基于单片机多路智能抢答器设计毕业设计文档格式.docx

1、 3 调研与总结 抢答器广泛应用在学校和企事业单位 _的各种竞赛、抢答活动中,它能通过指示灯显示、 _提醒、数字显示、警示显示等手段迅速、准确、公正、地判断出最先获得发言权的选手。 通过这次课程的设计，了解简单多功能数字电路抢答器的组成原理，初步掌握数字电路抢答器的调整及测试方法，提高思考能力和实践能力。同时通过本课题的设计，巩固已学的理论知识，简历逻辑数字电路的理论和实践的结合，了解多功能抢答器个单元之间的关系及相互影响，从而正确设计和计算定时计数的各个单元电路。初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。 2 第二部分、 设计说明 1 设计需求及工作原理 按照设计需求，本系统具有以下几个主要功能

2、： （1）抢答器同时供 8 名选手或 8 支参赛队伍使用； （2）抢答或回答时间主持人可自行设置； （3）能够显示抢答或答题时间的倒计时； （4）在有人犯规时可以显示选手号、闪烁显示以及蜂鸣器 _； （5）答题时间还剩 5s 时，蜂鸣器 _提示。 2 抢答器系统总体设计 采用单片机为核心控制元件，发光二极管、数码管、蜂鸣器等构成路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键时钟电路、复位电路、 _电路、显示电路、控制电路和抢答电路。设计的抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间，重新开始新一轮抢答竞赛的特点，同时利用语言编程，使其实现一些基本的功能。抢答器系统设计框图如图所示。 图 1 时钟电路 复

3、位电路 _电路 AT _S52 单片机 显示电路 控制电路 抢答电路 3 3 系统硬件设计 系统采用单片机作为整个控制核心，其四个模块分别为：显示模块、控制模块、 _模块和抢答模块。工作时，该系统通过矩阵键盘输入抢答 _，经单片机的处理，输出控制 _，利用一个位数码管来完成显示功能并伴随蜂鸣器 _，用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题的，从而实 现整个抢答过程。当主持人按下开始键时，向单片机引脚输入一个低电平 _，表示整个电路开始工作，此时数码管前两位显示选手编号（无人抢答显示），后两位显示倒计时剩余时间。若在内仍然无人抢答，蜂鸣器在最后发出连续 _，提示抢答时间即将结束；若在内

4、有人抢答，并且抢答成功，则将选手编号显示在数码管前两位上，后两位显示抢答剩余时间，同时蜂鸣器发出一声 _，提示其他没有抢答的选手此题已被人抢答成功。若在抢答过程中遇到特殊情况，主持人则可以通过时间加，时间减按键来进行时间调节。若要开始新一轮抢答，主持人按下复位键再按开始键即可。 3.1 控制器模块 控制器主要用于各模块控制对显示、抢答等。采用公司的作为系统控制器的方案。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可以用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛 3.2 显示模块 显示模块如图所示。它包括显示和驱动，显示采用位段共阴

5、数码管，驱动用的低四位，违规者编号、抢答倒计时、正常抢答者编号和回答问题时间倒计时，数码管采用动态显示。驱动电路口，查询显示程序利用口做段选码口输出低位做位选码输出，当为低电平则能驱动数码管使其显示数字。在电压下接 的电阻，保证正常压降。 4 图 2 3.3 _模块 通过控制不同频率的矩形脉冲来控制蜂鸣器发声。设计中只需要简单的提示声音和稍微显眼的灯控，有抢答违规，开始抢答，抢答时间结束和回答时间到的提示声和亮灯提醒。 _电路如图所示。 5 图 图 3 3 3.4 抢答电路 的口作为选手抢答的输入按键引脚，至 轮流输出低电位，给每一个选手编号至，当选手按下按钮时，端 口的电平变化从口输入，经单

6、片机处理后从输出由数码管显示抢答者编号。选手抢答电路如图所示。 6 图 4 3.5 抢答器硬件电路图 基于单片机设计的抢答器思路简单明了，可操作性强，可靠性高，扩展功能强，能够完全实现普通抢答器的基本功能。抢答器原理图如所示 7 图 5 4 软件设计 4.1 定时中断模块 抢答器中需要显示倒计时来提示选手在规定时间内作答，需要有定时中断模块。当时间小于时，抢答器需要提供警告，以及当抢答时间结束时，要关闭 8 外部中断，表示抢答结束，此时再有键按下抢答器也不会做出反应。 4.2 外部中断模块 抢答器主要外部中断于选手的抢答，当选手抢答时，抢答器同时判断被按下的键号并显示在数码管之上，然后在数码管

