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青岛理工大学 《单片机原理及接口技术》

课程设计报告

课题名称 基于单片机的八路抢答器设计

学院 自机学院 专业 电气工程专业 班级 电气（x）班

姓名 xx

学号 200x0417xxx 时间

20xx年12月27日

目 录

引言………………………………………………………………(2） 一、设计任务及要求…………………………………………………(2) 二、步骤及方案………………………………………………………（2）

(1)方案…………………………………………………………………………(2) (2)设计步骤……………………………………………………………………(4) 三、硬件设计…………………………………………………………(4)

（1）总体设计电路图…………………………………………………………(4) （2）抢答器电路………………………………………………………………(4) （3）时序控制电路……………………………………………………………(5) (4)复位电路…………………………………………………………………(5) (5)报警电路…………………………………………………………………(6) (6)LED数码显示器和驱动电路……………………………………………(6)

四、软件设计…………………………………………………………(6)

(1)程序流程图………………………………………………………………(6) （2）显示和查询子程序………………………………………………………(7) (3)抢答处理子程序…………………………………………………………(8) (4)倒计时子程序……………………………………………………………(12) （5）报警子程序……………………………………………………………(12)

五、Proteus软件调试仿真…………………………………………(12)

（1）调试过程………………………………………………………………(12) （2）仿真结果………………………………………………………………(12)

六、心得体会…………………………………………………………(14) 七、参考文献…………………………………………………………(15)

附录………………………………………………………………(16)

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引言

基于MCS-51系列单片机AT89C51的一种抢答器.该电路采用AT89C51单片机的四个8位并行I/O接口连接各个控制电路来实现抢答功能.该电路设计简单,进行简单更改便可实现对8组或8组以下的人员抢答.应用很广泛.

一、设计任务及要求

(1)、设计任务

基于MCS-51系列单片机AT89C51，设计一个多功能八路抢答器 （2）、设计要求

1）抢答器同时供8名选手或8个代表比赛，分别用8个按钮K1～K8。 2）设置一个系统清除和抢答控制开关K0，该开关由主持人控制。

3）抢答器具有锁存功能与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4）主持人按下抢答“开始”按钮，抢答开始。

5）当某一路抢答成功时，在数码管上显示成功信息和该路的号数； 6）当某一路抢答违规时，能在数码管上显示违规信息和该路的号数；

7）@具有定时抢答发功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。

8）@参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

9）@如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

10）☆其它功能。

二、步骤及方案

(1)、方案

用P0口连接上拉电阻，完成驱动LED数码显示管的显示功能;用P1口串接按键,可由选手自己控制抢答机会;利用P3口的RXD、TXD做控制开关。编写简单的汇编语言程序,导入单片机,以达到抢答功能,若有选手进行了犯规抢答,蜂鸣器会发出声响,以告诉主持人有人违规，抢答无效并进行系统清除,重新开始进行抢答,并显示除抢答倒计时,当时间剩余5秒时蜂鸣器发出声响以提醒选手赶快抢答。选手按正确的操作抢答，单片机倒计时,利用AT89C51移位寄存8段数码管,实现倒计时显示时间,当时间剩余5秒时提醒选手时间快到了,要及时作答,并启动蜂鸣器。若抢答倒计时和回答倒计时为零,则显示初始化状态.

元件清单:MCS-51系列单片机AT89C51、4位LED数码管(共阳)、普通按钮Button、喇叭Sounder、晶振、排电阻（10K）上拉电阻和电容等。

总设计原理框架图:

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晶振和复位电路图 显示电路图 单片机 报警电路 AT89C51 选手控制电路 主持人控制开关电路

单片机选择:

AT89C51作为抢答电路系统的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS－51系列单片机的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术，具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS－51的CMOS产品。不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及HMOS的低功耗特征，而且继承和扩展了MCS－48单片机的体系结构和指令系统。

①AT89C51单片机的主要特征：

A、与MCS－51兼容，4K字节可编程闪烁存储器； b、灵活的在线系统编程，掉电标识和快速编程特性；

c、寿命为1000次写/擦周期，数据保留时间可10年以上； d、全静态工作模式：0HZ~33HZ；

e、三级程序存储器锁定；f128×8位内部RAM，32位可编I/O线；

g、两个16位定时器/计数器，5个中断源，4个8位并行的I/O接口，1个全双工I/O接口。 h、有位寻址功能、适于布尔处理的位处理机。 ②单片机与报警电路

系统中的报警电路是由发光二极管和限电流电阻组成，并与单片机的P1.2端口连接。P1端口的作用和接线方法与P2端口相同，不同的是Flash编程和程序校验，P1接收低8位

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