毕业设计（论文）-声光显示智力竞赛抢答器设计.doc

摘要
能够实现抢答器功能的方式有多种,可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。介绍一种利用微电脑芯片作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的单片机技术和C 语言编程设计的9 路多功能智力竞赛抢答器。
关键词 PLC; 单片机; 抢答器; 设计
目录
目录 - 5 -
设计题目及要求 - 6 -
声光显示智力竞赛抢答器的设计方案 - 6 -
一、 声光智力竞赛抢答器的硬件设计 - 7 -
1. 89c51介绍 - 8 -
1) 管脚说明 - 9 -
2) 芯片擦除 - 11 -
3) 结构特点 - 11 -
2. 键盘部分 - 11 -
3. 单片机部分 - 12 -
1) 锁存显示部分 - 13 -
2) 整体电路的原理分析 - 14 -
二、 软件设计 - 15 -
1. 单片机内部程序信号流程 - 15 -
结语 - 17 -
致谢 - 18 -
参考文献 - 19 -
设计题目及要求
设计题目: 声光显示智力竞赛抢答器的设计
设计要求:
画出整机电路方框图
抢答部分电路
计时电路
译码显示电路
电路原理图
声光显示智力竞赛抢答器的设计方案
方案一、定时抢答器的总体框图如图1-1所示,它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答按钮时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答功能。
抢答
按钮
优先编
码电路
锁存
器
译码
电路
显示
电路
主持人
控制
开关
控制
电路
报警
电路
秒脉冲
产生
电路
定时
电路
译码
电路
显示
电路
主体电路
扩展电路
图1-1 抢答器的组成框图
图1-1所示定时抢答器的工作过程是:接通电源时,节目主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器上显示设定的时间,当节目主持人宣布抢答题目后,说一声“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态,定时器倒计时。当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答按钮时,抢答器要完成以下四项工作:(1)优先编码电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号;(2)扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意;(3)控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;(4)控制电路要使定时器停止工作,时间显示器上显示剩余的抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕时,主持人操作控制开关,使系统恢复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。
方案二、以单片机AT89C51 为主芯片,制作多功能智力竞赛抢答器,配备外围其他芯片电路部分维持,从而形成可控制的抢答器。
根据以上分析,方案一的缺陷是不能够精确的判断抢答者的对象,并且在一些场合扬声器容易坏掉,可能好多的时候不能发声,为了更好的精确比赛规则等条件,所以将选用方案二完成本次设计。
声光智力竞赛抢答器的硬件设计
以单片机AT89C51 制作的多功能智力竞赛抢答器,可以完成9 位选手抢答,具体电路框图如图1 所示
图1 多功能竞赛抢答器电路框图
89c51介绍
89C51芯片引脚图
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。89C51是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的
89C51是一种高效微控制器,89C2051是它的一种精简版本。89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
管脚说明
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器