六路抢答器实训报告.doc

单片机实训设计说明书
题目: 多路抢答器
专业: 机械工程及自动化
班级: 机械三班
学号: **********
姓名: 邵琦汪斌高元宏
指导教师: 何涛
职称: 讲师
完成日期: 2013-11-4

内容提要
抢答器是为智力竞赛参加者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路,广泛的应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。每轮抢答需主持人按“开始”后,抢答才有效;当选手抢答时,最先按得按键的选手其相对应灯亮,并还有抢答题目成功的音乐提示;若选手在主持人按“开始”前抢答的话,选手抢答无效,并相应的灯及音乐提示。
目录
、原理及本人的工作部分


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一.
设计意义
,并了解系统设计的一般规律。
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设计要求
1、六路抢答,抢答有效时相应的灯亮,并有音乐提示;
2、每轮抢答需主持人按“开始”后,抢答才有效;
3、抢答无效时,有相应的灯及音乐提示;
个人工作部分
本人主要制作硬件电路设计和绘画部分,同和也参与到了程序的设计。

硬件电路设计尽可能合理,应注意以下几方面:
(1) 尽可能采用功能强的芯片,以简化电路,功能强的芯片可以代替若干普通芯片,随着生产工艺的提高,新型芯片的的价格不断下降,并不一定比若干普通芯片价格的总和高。
(2) 留有设计余地。在设计硬件电路时,要考虑到将来修改扩展的方便。因为很少有一锤定音的电路设计,如果现在不留余地,将来可能要为一点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。
(3) 程序空间,选用片内程序空间足够大的单片机,本设计采用Dais MCS-51单片机。
(4)I/O端口,在样机研制出来后进行现场试用时,往往会发现一些被忽视的问题,而这些问题不是靠单纯的软件措施来解决的。如有些新的信号需要采集,就必须增加输入检测端;有些物理量需要控制,就必须增加输出端。如果在硬件电路设计就预留出一些I/O端口,虽然当时空着没用,那么用的时候就派上用场了。

接下里我们设计了原理框图,如下图所示
小单片机(主控电路)
八位逻辑电平显示(组别指示灯)
蜂鸣器(语音指提示)
查询式键盘(抢答主持人按键)

(系统原理图)


,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元,决定单片机的工作速度


单片机的第17脚RESET为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态,当一轮抢答完毕后,由主持人按下复位按键S2C结束本轮抢答,为下一轮抢答做好准备,其电路图如图


显示功能与硬件关系极大,当硬件固定后,如何在不引起操作者误解的前提下提供尽可能丰富的信息,全靠软件来解决。当选手抢答时,先抢答到的选手其相对应的指示灯会亮,此模块使用了74LS573驱动了8 个独立的LED,低电平时LED亮,高电平时LED灭。如图:
6. 键盘电路的设计
键盘是人与微机系统打交道的主要设备。关于键盘硬件电路的设计方法也可以在文献和书籍中找到,配合各种不同的硬件电路,这些书籍中一般也提供了相应的键盘扫描程序。站在系统监控软件设计的立场上来看,仅仅完成键盘扫描,读取当前时刻的键盘状态是不够的,还有不少问题需要妥善解决,否则,人们在操作键盘就容易引起误操作和操作失控现象。在单片机应用中键盘用得最多的形式是独立键盘及矩阵键盘。
由8个按键与单片机的最小系统构成本系统的输入电路。系统对按键进行扫描,当检测到有按键按下时,进行按键去抖,确定有按键按下。系统对按键进行识别,并读取相应按键值。每个选手分别控制KEY1-KEY6按键,当主持人下达抢答指令命令时(按KEY8下),选手才能进行抢答。查询式键盘模块提供了八路独立按键,按键有效时输出为电平。


它们各有自己的特点,其中独立键盘硬件电路简单,而且在程序设计上也不复杂,一般用在对硬件电路要求不高的简单电路中;矩阵键盘与独立键盘有很大区别,首先在硬件电路上它要比独立键盘复杂得多,而且在程序算法上比它要烦琐,但它在节省端口资源上有优势得多,因此它更适合于多按键电路。其次就是消除在按键过程中产生的
“毛刺”
现象。
7 声音提示电路
声音提示电路又蜂鸣器和二极管构成。当选手抢答时,先抢答到的选手其相对应的指示灯会亮