文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 基于单片机的六路抢答器设计说明

基于单片机的六路抢答器设计说明

基于单片机的六路抢答器设计说明
基于单片机的六路抢答器设计说明

课程设计(论文)

题目名称基于单片机的六路抢答器设计

课程名称单片机原理及应在电气测控学科中的应用学生姓名

学号

系、专业电气工程系

指导教师

年月日

学院课程设计(论文)评阅表

学生学号

系电气工程系专业班级

题目名称基于单片机的六路抢答器课程设计

课程名称单片机原理及应用在电气测控学科中的应用

一、学生自我总结

二、指导教师评定

2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

【摘要】数字电路在日常生活中的应用很多,随着它的发展,其应用将来会越来越广泛。工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力比赛,抢答器是必要设备。抢答器是一名公正的裁判员,它有主体电路与扩展电路组成,其基本原理是主持人按开始按钮是以开始,

利用一个优先编码器,译出最先抢到答题权的选手编号,并经LED显示器显示出来,同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。本文所介绍了一种六路抢答器的设计与制作。【关键词】抢答锁存计时显示

目录

第1节引言 (2)

1.1 数字抢答器的概述.................................................................................... (2)

1.2设计任务与要求.................................................................................... . (2)

1.3系统主要功能.................................................................................... (3)

第2节系统主要硬件电路设计 (5)

2.1 单片机控制系统原理图 (6)

2.2 单片机主机系统电路 (6)

2.2.1 时钟频率电路的设计 (6)

2.2.2 复位电路的设计 (7)

2.2.3 显示电路的设计 (7)

2.2.4 键盘扫描电路的设计 (7)

2.3 发声 (8)

2.4 系统复位 (8)

第3节系统软件设计 (10)

3.1 主程序系统结构图 (10)

3.2 程序流程图 (10)

3.3 系统程序 (11)

第4节调试及性能分析 (20)

第5节结束语 (21)

参考文献 (22)

基于单片机的六路抢答器

数理与信息工程学院计本072 倪晓静

指导教师:余水宝

第1节引言

单片机把我们带入了智能化的电子领域,许多繁琐的系统若由单片机进行设计,便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统,那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。而随着技术的进步,单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答系统,通过串口通信动态传输数据,使抢答系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”,而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”,使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的,选手进行抢答,抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的原则。

1.1 数字抢答器的概述

对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的,选手进行抢答,抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的原则。本实验设计的数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。更具有实用性。

1.2 设计任务与要求

任务:设计一款数字抢答器

1.基本要求

(1)抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛,分别用6个按钮S0 ~ S5表示。

(2)设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。

(3)抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED 数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存,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)抢答器具有定时抢答功能,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。

(5)参赛选手在设定的时间进行抢答,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。

(6)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。

优点:与普通抢答器相比,本作品有以下几方面优势

①具有清零装置和抢答控制,可由主持人操纵避免有人在主持人说“开始”前提前抢答违反规则。

②具有定时功能,在30秒无人抢答表示所有参赛选手获参赛队对本题弃权。

③30秒时仍无人抢答其报警电路工作表示抢答时间耗尽并禁止抢答。

1.3 系统主要功能

抢答器原理:该抢答器供不多于四个的抢答比赛使用。每个选手的座位前安装一只抢答按钮开关和一只信号灯。主持人的座位前安装一只复原按钮开关、一只蜂鸣器和一只抢答器工作状态指示灯。每当主持人口头发出允许抢答的号令之后,哪个队先按下座位上的按钮开关,该座位的信号灯就先被点亮,同时封锁其他按钮开关的活动。并且熄灭主持人座位上的状态指示灯和发出 3 声类似于振铃的提示声,以“声明”此次抢答动作已经完成。在主持人确认后,按下复原按钮,状态指示灯重新点亮,并且同时发出“笛——笛——”声,为下一次的抢答作好准备。电路中的蜂鸣器 FM 是一只带有助音腔的压电瓷蜂鸣器,用于模拟发出报警声的功率放大器和喇叭。在 FM 发声的同时,灯D6 也在发光。FM 可以看作是一个电容性负载,本身不能流过直流电流。发声的原理是,作用在两个电极极板的电位在发生变化时,瓷材料就发生弯曲,从而振动空气发出声音。FM和 4 只按钮开关 SWa~SWd 以及 4 只电阻 Ra~Rd 都是在演示板的基础上额外添加的。由于RB端口部具有上拉电阻,只要用软件设置其有效,即可省略在4 只端口引脚上外接上拉电阻。按钮开关和指示灯与座位的对应关系如表1.1所示:

表1.1 按钮开关和指示灯与座位的对应关系

第2节系统主要硬件电路设计

为使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,选用片程序空间足够大的单片机,本设计采用AT89C51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。

2.1 单片机控制系统原理图

如图2-1,P1.0为开始抢答,P1.7为停止,P1.1-P1.6为六路抢答输入,数码管段选P0口,位选P2口低3位,蜂鸣器输出为P3.6口。P3.2为时间加1调整,P3.3为时间减1调整。

图2-1 系统原理图

2.2 单片机主机系统电路

该六路抢答器的设计细分为时钟频率电路的设计,复位电路的设计,显示电路的设计和键盘扫描电路的设计等。

2.2.1 时钟频率电路的设计

单片机必须在时钟的驱动下才能工作.在单片机部有一个时钟振荡电路,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部的各个单元,决定单片机的工作速度。

图2-2 外部振荡源电路

一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振,在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容 C1,C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。C1,C2的典型值为30PF。

单片机在工作时,由部振荡器产生或由外直接输入的送至部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时钟信号频率的倒数,常用fosc表示。如时钟频率为12MHz,即fosc=12MHz,则时钟周期为1/12μs。

2.2.2 复位电路的设计

单片机的第9脚RST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,其电路图如图2-3所示:

图2-3 复位电路

值得注意的是,在设计当中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件

复位后的各状态可知寄存器及存储器的值都恢复到了初始值,而前面的功能介绍中提到了倒计时时间的记忆功能,该功能的实现的前提条件就是不能对单片机进行硬件复位,

所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程序执行的起始地址。

2.2.3 显示电路的设计

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。

2.2.4 键盘扫描电路的设计

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。

图2-4 独立键盘

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。这里采用最常用的方法,即延时重复扫描法,延时法的原理为:因为“毛刺”