7、上显示剩余时间，同时关闭中断，表示抢答结束，此时再有键按下抢答器也不会做出反应。 4 .3 控制模块 控制模块主要作用是对抢答器的开始和复位功能进行控制，主要由主持人来实现其功能。当开始键被按下时，抢答器开始正常工作；当抢答器停止工作时，可以按下复位键使抢答器处于初始化状态。 4.4 _模块 _模块主要作用，一是当时间还剩时，蜂鸣器发出 _，提示选手抢答时间将要结束；二是当有选手第一时间抢答成功时发出 _声，提示其他选手不必再抢答。 4.5 主程序模块 主程序主要完成硬件初始化，子程序调用和程序间的切换，由于本设计要求抢答器具有开始、复位、抢答三种方式切换功能，所以主程序除了要进行硬件部分的初

8、始化以外还要进行各个程序之间的调用和切换。主程序流程图如图 所示。 9 N Y Y N Y 图 6 程序： （） 开始 初始化部分 K9=0? 启动中断，数码管开始倒计时 若有选手抢答 中断停止，数码管显示选手编号及所剩时间 结束 10 ； ； ； ； ； （）； （）； （）； （）； （）； （）； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； （） （）； 11 第三部分 、设计成果 系统的仿真采用软件进行仿真，仿真如图所示： 图 7 12 第四部分 结束 语 本次研究与设计的八路多功能抢答器采用了通用的电子元器件，利用AT _S51单片机及 _接口实现抢答系统，利用单片机的定时器

9、/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。计分接收的单片机部分利用汇编语言编写。设计时，首先通过在线编程，然后具体 _，仿真，完全实现了设计功能。 本设计中，利用常规的单片机扫描识别的方法，通过系统的仿真研究得出。 由于采用汇编语言设计电路，所以本设计在编程成功后，硬件电路基本上不需要调试就可正常使用。 在这一次抢答器的毕业设计中，我觉得自己学到了很多知识，对于大学这三年学习知识也温习了一遍，并充分发挥对所学知识的理解和对毕业设计的思考及书面表达能力，最终完成了设计。这为自己今后进一步深化学习，积累了一定的宝贵的经验。撰写报

10、告书的过程也是专业知识的学习过程，它使我运用已有的专业基础知识，对其进行设计，分析和解决一个个理论问题或实际问题，把知识转化为能力的实际训练，培养了我运用所学知识解决实际问题的能力 但是，通过这次设计我也发现自己的很多不足之处。在设计过程中我发现自己考虑问题很不全面，自己的专业知识掌握的很不牢固，所掌握的计算机应用软件还不够多，我希望自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改进。而且，通过这次设计，我懂得了学习的重要性，学会了坚持和努力，我将会在以后的学习中继续学习。 13 第五部分、 致谢 本设计是在老师的细心指导下完成的，在设计过程中，自始至终凝聚着导师的心血。老师那治学严谨的态度，渊

11、博的学识感染着我。她那诲人不倦、宽厚朴实的作风给我们留下了不可磨灭的印象，是我学习的榜样，使我终生受益无穷。在此设计完成之际，特向老师表达诚挚的谢意，同时致以最崇高的敬意。 我还要感谢我的一些同学，他们在我最需要帮助的时候无私的伸出了援助之手，在此，对于他们无私的帮助我表示深深的感谢。可以说如果没有他们的帮助，我就不可能顺利的按时完成毕业设计。 真诚的感谢所有的帮助过我的老师们，同学们，家人和朋友们，感谢对本设计进行评审的老师们，感谢他们给我提出的宝贵意见和建议。 14 第六部分 、 _ 【1】段德功，丁莹亮.单片机的原理及应用M.北京：经济科学出版社，xx :168-200 【2】李素敏.抢答器的设计J.职业，xx（23）：123 【3】邹显圣.基于单片机控制的智能抢答器研究J.电子设计工程，xx,19（13）：130-140. 【4】康立杰，康 迪.基于单片机的 8 路抢答器简单设计J.信息系统工程，xx（2）：60-61. 【5】宋春华，刘江涛，王贵恩等.基于单片机控制的数字抢答器J.河南机电高等专科学校学报，xx,13（5）：28-19 模板,内容仅供参考