"八位抢答器的单片机课程设计"

版权申诉
0 下载量 84 浏览量 更新于2024-02-28 1 收藏 712KB DOC 举报
本课程设计的主题是八位抢答器的设计,旨在通过单片机技术实现一个具有抢答功能的设备。本设计将涉及到单片机的基本原理和应用、数字电子技术、电路设计等多方面知识,旨在提高学生对单片机技术的理解和应用能力。本设计的目的是培养学生动手能力和创新意识,通过设计和完成一个实际的项目,提高学生的实践能力和综合素质。本设计将对八位抢答器的功能模块、硬件电路设计、软件程序设计等进行详细介绍和分析,为学生提供一个全面的设计范例。 在绪论部分,本设计首先介绍了选题的背景、目的和意义。随着科技的发展,单片机技术在各个领域得到了广泛应用,因此对单片机技术的掌握成为现代电子工程专业学生的必备技能。抢答器作为一种常见的电子设备,广泛应用于各类竞赛和培训活动中,具有实用性和教育意义。通过设计一个八位抢答器,可以让学生在实践中掌握单片机技术的应用,提高他们的动手能力和实际操作能力。本设计将帮助学生深入了解单片机的原理和应用,提高他们的综合素质和创新能力。 在硬件设计部分,本设计详细介绍了八位抢答器的硬件电路设计。抢答器由数字输入输出模块、显示模块、按键模块、电源模块等多个功能模块组成,通过这些模块的协调工作实现抢答器的功能。数字输入输出模块用于与单片机进行通信,显示模块用于显示抢答结果,按键模块用于参赛者进行抢答操作,电源模块用于为整个系统提供稳定的电源。硬件设计需要考虑各个功能模块的连接方式和工作原理,保证整个系统能够正常工作,达到设计要求。 在软件设计部分,本设计详细介绍了八位抢答器的软件程序设计。软件设计是整个系统的核心部分,通过编写程序实现抢答器的各项功能。软件设计需要考虑抢答器的显示逻辑、按键扫描、抢答逻辑等多个方面,保证系统的稳定性和可靠性。软件设计还需要考虑抢答器与单片机的通信方式和数据传输协议,确保系统能够准确地进行抢答和显示结果。通过软件设计,学生可以掌握单片机的编程技巧和调试方法,提高他们的实践能力和解决问题的能力。 在实验结果部分,本设计展示了八位抢答器的功能测试结果和实际应用效果。通过对抢答器的各项功能进行测试和调试,确认系统能够正常工作。在实际应用中,抢答器可以用于各类竞赛活动和教学训练中,提高参与者的抢答速度和反应能力,具有良好的教育效果和推广价值。通过实验结果的展示,学生可以了解抢答器的实际应用场景和效果,进一步提高他们对单片机技术的理解和掌握程度。 综上所述,本设计通过八位抢答器的设计,全面展示了单片机技术的应用和实践能力。通过设计、调试和测试整个系统,学生可以全面掌握单片机的原理和应用,提高他们的动手能力和实践能力。本设计具有一定的创新性和实用性,可以帮助学生更深入地了解单片机技术,为他们的专业发展和未来就业打下坚实的基础。希望本设计能够对学生的学习和职业发展有所帮助,激发他们对电子科技的兴趣和热情,为我国电子工程技术的发展做出贡献。
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