0000000.0片机检测到有按键动静后再延时一段时间(这里我们取10ms)后再判断此电平是否保持原状态,如果是则为有效按键,否则无效。

2.3 发声

我们知道,声音的频谱围约在几十到几千赫兹,若能利用程序来控制单片机某个口线的“高”电平或低电平,则在该口线上就能产生一定频率的矩形波,接上喇叭就能发出一定频率的声音,若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间,就能改变输出频率,从而改变音调,使喇叭发出不同的声音。

2.4 系统复位

使CPU进入初始状态,从0000H地址开始执行程序的过程叫系统复位。从实现系统复位的方法来看,系统复位可分为硬件复位和软件复位。硬件复位必须通过CPU外部的硬件电路给CPU的RESET端加上足够时间的高电位才能实现。上电复位,人工按钮复位和硬件看门狗复位均为硬件复位。硬件复位后,各专用寄存器的状态均被初始化,且对片通用寄存器的容没有影响。但是,硬件复位还能自动清除中断激活标志,使中断系统能够正常工作,这样一个事实却容易为不少编码人员所忽视。软件复位就是用一系列指令来模拟硬件复位功能,最后通过转移指令使程序从0000H地址开始执行。对各专用寄存器的复位操作是容易的,也没有必要完全模拟,可根据实际需要去主程序初始化过程中完成。而对中断激活标志的清除工作常被遗忘,因为它没有明确的位地址可供编程。有的编程人员用020000(LJMP 0000H)作为软件陷阱,认为直接转向0000H地址就完成了软件复位,就是这类错误的典型代表。软件复位是使用软件陷阱和软件看门狗后必须进行的工作,这时程序出错完全有可能发生在中断子程序中,中断激活标志已置位,它将阻止同级中断响应。由于软件看门是高级中断,它将阻止说要中断响应,由此可见清除中断激活标志的重要性。

在所有的指令中,只有RETI指令能够清除中断激活标志。前文各处提案到的出错处理程序ERR主要完成这一功能,其他的善后工作交由复位后的系统去完成。

这部分程序如下:

POWER DATA 67H ;上电标志存放单元

ERR: CLR EA ;关中断

MOV DPTR,#ERR1 ;准备返回地址

PUSH DPL

PUSH DPH

RETI ;清除高级中断激活标志

ERR1: MOV POWER,#0AAH ;重建上电标志

CLR A ;准备复位地址

PUSH ACC ;压入复位地址0000H

PUSH ACC

RETI ;清除低级中断激活标志,从程序0000H开始执行这段程序先关中断,以便后续处理能顺利进行,然后用两个RETI指令代替两个LJMP 指令,从而清除了两级中断激活标志。有相应软件陷阱捕捉来的程序可能没有全部激活两个标志,这也无妨。

第3节系统软件设计

软件任务分析和硬件电路设计结合进行,哪些功能由硬件完成,哪些任务由软件完成,在硬件电路设计基本定型后,也就基本上决定下来了。

3.1 主程序系统结构图

图3-1 软件系统结构图

3.2 程序流程图

回答时间调整程序、

主流程图如3-2

图3-2 程序设计流程图

3.3 系统程序

P1.0为开始抢答,P1.7为停止,p1.1-p1.6为六路抢答输入数码管段选P0口,位选P2口,蜂鸣器输出为P3.6口。

程序代码如下:

OK EQU 20H ;抢答开始标志位

RING EQU 22H ;响铃标志位

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0003H

AJMP INT0SUB

ORG 000BH

AJMP T0INT

ORG 0013H

AJMP INT1SUB

ORG 001BH

SETB EA

SETB ET0

SETB ET1

SETB EX0

SETB EX1 ;允许四个中断T0/T1/INT0/INT1

CLR OK

CLR RING

SETB TR1

SETB TR0 ;一开始就运行定时器,以开始显示FFF

;果想重新计数重置TH1/TL1就可以了

查询程序:

START: MOV R5,#0BH

MOV R4,#0BH

MOV R3,#0BH

ACALL DISPLAY ;未开始抢答时候显示FFF

P1.0,NEXT

ACALL DELAY

P1.0,NEXT ;去抖动,如果"开始键"按下就向下执行

;否者跳到非法抢答查询

ACALL BARK ;按键发声

MOV A,R1

MOV R6,A ;送R1->R6,因为R1中保存了抢答时间

SETB OK ;抢答标志位,用于COUNT只程序中判断

;是否查询抢答

MOV R3,0AH ;抢答只显示计时,灭号数

AJMP COUNT ;进入倒计时程序,"查询有效抢答的程序"

;在COUNT里面

NEXT: JNB P1.1,FALSE1

JNB P1.2,FALSE2

JNB P1.3,FALSE3

JNB P1.4,FALSE4

JNB P1.5,FALSE5

JNB P1.6,FALSE6

AJMP START

非法抢答处理程序:

FALSE1: ACALL BARK ;按键发声

MOV R3,#01H

AJMP ERROR

FALSE2: ACALL BARK

MOV R3,#02H

AJMP ERROR

FALSE3: ACALL BARK

MOV R3,#03H

AJMP ERROR

FALSE4: ACALL BARK

MOV R3,#04H

AJMP ERROR

FALSE5: ACALL BARK

MOV R3,#05H

AJMP ERROR

FALSE6: ACALL BARK

MOV R3,#06H

AJMP ERROR

INT0(抢答时间R1调整程序):

INT0SUB:MOV A,R1

MOV B,#0AH

DIV AB

MOV R5,A

MOV R4,B

MOV R3,#0AH

ACALL DISPLAY ;先在两个时间LED上显示R1

JNB P3.2,INC0

JNB P3.3,DEC0

JNB P1.7,BACK0

AJMP INT0SUB

INC0: MOV A,R1

CJNE A,#63H,ADD0 ;如果不是99,R2加1,如果加到99了

;R1就置0新加起

MOV R1,#00H

ACALL DELAY1

AJMP INT0SUB

ADD0: INC R1

ACALL DELAY1

DEC0: MOV A,R1

JZ SETR1 ;如果R1为0,R1就置99 DEC R1

ACALL DELAY1

AJMP INT0SUB

SETR1: MOV R1,#63H

ACALL DELAY1

AJMP INT0SUB

BACK0: RETI

INT1(回答时间R2调整程序):

