"单片机课程设计:八位竞赛抢答器"

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本次单片机课程设计的主题是八位竞赛抢答器,通过对单片机应用技术的学习和实践,设计并实现了一款具有竞赛抢答功能的设备。在设计过程中,我们充分利用了单片机的功能和特性,结合LED显示、按键输入、中断控制等技术,实现了八位选手同时参与的抢答系统。该抢答器设计不仅考验了我们的单片机编程能力,也提升了我们的团队协作与创新能力。 首先,我们对抢答器的整体功能进行了分析和规划。我们确定了抢答器需要包含的基本功能模块,如显示模块、按键输入模块、计分模块等。在确定了功能模块之后,我们针对每个模块进行了具体的功能设计和实现方案,确保整个抢答器系统能够稳定、高效地运行。同时,为了增加趣味性和挑战性,我们还设计了多种抢答模式供选手选择,如快速抢答、答题时间限制等。 其次,我们根据设计方案进行了硬件电路的搭建和单片机程序的编写。我们选择了适合本次设计的单片机型号,并针对其特性进行了灵活的编程设计。在硬件电路方面,我们设计了合理的接口电路,实现了LED显示、按键输入、蜂鸣器控制等功能。在单片机程序编写方面,我们通过多次调试和优化,确保了抢答器的稳定性和可靠性,同时保证了系统的高效运行和良好的用户体验。 最后,在完成了硬件电路和软件程序的设计之后,我们进行了抢答器系统的整体调试和性能优化。通过模拟实际使用场景,我们发现并解决了一些潜在的问题和bug,保证了抢答器系统能够正常运行并满足需求。同时,我们还对抢答器的整体性能进行了优化,提升了系统的响应速度和稳定性,使得选手们能够更好地享受比赛过程。 总的来说,本次单片机课程设计的八位竞赛抢答器项目是一次挑战和实践的过程,通过对单片机技术的研究和运用,我们不仅提升了自己的技术水平,也锻炼了团队合作和解决问题的能力。这次设计不仅充实了我们的实践经验,也为我们未来的学习和工作打下了坚实基础。希望通过这次设计,我们能够更好地应用所学知识,不断提升自己,在未来的学习和工作中取得更大的成就。
2023-02-27 上传
《单片机》 课程设计报告 题 目: 八位竞赛抢答器的设计 目 录 第1章 目的 5 1.1八位竞赛抢答器的概述 5 1.2系统主要功能 5 第2章 系统硬件设计 5 2.1芯片的选择及工作原理 5 2.3系统的硬件构成及功能 7 2.3.1 抢答器的电路框图 7 2.3.2 抢答器的电路图 7 2.3.3 总体流程图 9 第3章 系统软件设计 9 3.1系统主程序设计 9 3.2抢答器的源程序 10 第4章 调式 10 4.1主要技术参数 10 4.2抢答器使用说明 10 4.3常见故障 11 附件: 11 小结 17 参考文献………………………………………………………………………….18 第1章 目的 1.1八位竞赛抢答器的概述 本试验涉及的是八路数显抢答器,它具有电路简单、成本较低、操作方便、灵敏可靠 等优点。 该电路由直流稳压电源、抢答器、超时报警与电子计分四部分组成。抢答器由8个发 射器和1个接收器组成,可用于8组或8组以下的竞赛中:将参赛组按顺序排号1~8,每组 发给对应的一个发射器。将接收器放于各组中央或前方。当启动键按下后,抢答开始。 当其中一个发射器被按下后,接收器就立即显示该组的组号锁定。之后按下任何一路抢 答键均不起反映。当再次按动启动键后,进行下一轮抢答。 1.2系统主要功能 抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存、显示的功能。每名选手有一个抢答按 钮,按钮的编号与选手的编号相对应,抢答开始后,某抢答按钮被按下,电路具备自锁 功能将信号锁定,禁止其他选手再抢答,优先抢答选手信息一直保持到启动键再次被按 下,将系统清0 为止。同时,对应该选手的指示灯亮,并在数码管上显示该选手编号,且扬声器发出音 响提示。 第2章 系统硬件设计 2.1芯片的选择及工作原理 本设计使用到的元器件包括:8051芯片(功能强大,操作简单,所用到的外围器件较 少)、数码LED显示器、七段LED数码管的译码。 工作原理: 基于本实验设计得的功能要求,本实验电路由抢答电路、译码显示电路、主持人控制 电路、定时电路、报警电路组成。通过复位按键FW,电路进入就绪准备状态。根据具体 情况,可以通过 "JIA SHI"和"JIAN SHA"两个按键,将抢答时间设定在(0S- 99S)之间,然后按下启动键(KS按键)开始抢答。按下KS键同时发光二极管随即变亮, 当看到二极管亮,进入倒计时状态和抢答状态。在电路中"S1- S8"为8路抢答器的8个按键,当有键按下,程序锁定信号,从P2口输出抢答者号码的七段 码值,经GAL16V8驱动,送到码管显示,并封锁键盘,保持刚才按键按下时刻的时间,禁 止其他人按键的输入,从而实现了抢答的功能。当设定的抢答时间结束,仍然没有抢答 键被按下,则产生已经超时的报警信号,结束抢答。当要进行下一次的抢答时,首先先 按一下复位按键FW,电路复位,进入下一次抢答的就绪状态。然后重复抢答操作。 2.3系统的硬件构成及功能 2.3.1 抢答器的电路框图 电路框图 工作原理:接通电源后,开关拨到"清除"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灯灭 ,定时器显示设定时间;开关置 "开始"状态,抢答器工作开始。定时器倒计时,扬声器给出声响提示。选手在设定的时 间内抢答时。抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。抢答之后, 定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。 2.3.2 抢答器的电路图 抢答电路的接口电路 2.3.3 总体流程图 总体流程图 第3章 系统软件设计 3.1系统主程序设计 根据试验功能要求,根据比赛具体情况,试验设有时间设定功能。首先应编写时间设 定程序,在硬件电路中的JIAN SHI 和 JIAN SHI两个按键在软件中为进行对数据的加减设置。然后设置复位程序热键为FW。KS为抢答 开始热键,同时为二极管变亮热键,程序开始打开定时中断开始倒计时,然后调用键盘 扫描子程序,编写键盘扫描程序。当在扫描到有人按下了键,马上关闭T0、调用显示程 序、封锁键盘。 3.2抢答器的源程序 见附件。 第4章 调式 4.1主要技术参数 电源电压:交流220V±10% 工作功耗:交流5W 倒计时范围:30S 4.2抢答器使用说明 (1)准备工作 先布置好场地,将抢答按钮依次安装于参赛桌上,每组按钮的二条线分别接到Ф3.5M M的组别插头上,然后再将插头插入机后插座中8个组中。 (2)开机 按电源开关,显示屏左边的"抢答"指示灯亮,数码管显示。 (3)测试各组抢答按键   试按一下各组的抢答按钮,应立即显示该组的组别数字,同时机内喇叭发出"叮咚" 的提示音,按"取消"键,返回"0"闪烁状态。 (4) 启动答题倒计时   "0"闪烁状态下,或有参赛组抢答成功后,需要开始答题的计时时,按"答题计时"键, 屏幕显示所设定的答