，由键盘专用芯片74C922完成投票，再经由单片机采集信息，统计票数。最后由四联数码管显示投票结果。并且利用发光二极管和一个按键来控制投票的有效性。选举投票期间可暂停投票，查看当前投票结果，后可继续投票，直至达到预设的最大班级人数就会自动关闭投票系统。本次设计的班级投票器可以有效地控制投票及选举的有效性，就节省了去判断选票及选举的有效性及选举无效延长的时间。同时投票器本身有统计票数的功能，就又节省了统计票数的时间。整体上提高了班级选举的效率，同时也使得选举更加地民主，公平。1、系统总体设计1.1 设计要求假定班级成员45人，职位候选人10人（不超过10人）。选民（班级

4、成员）分别编号为01，02，44，45；候选人分别编号为01，02，09，10（由10个按键构成）。（1） 一上电不允许投票，按下允许投票键，利用10个按键进行投票，有效投票后显示选民编号和所选候选人的编号。将投票结果储存起来并且再按其他按键无效。（2） 按下允许投票键进行下一个选民的投票。（3） 投票期间，可暂停投票来查看票数统计结果，后按下允许投票键又可继续投票。（4） 全部成员投票完成后，最后显示候选人的编号及其得票数。（5） 按下复位键，进行新一轮的职位选举。1.2 系统组成方框图单片机（AT89C51）时钟电路复位电路由74C922构成的键盘投票允许投票键开启选民投票LED灯灭提示选

5、民可以进行投票；当LED灯亮，无法进行投票。数码管显示图1-2 系统模块组成方框图1.3 方案设计设计时班级成员不超过99，职位候选人10人。由键盘接口专用芯片74C922及12个按键（10个按键用于投票工作，2个按键用于查看投票结果）构成的电路来完成键盘扫描，编码，再通过AT89C51芯片来采集信息，进行票数的统计。由四联数码管完成显示工作，投票期间显示选民编号和所选候选人的编号，查看结果时显示候选人的编号及其得票数。设置一按键来控制有效投票，并让发光二极管配合指示。2、系统硬件设计2.1 相关芯片介绍2.1.1 AT89C51芯片简介AT89C51是一种低电压,高性能CMOS8位单片机,采

6、用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH存储单元,功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性能比的应用场合,可灵活应用在各种控制领域。1它具有以下特点:4K字节FLASH闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5向量级中断接口,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡

7、器停止工作并禁止其它所有部件工作直到出现下一个硬件复位。图2-1-1 AT89C51引脚图2.1.2 74C922芯片简介74C922芯片有16键IC和20键IC，本设计采用的是16键的IC。图2-1-2（1）所示为44（16键）扫描式编码键盘原理图。这种键盘的按键排成矩阵形式,以减少按键联线。如图中有16个键，排列成4行4列，仅需8根引线。时钟发生器的输出送给4位计数器进行计数，计数器的低2位经译码后作为行扫描，高2位经译码后作为列扫描。若没有检出有键闭合，则计数器周而复始反复计数,即反复进行扫描，一旦检出有键闭合，就发出一个脉冲使时钟振荡器停振，计数器随即停止计数。单片机通过读取计数器的计

8、数值来获取闭合键所在的行列位置，然后从真值表得到按键读数。如果有两个键同时按下，则扫描到第一个闭合键时就停止扫描，把该键当作有效按键进行处理。24位计数器时钟发生器24译码器4键盘2译码器去抖动停振选通31图2-1-2（1）扫描式编码键盘74C922芯片（16键IC）的引脚排列如图2-1-2（2）所示：图2-1-2（2）74C922引脚图X1X4：列线。Y1Y4：行线。OSC：接振荡电容0.1F，以便扫描矩阵键盘KM：键盘消除抖动电路，并发出两种信号。（1）内部计数器停止计数。（2）若有键按下,使DA脚由未按键时的低电平变为高电平,若按键未放开则一直保持高电平,当按键放开时,才转为低电平。此引

9、脚外接一个电容是OSC所接电容的10倍。DA：数据有效信号。若无键按下,保持低电平。若有键按下，变为高电平，直到键放开，才转为低电平。/OE：输出使能。DA：按键值输出，按BCD码输出，具体输出情况如表2-1-2所示。表2-1-2 真值表数据输出Y1,X1X2X3X4Y2,5678Y3,9101112Y4,131415ABCD2.1.3 74LS04芯片简介74ls04是一六反向器，其功能表如表2-1-3，其引脚分布如图2-1-3。表2-1-3功能表Y=输入输出YLHH为高电平L为低电平图2-1-3 74LS04引脚图2.2 各单元电路设计与分析2.2.1由74C922够成的键盘电路图2-2-1 74C922构成的键盘电路在键盘部分采用74C922来完成工作。键盘电路图如图2-2-1所示。74922芯片是专用编码键盘接口芯片,当按下某一按键时,该芯片能自动给出相应的编码信息,并可自动消除抖动,从而可免除关于削抖的软件编程，提高了CPU的利用率。2因为按键扫描要对按键进行削抖处理，而削抖分为软件削抖和硬件削抖，一般情况下多采用软件削抖。74C922为CMOS工艺技术制造，工作电压为315V，“二键锁定”功能，编码