INT1SUB:MOV A,R2

MOV B,#0AH

DIV AB

MOV R5,A

MOV R4,B

MOV R3,#0AH

ACALL DISPLAY

JNB P3.2,INC1

JNB P3.3,DEC1

JNB P1.7,BACK1

AJMP INT1SUB

INC1: MOV A,R2

CJNE A,#63H,ADD1

MOV R2,#00H

ACALL DELAY1

AJMP INT1SUB

ADD1: INC R2

ACALL DELAY1

AJMP INT1SUB

DEC1: MOV A,R2

JZ SETR2

DEC R2

ACALL DELAY1

AJMP INT1SUB

SETR2: MOV R2,#63H

ACALL DELAY1

BACK1: RETI

倒计时程序(抢答倒计时和回答倒计时都跳到该程序):

COUNT: MOV R0,#00H ;重置定时器中断次数

MOV TH1,#3CH

MOV TL1,#0B0H ;重置定时器

RECOUNT: MOV A,R6 ;R6保存了倒计时的时间之前

;先将抢答时间或回答时间给R6 MOV B,#0AH

DIV AB ;除十分出个位/十位

MOV 30H,A ;十位存于(30H)

MOV 31H,B ;个位存于(31H)

MOV R5,30H ;取十位

MOV R4,31H ;取个位

MOV A,R6

SUBB A,#07H

JNC LARGER ;大于5s跳到LARGER

;小于等于5s会提醒

MOV A,R0

CJNE A,#0AH,FULL ;1s中0.5s向下运行

CLR RING

AJMP CHECK

FULL: CJNE A,#14H,CHECK ;下面系1s的情况,响并显示号数

;并清R0,重新计时

SETB RING

MOV A,R6

JZ QUIT ;计时完毕

MOV R0,#00H

DEC R6 ;一秒标志减1

AJMP CHECK

LARGER: MOV A,R0

CJNE A,#14H,CHECK

DEC R6 ;计时一秒R6自动减1

MOV R0,#00H

CHECK: JNB P1.7,QUIT ;如按下停止键退出

ACALL DISPLAY

OK,ACCOUNT ;如果是抢答倒计时,如是则查询

;抢答,否者跳过查询继续倒数

AJMP RECOUNT

ACCOUT: JNB P1.1,TRUE1

JNB P1.2,TRUE2

JNB P1.3,TRUE3

JNB P1.4,TRUE4

JNB P1.5,TRUE5

JNB P1.6,TRUE6

AJMP RECOUNT

QUIT: CLR OK ;如果按下了"停止键"执行的程序 CLR RING

AJMP START

正常抢答处理程序:

TRUE1: ACALL BARK ;按键发声

MOV A,R2

MOV R6,A ;抢答时间R2送R6

MOV R3,#01H

CLR OK ;因为答题的计时不再查询抢答

;所以就锁了抢答

AJMP COUNT

TRUE2: ACALL BARK;

MOV A,R2

MOV R6,A

MOV R3,#02H

CLR OK

AJMP COUNT

TRUE3: ACALL BARK;

MOV A,R2

MOV R6,A

MOV R3,#03H

CLR OK

AJMP COUNT

TRUE4: ACALL BARK;

MOV A,R2

MOV R6,A

MOV R3,#04H

CLR OK

AJMP COUNT

TRUE5: ACALL BARK;

MOV A,R2

MOV R6,A

MOV R3,#05H

CLR OK

AJMP COUNT

TRUE6: ACALL BARK;

MOV A,R2

MOV R6,A

MOV R3,#06H

CLR OK

AJMP COUNT

犯规抢答程序:

ERROR: MOV R0,#00H

MOV TH1,#3CH

MOV TL1,#0B0H

MOV 34H,R3 ;犯规号数暂存与(34H) HERE: MOV A,R0

CJNE A,#0AH,FLASH ;0.5s向下运行->灭并停响

CLR RING

MOV R3,#0AH

MOV R4,#0AH

MOV R5,#0AH ;三灯全灭

AJMP CHECK1

FLASH: CJNE A,#14H,CHECK1 ;下面系1s的情况,响并显示号数

;并清R0,重新计算

SETB RING

MOV R0,#00H

MOV R3,34H ;取回号数

MOV R5,#0BH

MOV R4,#0BH ;显示FF和号数

AJMP CHECK1

CHECK1: JNB P1.7,QUIT1

ACALL DISPLAY

AJMP HERE

QUIT1: CLR RING

CLR OK

AJMP START

显示程序:

入口参数:R5,R4,R3存入的分别为第一,二,三为数码所显示的位码

出口参数:无

DISPLAY: MOV DPTR,#DAT1 ;查表显示程序,利用P0口做段选码口

;输出/P2低三位做位选码输出

MOV A,R5

MOVC A,A+DPTR

MOV P2,#01H

MOV P0,A

ACALL DELAY

MOV DPTR,#DAT2

MOV A,R4

MOVC A,A+DPTR

MOV P2,#02H

MOV P0,A

ACALL DELAY

MOV A,R3

MOVC A,A+DPTR

MOV P2,#04H

MOV P0,A

ACALL DELAY

RET

DAT1: DB 00H,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,71H

;"灭","1","2","3","4","5","6","7","8","9","灭","F"

DAT2: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,71H

;第一个为零,其他与上相同,因为十位如果为零显示熄灭

加减时间延时(起到不会按下就加N个数):

DELAY1: MOV 35H,#08H

LOOP0: ACALL DISPLAY

DJNZ 35H,LOOP0

RET

延时(显示和去抖动用到):

DELAY: MOV 32H,#12H

单片机六路抢答器C语言程序

单片机六路数显计时抢答器c语言程序 #include <> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char unsigned char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4, 0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xc0}; sbit start=P3^6; 》 sbit reset=P3^7; sbit key1=P1^0; sbit key2=P1^1; sbit key3=P1^2; sbit key4=P1^3; sbit key5=P1^4; sbit key6=P1^5; sbit key7=P1^6; < sbit key8=P1^7; sbit jia=P3^4; sbit jian=P3^5; bit action = 0; uchar second=10,a[7]={0}; uchar timer0_count = 0; uchar number=0; uchar number_display = 0; ( uchar k; void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=120;y>0;y--); } void display(uchar number,uchar second) # { P2 = 0x01; P0 = table[second]; delay(1); P2 = 0x02; P0 = table[number]; delay(1); P2 = 0x04; % P0 = table[a[0]]; delay(1); P2 = 0x08; P0 = table[a[1]]; delay(1); P2 = 0x10; P0 = table[a[2]]; delay(1); ' P2 = 0x20; P0 = table[a[3]];

