四路单片机抢答器Word文档下载推荐.docx

1、有人抢答后，系统自动封锁其他选手的抢答按钮，使其不再抢答，从而实现抢答功能。该系统还增加了抢答倒计时功能，可以调整。通过自主的设计、编程和调试出一个简单的四路抢答并在液晶屏显示抢答成功者号码；熟悉C语言编程以及模电的电路知识；了解单片机仿真系统的使用方法，达到提高综合运用相关知识的能力；进一步熟悉和掌握Proteus7的使用方法；掌握单片机系统设计全部过程的目的。指标及设计要求：1、能够运用所学的电路、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、单片机原理等课程知识设计基本电子应用系统。2、能应用电子设计的基本理论，根据所给技术指标，分析系统功能，完成系统的硬件电路设计，对并电路参数进行设计。3

2、、能够针对所设计的电路，在电脑中用Proteus软件对设计电路进行仿真，并根据仿真结果分析系统是否达到设计要求。4、能应用撰写设计报告，根据期刊论文要求，撰写系统设计文档。题目分析抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能。并简化其电路结构。控制系统的三个模块为：显示模块、存储模块、抢答开关模块。该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号，利用1602液晶屏来完成显示功能，用按键来让选手进行抢答，在液晶屏上显示抢答最快的号码及

3、时间，从而实现整个抢答过程。本文主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它的实际用途。系统工作原理本系统采用AT89C52单片机作为核心。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理， 输出控制信号，单片机控制的智能抢答器设计。第2章 整体构思 抢答器的设计方案要实现以下功能：（1）抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮Nnmber1 Number4表示。（2）设置一个系统清除Starting system和抢答控制开关Start，该开关由主持人控制。（3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在1602液晶屏上显示，同时蜂鸣器发出报警声响

4、提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。（4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如10秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时 （5）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统禁止抢答，定时显示器上显示01s。该设计采用AT89C52单片机作为控制系统核心。该系统可以完成信号识别，运算控制以及显示功能。具体实现：硬件电路应能完成以下功能：参加竞赛者对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断，并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后，则在显示器上显示此竞赛者的号码并进行声音提示，同时电路将其他抢答按键封锁，使其不起作用。若有人

5、在可以抢答之前按键，应该有违规提示。电路应该具有倒计时功能，倒计时时间可以设置并显示，在规定时间内没有人抢答则本题作废。回答完或超时后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮。图1 抢答器原理图第3章 各部分定性说明3.1抢答器的电路图如图（2）所示为电路图，其工作原理为：接通电源后主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，定时器设定时间，主持人将开关置“开始”，宣布抢答开始时，选手要在规定时间内完成抢答；定时器倒计时优先判断，编号锁存，扬声器提示。图2 抢答器仿真电路图3.2 液晶屏显示电路 使用液晶屏显示抢答成功者号码、时间。液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，

6、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强的特点。3.3按键控制电路键盘是单片机不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带。键盘按结构形式可以分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件方法产生键码，而后者则用硬件方法来产生键码。在单片机中使用的都是非编码键盘，因为非编码键盘结构简单，成本低廉，非编码键盘的类型很多，常用的有独立式键盘，行列式键盘等。独立式键盘，键盘接口中使用多少根I/O线，键盘中就有几个按键，键盘接口使用了8根I/O口线，该键盘就有8个按键，这种类型的键盘，其按键比较少，且键盘中各按键的工作互不干扰。因此可以根据实际需要对键盘中的按键灵活的编码

7、。如图3所示。图3 独立式键盘原理图最简单的编码方式就是根据I/O输入口所直接反映的相应按键，按下的状态进行编码，称按键直接状态码，对于这样编码的独立式键盘，CPU可以通过直接读取I/O口的状态来获取按键的直接状态编码值，根据这个值直接进行按键识别，这样形式的键盘结构简单，按键识别容易。独立式键盘的缺点是需要占用比较多的I/O口线，当单片机应用系统键盘中需要的按键比较少或I/O口线比较富余时，可以采用这样类型的键盘。第3章 仿真部分3.1仿真实现 本设计的抢答器的程序采用的是C程序设计，C语言的显著特点是用二进制来编写程序,程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此之间相互独立。这种结构化方式可使

8、程序层次清晰, 便于使用、维护以及调试。C语言是以函数形式提供给用户的,这些函数可方便的调用,并具有多种循环、条件语句控制程序流向,从而使程序完全结构化。虽然C语言也是强类型语言，但它的语法比较灵活，允许程序编写者有较大的自由度。本次设计的主程序中包括时钟设计程序，定时器中断子程序，数码管显示程序以及按键控制子程序。抢答器主流程图如图4所示： 图4 抢答器主程序流程图抢答器定时中断流程图如图5：图5 抢答器定时器中断流程图4.2系统调试和结果分析具有清零装置和抢答控制，可由主持人操纵。具有定时功能，在10S内无人抢答表示所有参赛选手对本题弃权。10S时仍无人抢答其报警电路工作表示抢答时间耗尽并