基于51单片机8路抢答器设计

创新实践课 课程名称:创新实践课 实践题目:基于51单片机8路抢答器设计学院:信息工程与自动化学院 专业:生物医学工程 年级:2014级 学生:4 丽莎2海星 指导教师:嘉林 日期:2016-12-30 教务处制

目录 一、前言 (3) 二、电路原理图设计 (3) 三、印制版图设计 (7) 四、软件设计 (9) 五、测试数据及分析 (16) 六、总结 (18)

一、前言 目前,抢答器已经作为一种必不可少的工具广泛应用于各种智力和知识竞赛场合,但一般的抢答器可靠性低,使用寿命短,介于这些不方便因素,此次设计提出了用51单片机为核心控制元件,设计一个简易的八路抢答器。本方案以51单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时器/计数器等,设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能,同时还利用汇编语言编程,使其实现复位、定时和报警的功能。本次设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。 功能:以STC89C52RC单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路等,设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能,同时还利用汇编语言编程,使其实现复位和报警的功能。 此系统是基于51单片机,led发光二极管,一位共阳数码管,蜂鸣器,按键,等分立元件设计而成。 元件设计的意义:关于按键:共设计了10个独立按键,其中8个分别为八位选手抢答输入用,另外两个分别为开始和停止按键!只有裁判按下了开始键才进入正常抢答,否则属于犯规抢答,抢答完毕,裁判按下停止,数码管显示0。关于led发光二极管:共设计了9个发光二极管,其中一个为电源指示,其他8个为选手抢答状态指示,正确抢答时led发光二极管缓慢闪烁,犯规抢答时,快速闪烁。关于数码管:选手按下自己的按键时显示相应的选手编号!裁判按下开始键时数码管显示倒计时,

六路抢答器电路设计教(学)案

《数字电子技术》 项目二设计与制作六路抢答器电路任务三六路抢答器电路制作与调试 教 案 名称: D触发器的应用 课程:数字电子技术 专业:应用电子技术 课时: 6课时

任务三六路抢答器电路制作与调试本次任务,是针对D触发器的应用,完成六路抢答器电路的制作和调试。【设计思想】 本节课以项目任务为载体,以学生自主学习为中心,通过小组合作的组织形式,为学生营造一个自主学习的环境。充分利用多媒体教学手段结合项目设计,步步设疑、环环相扣、贯通主线,引导学生自主探究,通过学生动手实践,电路调试来发现问题、探究问题、解决问题,以提高实践、交流、协作等各方面的能力,为将来成为高技能型人才做好铺垫。 【教学容】 课程标准要求能根据具体的工作任务,完成简单数字电路的设计。该课题理论知识来源于由高等教育出版,阎石老师主编的《数字电子技术基础》中第三章第3节。对于职业学校的学生,重点是培养解决实际问题的能力,学以致用。因此,参考课程标准采用项目教学,设计了项目二:设计与制作六路抢答器电路来完成这次的教学任务。 本节是时序逻辑电路的基础容,为今后学习时序逻辑电路奠定理论基础,具有重要的理论指导作用。通过本课的学习,让学生明确数字电路的制作和调试方法,体会到所学知识点相互之间的联系及在实际中的应用,因此占有非常重要的地位。 这部分知识也是数字电路入门的门槛之一,更是将来从事EDA行业的启蒙知识,因此,要求学生有较强的分析能力和综合能力。 本项目共有三个任务: 1. 完成基本D触发器的功能测试; 2. 用集成D触发器设计电路原理图; 3. 根据电路原理图完成六路抢答器的制作与调试。 这次课主要针对最后一个任务:六路抢答器的制作与调试进行教学设计。【教学目标】 ?知识目标: 1.掌握D触发器的基本逻辑功能。 2.理解集成D触发器的工作原理。 ?技能目标: 1.通过项目调试和分析,培养学生分析问题、解决问题的能力。 2.通过项目拓展,培养学生查阅资料、利用资源的能力。 ?情感目标: 1.通过项目教学、引导探究,培养学生合作精神。 2.体验工程职业素养在学习与工作中的重要意义。

基于PLC的六路抢答器系统设计

电气及自动化课程设计报告 题目:基于PLC的六路抢答器系统设计 课程:PLC原理与应用 学生姓名: 学生学号: 年级:14级 专业:自动化 班级:2班

指导教师: 机械与电气工程学院制 2017年6月 目录 1课程设计的任务和要求 (1) 1.1课程设计的任务 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 2.PLC控制器的原理与组成 (1) 2.1PLC硬件系统 (1) 2.2PLC工作原理 (3) 2.3六人抢答器基本组成 (4) 2.4六人抢答器工作原理 (4) 3六人抢答器系统设计方案制定 (5) 3.1PLC选型 (5) 3.2六人抢答器系统的I/O口分配 (6) 4六人抢答器系统的软件设计 (7) 4.1PLC编程语言 (7) 4.2抢答器系统程序 (7)

4.2.1主持人控制端 (7) 4.2.2抢答成功与抢答犯规指示灯显示 (9) 4.2.3七段数码管显示 (9) 4.2.4蜂鸣器电路 (11) 5六人抢答器系统程序仿真 (12) 5.1抢答成功仿真 (12) 5.2抢答犯规及抢答超时仿真 (12) 5.3加减分及数码管显示 (13) 5.4抢答超时 (14) 6总结及心得体会 (14) 参考文献 (15)

基于PLC的六路抢答器系统设计 机械与电气工程学院自动化专业 1课程设计的任务和要求 1.1课程设计的任务 使用西门子S7-200PLC编写程序实现六路抢答器的系统设计并使用仿真软件进行其功能的实现。 1.2课程设计的要求 (1)主持人控制功能,具有开始抢答按钮和复位按钮; (2)主持人未按下开始抢答按钮时抢答为违规抢答,违规指示灯亮,蜂鸣器响; (3)抢答延时,超过20S无人抢答时此题作废,蜂鸣器长鸣; (4)抢答成功后,抢答成功指示灯亮,数码管显示抢答成功的队伍编号; (5)在抢答成功后,主持人根据回答的正确与否可以对该队伍进行加减分控制; (6)每次正确抢答时,只有第一位按下抢答按钮的队伍为有效抢答。 2.PLC控制器的原理与组成 2.1PLC硬件系统 可编程控制器,英文称ProgrammableLogicController,简称PLC。PLC是基于电子计算机,且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置,但它不像继电装置那样,通过电路的物理过程实现控制,而主要靠运行存储于PLC内存中的程序,进行入出信息变换实现控制。PLC基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换,多只考虑信息本身,信息的入出,只要人机界面好就可以了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性,以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适应于工业环境,如便于安装,抗干扰等问题[1]。

基于51单片机的6路抢答器

摘要 此次设计选择使用AT89C51单片机为核心的控制元件,设计制作一个简易的抢答器。本设计是以AT89C51单片机作为控制的主要核心,LED显示器,蜂鸣器等六路抢答器的程序,并且利用了单片机的延迟时电路,时钟电路,键复位电路以及定时器/中断等其他电路。六路抢答器的设计特点是让选手应答时间与选手号码实时显示出来,利用复位电路开始新一轮的比赛或者游戏,我们使用的也是我们所掌握的C 语言来进行编程,实现了一些基本功能。 该系统的设计是可行的,以确定准确,简便,强烈的扩展能力。它的体现的功能主要是比赛开始时,主持人读完题目后按下抢答键,语音提示答题开始,提示音结束后开始倒计时,这时数码管开始进行10s 的倒计时,当有选手进行抢答时,选手按下抢答键,这时候数码管显示屏上就会显示出对应答题者的编号以及抢答所剩余的时间。如果10秒计时时间到了还没有人做出抢答,蜂鸣器就会发出声音并且语音提示抢答结束,这一题就作废即所有人均不得分,然后开始新一轮的抢答。在下一轮抢答开始之前按下复位键将时间归零,再按下开始键进行新的一轮。抢答者回答正确后,评审员按下加分键,该选手编号所对应的数码管显示的数字就增加(按一次加一分,最高显示9分)。相反,如果抢答者回答错误,在抢答者分数不为0的情况下,评审员按下减分键,该选手编号所对应的数码管显示数字就减少(按一次减一分,最低显示0分)。 关键词:单片机、AT89C51、抢答器 Abstract:The design options using AT89C51 microcontroller as the core control elements, design a simple Responder. The design is based on the six-way Responder AT89C51 microcontroller as the main core control, LED display, beeper and other procedures, and use of the single-chip delay circuit, clock circuit, key reset circuit and a timer / interrupt other circuits. Six-way Responder design feature is to allow players the response time and the player numbers displayed in real time, using the reset circuit to start a new round of the competition or game, we used our disposal C language programming, to achieve some basic functions. The design of the system is feasible to determine the accurate, simple, strong expansion capability. Its main function is to reflect the start of the game, the host title after reading press answer key, voice

8路抢答器设计

华侨大学厦门工学院数字逻辑系统设计课程设计报告 题目:8路抢答器 专业、班级: 分数: 2012年5月30日

任务书 一、任务 设计一个8路抢答器,在控制开关(控制系统的清零和抢答的开始)作用下,抢答选手在开始信号作用后在规定的时间内开始抢答,锁定并显示优先抢答选手的编号同时给出音响的提示。抢答选手确定后,封锁输入电路,禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到控制信号将系统清零为止。 二、设计要求 (1)设计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器。他们的编号为12345678,各用一个抢答按钮(开关),编号与参赛者的号码一一对应。 (2)设置一个系统清除和抢答控制开关R,该开关由主持人控制。 (3)抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出提示。先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 目录 一、课题研究的相关背景、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2 二、选题的目的、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2 三、电路总体框图和优缺点 (3) 1、电路总体框图 (3) 2、优点 (3) 3、缺点 (3) 四、电路设计 (3) 1、完整电路图 (4) 2、实物图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 3、数码显示 (5) 4、CC4511介绍 (6) 5、555芯片介绍 (7) 五、制作及调试过程 (8) 1、安装 (9)

六路抢答器论文

六路数字抢答器设计方法 王亚静 摘要:有许多比赛活动中为了准确、公正、直观的判断出第一抢答者,通常设置一台抢答器,通过灯光等手段指示出第一抢答者。同时,还可以设置记分、犯规及奖惩记录等多种功能。电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后,开始抢答,如有参赛者按抢答开关,则该组指示灯亮显示出抢答者的组别。此时,电路应具备自锁功能,使其他组的抢答开关不起作用。 关键词:第一抢答者 抢答器 锁存 复位 自锁功能 一.设计任务与技术要求 1、设计任务 设计制作一个可供6组选手参加比赛的数字式竞赛抢答器。 2、技术要求 (1) 抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛,分别用6个按钮S1、S2、S3、S4、S5、S6表示。 (2) 设置一个系统清除和抢答控制开关S0,该开关由主持人控制。 (3)抢答器具有锁存与显示功能。即具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存的功能。抢答开始后,若选手按动抢答按钮,锁存相应编号,相应灯亮起,并封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 二.总体方案设计及电路的工作原理: 1. 总体方案 数字式抢答器原理框图如图1所示。它由主体电路组成。主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能亮起相应灯泡同时横封锁输入电路,禁止其他选手抢答。

图1 2.工作原理 工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清零"状态,抢答器处于禁止状态,编号二极管灭灯;主持人将开关置“开始”状态,宣布"开始"抢答器工作。选手抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、二极管发光显示。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。计数输入由秒脉冲发生器提供。 三.单元电路的设计及电路图 1.抢答电路 抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供显示电路用;二是要使其他选手的按键操作无效。这里选用6D触发器74LS174,其电路图如图2所示。 图2 其工作原理是: 当开关S置于"开始"时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下S1),74LS174的输出Q1=1,二极管D1发光。此外,Q1=1,经非门过74HC30输出为高电平,74LS174处于禁止状态,封锁其他按键的输入,保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将 S0开关重新置“清零”, 6D触发器74LS174的CLR端为低电平,输出端(Q1~Q6)全部为低电平,于是二极管灭灯;然后再进行下一轮抢答。 2.反馈电路 这部分电路是用8与非门74HC30和6个非门构成,电路图如图3.