9、禁止抢答。电路中的六个按键从上到下分别是清零键、开始键和四组选手的按键。仿真现象及调试结果如图6、图7、图8所示。1）图6为主持人按下清零键后的截图，此时液晶屏两项均显示0.1）运行设计，等待主持人开始。如图6：图62）主持人按下启动键后的截图，液晶屏显示从10秒开始倒计时。如图7：图73）选手按下时的截图，显示对应的选手编号，例如3号选手，如图8所示：图8 设计心得体会这次课程设计是基于单片机设计四路数字抢答器，让我对电子学习也有了更深刻的认识，只有打下良好的基础才会学以致用，才会发挥出作用。在本次课程设计过程中遇到了许多困难，PROTEUS做出的仿真效果不符合要求，用C语言编写的程序也出现

10、问题，令人头疼不已，后来在经过查找相关资料，在老师同学的帮助下，终于改正了错误。完成这次课程设计，让我深刻的认识是单片机对于我们专业的重要性，我对单片机的学习还是不够精通，有了这次课程设计的体会，我一定会利用课余时间更深的了解单片机知识 。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准，所以这个课程设计对我们的作用是非常大的。经过二个星期课程设计制作，过程曲折可谓一波三折，点点滴滴无不令我回味无穷。没有经过实践永远都不会知道结果是怎样的，当实践的结果证实了你要得到的结论时那种心情真是不知如何表达。我也非常的坚信只要付出了一定会有收获，并且这个过程是很美的享受！汗水预示着结

11、果也见证着收获。通过本次课程设计，我真正感受到了那种快乐和喜悦！并且懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在此我非常要感谢的是我的指导老师，感谢老师的细心认真的辅导，教给我许多原来不知道的知识。这次课程设计能够顺利的完成，同时也离不开指导老师的答疑解惑和同学的帮助。 参考文献1 李泉溪. 单片机原理与应用实例仿真.北京航天航空大学出版社 2009年2 江世明. 基于Proteus的单片机应用技术. 电子工业出版社 2008年3 喻宗泉. 单片机原理与应用

12、技术.西安电子科技大学出版社 2005年4 万光毅. 单片机实验与实践教程. 北京航天航空大学出版社 2003年附录1 源程序#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar num; /定义中断变量，num计满20表示1秒时间到uchar num1; /十秒倒计时显示初始值uchar flag1,flag2; /清零键及开始键按下标志位uchar flag3,flag4=0; /定义键盘按下标志位#define LCDPORT P0sbit LCD1602_RS = P20;sbit LCD1602_EN =

13、P21;sbit sp=P22; /定义蜂鸣器端口sbit clear=P10; /定义清零键sbit start=P11; /开始键sbit key1=P12; sbit key2=P13;sbit key3=P14;sbit key4=P15; /key1到key4为选手按键 void delay（uint z） /延时函数 uint i,j; for（i=z;i0;i-） for（j=110;jj-）;void WriteCmd_1602（unsigned char cmd） LCD1602_RS = 0; LCDPORT = cmd; delay（1）; LCD1602_EN = 1;

14、 LCD1602_EN = 0;void WriteByte_1602（unsigned char date） LCD1602_RS = 1; LCDPORT = date;void Init_1602（） WriteCmd_1602（0x38）; WriteCmd_1602（0x0c）; /光标不显示地址 WriteCmd_1602（0x06）; WriteCmd_1602（0x01）;void beep（） /定义蜂鸣器函数 sp=0; delay（500）; sp=1;/ delay（500）;void dis（uchar * p） while（*p != 0） WriteByte_16

15、02（*p+）; void display_init（） WriteCmd_1602（0x80）; dis（Serial Number:）; WriteCmd_1602（0x80 + 0x40）;Surplus Time: WriteCmd_1602（0x80 + 0x40 + 13）;00svoid display_num（uchar a） /选手编号显示函数 WriteCmd_1602（0x80 + 15）; WriteByte_1602（a）;void clr（） /清零函数（主持人按下清零键后数码管显示0） WriteByte_1602（0void dis10s（） /十秒倒计时显示函

16、数 uchar shi,ge; shi=num1/10; ge=num1%10; WriteByte_1602（shi + 0x30）; WriteCmd_1602（0x80 + 0x40 + 14）; WriteByte_1602（ge + 0x30）; void player（） /选手按键检测函数 if（key1=0&flag4=0） delay（10）; if（key1=0& display_num（1 TR0=0; flag1=flag2=0; flag4=1; beep（）; while（!key1）; if（key2=0& if（key2=0&2key2）; if（key3=0&

17、 if（key3=0&3key3）; if（key4=0& if（key4=0& 4key4）;void keyscan（） /检测按键 if（clear=0&flag2!=1） /判断清零键，判断语句的作用是按下开始键清零键失效 if（clear=0&=1）clear）; /等待按键释放 flag1=0; flag2=0; flag3=0; flag4=0; num=0; num1=10; clr（）; /清零 flag1=1; /按下清零键标志位 if（flag1=1） /如果按下清零键 if（start=0&flag3=0） /判断开始键,判断语句的作用是按下开始键后开始键失效 dela

18、y（10）; if（start=0&flag3=0） flag2=1; flag3=1; while（!start）; if（flag2=1） /按下开始键 TR0=1; /启动定时器0 dis10s（）; player（）;void main（） TMOD=0x01; /设置定时器0工作方式1 TH0=（65536-50000）/256; TL0=（65536-50000）%256; EA=1; /开总中断 ET0=1; /开定时器0中断 Init_1602（）; display_init（）; while（1） /一直检测按键 keyscan（）;void T0_ser（） interrupt 1 num+; if（num=20） num=0; num1-; if（num1=0） TR0=0; flag1=0; flag2=0; num1=10; clr（）; beep（）;