单片机实验8路抢答器C语言知识版

单片机综合实验报告 题目: 8路抢答器实验 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 时间:

一、实验内容: 以单片机为核心,设计一个8位竞赛抢答器:同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示。本实验有Protues软件仿真。 分别设置一个抢答控制开关S1和复位开关S2,由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮抢答时,锁存相应的编号,并且优先抢答选手的编号一直保持显示在显示器上,直到主持人将系统复位为止。 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定为30秒。 当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,同时绿色LED灯亮。 二、实验电路及功能说明 分别设置一个抢答控制开关S1和复位开关S2,由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮抢答时,锁存相应的编号,并且优先抢答选手的编号一直保持显示在显示器上,直到主持人将系统复位为止。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复位为止。复位后参赛队员可继续抢答。 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警红色LED灯亮,并禁止抢答,定时显示器上显示00。

三、实验程序流程图: 主程序; 非法抢答序;抢答时间调整程序;回答时间调整程序;倒计时程序;正常抢答处理程序;犯规处理程序;显示及发声程序。主流程图如下图所示 子程序

四、实验结果分析 五、心得体会

六、程序清单 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit wela_a=P3^0; sbit wela1=P3^1; sbit wela2=P3^7; sbit rest=P3^5; sbit host=P3^6; sbit led1=P3^4;//绿灯 sbit led2=P3^3;//红灯 sbit led3=P3^2;//黄灯 sbit key1=P1^0; sbit key2=P1^1; sbit key3=P1^2; sbit key4=P1^3; sbit key5=P1^4; sbit key6=P1^5; sbit key7=P1^6; sbit key8=P1^7; uchar x,q,d,s,ge,t0,t1,start,flag; uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}; void init();/*初始函数申明*/ void display(uchar s,uchar ge,uchar a); void delay(uint z); void keyscan(); void main() { init(); display(s,ge,a); while(1) { if(host==0) //主持人控制开关 { delay(5); if(host==0) { flag=1; start=1; delay(5); 延时 while(!host); 检测开关 } } if(rest==0) //复位 { delay(5); if(rest==0) { q=30; led2=1; led3=1; x=0; delay(5);

8路抢答器的设计报告(数字电路课程设计)资料

《数字电子技术》课程设计报告 8路智力抢答器 设计与制作 设计要求: 1、可同时供8名选手或8个代表队参加比赛; 2、主持人控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答 的开始; 3、抢答器具有数据锁存和显示的功能; 4、抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由 主持人设定; 5、具有报警功能。 成绩:评阅人: XX科技学院理学院

8路智力抢答器 设计与制作 8路智力抢答器是一种用数字电路技术实现由主持人控制、定时抢答、报警功能的装置。他是在规定的时间内进行抢答。一旦有人抢答,显示器上会同时显示抢答时间和抢答选手号码。当超出规定时间时,即使抢答,不会显示选手号码。 8路智力抢答器包括组合逻辑电路和时序电路。通过此次设计与制作,进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于8路智力抢答器包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 一、设计要求 (一)设计指标 1、计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是0、1、 2、 3、 4、 5、 6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0——S7。 2、给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。 3、抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管行显示出选手的编号,

同时扬声器给出音响提示。此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 4、抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30s)。当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的声响。 5、参赛选手在设定的时间内抢答,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时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。 6、如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00。 (二)设计要求 1、画出电路原理图(或仿真电路图); 2、元器件及参数选择; 3、电路仿真与调试; (三)制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。 (四)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 二、原理框图 抢答器系统原理框图如下所示。它由主体电路和扩展电路两部分组成,主体电路完成基本抢答后,选手按动抢答键时,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

PLC的六路抢答器设计

PLC的六路抢答器设计 摘要 伴随我国经济文化水平以及实业公司的不断的壮大,对于商业活动中公正的竞争与裁决面临了一个瓶颈,比如很多的证券公司、股票与基金的交易加上不同单位组织的各种智力竞赛等,面对于交易上遇到的种种障碍,抢答器孕育而生。随着抢答器的不断完善,由最初的优先权编码器组成的抢答器逐渐发展成为PLC 以及单片机组成的微型抢答器,把原来的复杂线路简单化、运算速度快速化、抗干扰能力强并且大大提高的它的可靠性、精确性与功能多样性。更能满足商业或者单位对于公然、公正、公平性质的交易尤其对于参加知识智力竞赛以及一些活动的抢答器的需求,深受广大群众的青睐。本设计将以西门子PLC为核心控制器,设计一个六路抢答器。设计内容包括主要由系统结构图、梯形图、程序指令等实现在选手知识竞赛时抢答者的座位号的控制,及时公正的反应出抢答者的抢答内容实现计分功能。 关键词:PLC;梯形图;抢答器;可编程序控制器 ABSTRACT With China's economic and cultural levels and industrial company continues to grow, for business activities in an impartial competition and award of facing a bottleneck, such as many securities companies, fund transactions with different units of the various intelligence contest, etc., in the face of on the hand is easy to encounter all sorts of obstacles, conceived and students. With the continuous improvement of the responder, composed of initial priority encoder responder gradually developed into composed of PLC and single chip micro responder, the original complex has the advantages of simple circuit,impartial competition and award is strong and greatly improve the reliability, accuracy and multiple functions of. To meet the business unit or the demand for openness, fairness of the transaction the face of by the people of all ages. This design will be

基于PLC的六路抢答器系统设计课程设计

课程设计说明书
题目: 基于 PLC 的六路抢答器系统设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教
师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加
以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研
究成果,也不包含我为获得
及其它教育机构的学位或学历
而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,
均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解
大学关于收集、保存、使用毕业设计(论
文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电
子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供
目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制
手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分
或全部内容。
作者签名:
日 期:

学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期: 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,
同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,
允许论文被查阅和借阅。本人授权
大学可以将本学位
论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩
印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名: 导师签名:
日期: 年 月 日 日期: 年 月 日

基于80C51单片机的八路抢答器设计分析

专业论文 题目:基于80C51单片机的八路抢答器设 计

摘要:八路智力抢答器是一个可供八个参赛组进行智力竞赛的电路装置,该装置主要是由单片机最小系统、控制电路(八个选手抢答按钮;三个主持人控制按钮;四个修改按钮)、数码显示电路与蜂鸣器电路组成的。单片机(MCU)是目前在电气控制技术中广泛应用的重要元件。它具有体积小,稳定性高,应用范围广,控制能力强,升级改造容易等诸多优点。本论文介绍采用ATMEL公司AT89S52单片机设计八路智能抢答器。软件采用汇编语言编程,汇编语言属于计算机领域的低级语言,具有简明易懂,执行效率高等的优点。智能八路抢答器具有抢答时间与答题时间调整,抢答错误报警提示等功能,可以广泛应用于各类知识竞赛。 关键词:抢答器;单片机;硬件系统;软件编程

基于80C51单片机的八路抢答器设计 一、系统概述与原理方框图 在文中,我对八路抢答器的总体设计及其主要的功能特点进行简单的分析,并给出它的特点,实现的功能以及系统的简单操作,以对单片机及其控制系统的了解。 (一)单片机技术发展的概述与系统问题的提出 目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,单片机的发展正朝着 CMOS化,低功耗,小体积,大容量,高性能,低价格和外围电路的内装化等 几个方面 发展。近几年,由于某种原因CHMOS技术的进步,大大地促进了单片机的CMOS 化,此种芯片除了低功耗外,还具有功耗的可控性,使单片机可以工作在功 耗精细管理状态,特别是IIC,API等串行总线的引入,可以使单片机的引脚 设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。 我们设计出的8路抢答器是一种基于MCS-51单片机的硬件和软件设计及 实现方法,这种电路设计具有按键有效提示,输入错误提示,控制报警电路, 在线修改功能等多种功能,保密性强,灵活性高,特别适用于家庭!办公室!学 生宿舍及宾馆等场所。它具有全集成化,智能化,高精度,高性能,高可靠 性和低价格等优点,是一个值得推广的一种方法。接下来我们就对方案与设 计原理方框图进行比较分析。 (二)设计思路与系统组成及主要特点 为了使设计更具有针对性,使用性更强,我对其进行精心的设计,在设 计过程中,我们想到了很多的设计方案。 1.设计思路 设计一个八路抢答器,可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛,他 们的编号分别为1——8,各用一个抢答器按钮,按钮的编号与选手的编号相 对应,分别设为S1…S8。节目主持人设置一组控制开关,用来控制系统的清 零和抢答器的开始,修改抢答时间与答题时间,如果想调节抢答时间或答题 时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态。并且抢答器具 有数据锁存和显示的功能,抢答开始,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁

8路数字抢答器设计说明

简易8路数显抢答器: 简单实用的八路数显抢答器,主要包括抢答、编码、优先锁存、数显、复位及音频振荡等电路。元器件主要包括 CD4511.N E555、IN 4148、三极管(901 4)、LED 共阴极数码管、扬声器、小型按钮开关及电阻电容等。 说明: 抢答数显电路: J1~J8八个按钮开关组成抢答键。D1~D12十二个二极管组成编码器,将抢答键按对应的BCD 码进行编码,并将所得的高电平加在CD4511所对应的输入端。CD4511是一块含BCD —七段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。CD4511的 1、2、 6、7脚为BCD 码输入端,9~15脚为显示输出端。3脚为测试端(LT),当L T 为“0 ”时,输出全为“1 ”。4脚为消隐端(B I ),当B I 为“0 ”时,输出全为“0 ”,因此此时可以清除锁存器内的数值,即可使用为复位端。5脚为锁存允许端(L E ),当L E 端由“0 ”→“1 ”时,a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个输出端保持在LE 为“0”时所加BCD 码对应的数码显示状态。 16、8脚分别接电源正负极。由CD4511的引脚图可知, 6、2、 1、7脚分别代表BCD 码的 8、4、

2、1位。按下对应的键,即可得到 0001、0010、 0011、0100、 01、0110、 0111、1000八个一系列的BCD 码。高电平加在CD4511对应的输入端上,便可以由其内部电路译码为十进制数在数码管上显示出来。优先锁存电路由两个二极管( D13、D14)、一个三极管(VT)、两个电阻及CD4511的锁存允许端(LE)完成。在初始状态或复位后的状态时,CD4511输入端都与一个电阻(10K)串联接地,所以此时BCD码输入端为“00”,则CD4511输出端a、b、c、d、e、f 均为高电平,g 为低电平,且数码显示为“0”。而当d 为高电平,三极管(VT)导通及g 为低电平时, D13、D14的正极均为低电平,使CD4511的LE 端为低电平“0”,可见,此时没有锁存即允许BCD码输入。而当任一抢答键按下时,由数码显示可知,CD4511输出端d 输出为低电平或输出端g输出为高电平,两个状态必有一个存在或着都存在。迫使CD4511的LE端,由“0”→“1”,即将首先输入的BCD 码显示的数字锁存并保持。此刻,其它按键编码就无法输入,从而达到了抢答的目的。音频振荡电路为NE555组成的多谐振荡器推动扬声器发出讯响声。四只二极管(IN4148)组成二极管或门电路分别接CD4511的 1、2、 6、7引脚,为NE555提供电源+Ucc,即任何抢答键按下时,扬声器都能发出报警声。元器件清单 序号910元件名称 电阻 电阻

六路抢答器设计报告

六路数字抢答器设计报告 目录 一、任务设计和要求 (2) 二、设计方案与论证 (4) 三、电路设计计算与分析 (5) 3.1 主持人控制电路 (5) 3.2 10S倒计时电路 (7) 3.3 控制显示电路 (10) 3.4 主要元器件介绍 (12) 四、总结与心得 (18) 五、附录 (19) 附录一:元器件清单 (19) 附录二:六路抢答器原理图 (20) 附录三:六路抢答器的仿真 (21) 六、参考文献 (22) 1

一、设计任务和要求 六路数字抢答器的设计任务如下: 1.主持人按动启动按钮,抢答开始,同时开始10秒倒计时。 2.6名抢答选手编号分别为1-6,各自控制一个按钮进行抢答,有人按下时扬声器给出声音提示,倒计时电路停止计时,同时显示抢答选手的号码。 3.选用七段LED作为显示器。 4.完成电路的理论设计。 5.参数的计算和有关器件的选择。 6. 对电路进行仿真。 7.撰写设计报告书一份:A3图纸1张。报告书要求写明以下内容:(B5纸) (1)总体方案的选择和设计 (2)各个单元电路的选择和设计 (3)仿真过程的实现 课程设计要求如下: 课程设计大体可分成以下三个阶段: 1.设计与计算阶段 学生根据课程设计任务、要求和条件进行总体方案的设计,通过论证和选择,确定总体方案。此后是对方案中单元电路 2

进行选择和设计计算,包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图,选用元件一览表。 2.计算机仿真及电路制版 运用仿真软件EWB或MULTISIM对设计电路进行仿真,排除电路故障、调整元器件参数、修改电路,使之达到设计指标要求。最后使用PROTEL软件完成对电路的PCB制版(选作)。 3.撰写设计报告阶段 设计报告是学生对课程设计全过程的系统总结。学生应按规定的格式撰写设计报告。设计报告的主要内容有: 1)课题名称。 2)设计任务和要求。 3)方案选择与论证。 4)原理框图,总体电路图、计算机电路仿真图,以及它们的说明;单元电路设计与计算说明;元器件选择和电路参数计算的说明等。 5)收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 3

《PLC课程设计》(---九路抢答器)指导书

广东工贸职业技术学院 2010~2011学年第二学期 PLC课程设计指导书 题目:九路抢答(PLC可编程控制器应用) 课程名称《PLC及组态课程设计》专业电子信息适用年级 09级 班级 09电信班1、2 指导教师 _侯益坤、伍勤谟 · 一、课程设计的目的 PLC的课程设计是在完成本课程内容的课堂教学和实践之后进行的。目的是通过对一个实际应用课题的设计,初步掌握PLC控制系统的设计方法,从了解设计要求,运用所学知识并查阅有关技术资料进行系统设计,到模拟安装调试,然后整理有关技术资料,编写设计说明书,使学生得到一次系统的训练,从而对本课程理解更深刻,更清楚,更重要的是提高应用理论知识解决实际问题的能力。 课程设计应以培养学生的能力为主,要求学生在独立完成设计任务的同时,注意多方面能力的培养和提高,主要包括以下几方面: (1)综合运用专业及基础知识解决实际工程技术的能力。 (2)独立工作的能力和创造能力。 — (3)查阅技术资料和各种工具书的能力。 (4)工程绘图能力。

(5)撰写技术报告和编制技术资料的能力。 因此,在课程设计教学中,应以学生为主体,让其充分发挥自主性和创造性。教师的作用主要体现在工作方法的指导和思维方法的引导,以及设计技术把关上面。 二、系统方案设计要求说明 在很多竞赛活动中,经常用到抢答器。对抢答器的控制要求是:当多个输入信号输入时,抢答器只接收第一个到来的信号,而不接收后面到来的输入信号并使第一个到来的输入信号相应的灯或铃有反应。 本系统中设有9个抢答输入按钮、一个复位按钮、一个开始按钮,一个七段数码管,一个蜂鸣器,一个3S兰灯,一个5S黄灯,一个红色违规指示灯。 】 本系统可提供九个抢答台,在主持人的主持下,参赛人通过抢先按下按钮回答问题。 在抢答开始前,主持人应按下复位按钮使系统复位,做好抢答准备。 当主持人说开始,并同时按下开始按钮,抢答开始,并限定抢答时间为10s。 若抢答者在抢答开始前抢先输入,则属违规要显示该台台号,同时蜂鸣器以秒的周期响, 红色违规指示以1秒的周期闪烁,以便扣分惩罚。 若在开始之后到3s之内第一个按下抢答输入,由七段显示器显示该台台号,同时3s兰灯点亮、蜂鸣器声以秒的周期响。以便答对之后给予基本加分和对应兰灯点亮额外奖励加分。 若在3s之后到5s之内第一个按下抢答输入,由七段显示器显示该台台号,同时5s黄灯点亮、蜂鸣器声以秒的周期响。以便答对之后给予基本加分和对应黄灯点亮额外奖励加分。 若在5s之后10s之内第一个按下抢答输入,由七段显示器显示该台台号,蜂鸣器声以秒的周期响。以便答对给予基本加分

单片机课程设计 八路抢答器(C语言)

单片机课程设计 8路抢答器 指导老师:宋跃 姓名:陈志祥学号:201241311121 班级:12电子卓越班

目录 一绪论 (3) 二基本设计方案 (4) 三具体设计 (5) 四电路板的制作 (7) 五电路功能测试与调试 (7) 六心得体会 (8) 附录 (9)

一绪论 1.1单片机抢答器的背景 二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。 在知识竞赛中,特别是做抢答题时,在抢答过程中,为了更确切的知道哪一组或哪一位选手先抢答到题,必须要有一个系统来完成这个任务。若在抢答中,只靠人的视觉(或者是听觉)是很难判断出哪一组(或哪一个选手)先抢答到题的。利用单片机编程来设计抢答器,可以使以上问题得以解决,即使两组的抢答时间相差几微秒,也能轻松的分辨出哪一组(或哪个选手)先抢答到题的。本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计,以及它的实际用途。 1.2设计要求: 一、基本功能: 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; 二、扩展功能: 1、扩展到8路或以上; 2、抢答倒计时提示; 3、各路的参赛者有得分显示; 4、其他自行增加的功能; 二基本设计方案 2.1 单片机的选择 我选择STC89C52单片机芯片的理由如下: 1、在设计过程中可能会出现很多问题,89C52可重复烧程序; 2、是80C51的增强型,功能与我们所学的51单片机基本相同;

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设 计

课程设计任务书 题目: 八路智力竞赛抢答器设计 初始条件: ◆教材:《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中 科技大学出版社 ◆元器件:74LS48三片,72LS192两片,74LS279、74LS148、 74LS00、74LS11、555各一片,数码管三个,发光二极管一个,开 关、电阻、电容若干,面包板,导线若干 ◆仿真:Proteus仿真软件 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) ◆多路智力竞赛抢答器功能要求: 基本功能: 1.设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,她们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢 答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、 S3、S4、S5、S6、S7。 2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。

3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编 号,同时扬声器给出音响提示。另外,要封锁输入电路,禁止其 它选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零 为止。 扩展功能: 1.抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间能够由主持人设定。当节目支持人按下“开始”按钮后,要求定时器立即倒计 时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续 时间0.5s左右。 2.参赛选手在设定的时间内抢答,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时刻的时间,并保持到主持人将系 统清零为止。 3.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显 示器上显示00. 报告要求: 课程设计的内容要求用A4纸打印,且页数不得少于20页。 时间安排:

相关文档
相关文档 最新文档