单片机课程方案设计书八路抢答器)

1、单片机课程设计 -8 091201212313242.142.242.3.43 53.1.53.253.374.94.1.94.2.104.3.104.4.124.5.135 1 4 5.1 145.214 . 1 5 . .15摘 要电子智能抢答计分器在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。抢答组数可以在八组以内任意使用，本系统设计为模块形式采用九针插头进行连接，系统工作原理本系统采用 AT89S51 单片

2、机作为核心。控制系统的五个模块分别为：单片机最小系统、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块、音乐音频输出模块。关键词：单片机；显示；驱动；抢答1 单片机的应用技术单片机由硬件系统与软件系统组成。硬件系统是指构成微机系统的实体与装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。其中运算器和控制器一般做在一个集成芯片上，统称中央处理单元（Central ProcessingUnit ），简称CPU，是微机的核心部件。CPU配上存放程序和数据的存储器、输入/输出（ Input/Output ，简称 I/O ）接口电路以及外部设备即构成单片机的硬件系统。软件系统

3、是微机系统所使用的各种程序的总称，人们通过它对微机进行控制并与微机系统进行信息交换，使微机按照人的意图完成预定的任务。软件系统与硬件系统共同构成完整的单片微型计算机系统，两者相辅相成，缺一不可。2 系统设计要点系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达到设计要求。软件设计部分，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，达到所需

4、功能要求。硬件电路是采用结构化系统设计方法，该方法保证设计电路的标准化、模块化。硬件电路的设计最重要的选择用于控制的单片机，并确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路设计还包括输入输出接口设计，画出详细电路图，标出芯片的型号、器件参数值，根据电路图在仿真机上进行调试，发现设计不当及时修改，最终达到设计目的。软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统由于是采用 51 系列单片机，因此使用 Keil C 语言进行开发。此编程工具相比汇编语言具有结构化、适用范围大、可移植性好等特点。本系统软件设计采用模块化系统设计方法，先编写各个功能模块子程序，然后进行组合与调整，经

5、过调试后，达到设计功能要求。2.1 抢答器的硬件设计要求抢答器同时供 8名选手或 8个代表队比赛，分别用 8个按钮 S1S8表示。设置一个系统清除和抢答控制按扭，该按扭由主持人控制。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。2.2 计分器的硬件设计要求加减计分有三位显示，用串行通信口，显示分数，用 4*4 阵列式键盘进行同时加减和单组加分。2.3 人机交互程序设计系统的人机交互程序设计，主要是解决按键的扫描与信息的显示，让操作者能够灵活地控制系统工作。

6、键盘用来输入指令，发光数码管用来显示单片机的状态，这是一个比较简单的人机交互形式。3 电子智能抢答器系统的硬件电路设计3.1 硬件模块方案主控制器模块：采用AT89C51 单片几机控制抢答器显示模块：数码管显示电源方案的选择：采用三端稳压器电路抢答器键盘模块：独立式键盘计分器显示模块：采用带有锁存功能的移位寄存器74LS595 芯片计分器键盘模块：行列式键盘3.2 计分器的电路设计主控制器采用AT89C51 单片机作为微处理器，AT89C51 是美国ATMEL 公司生产的低电压、高性能CMOS 8 位单片机，片内含4K bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和 128 bytes

7、 的随机存取数据存储器（RAM ），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51 指令系统，片内置通用8 位中央处理器（CPU ）和 Flash存储单元。计分器的工作原理是采用最小系统，用4x4 键盘来输入是选手需要加减进行分数的加减输入。主板上的6 个数码显示，加几分的数，按确定键后分数值从串口p3.0， p3.1 传到计分器显示模块上再通过数码管驱动模块显示。原理图如图4.1 所示张图第制543201234567出输CC CCCC CC口6串0S37L87 654321FAJ01.672114bpJC16C27P384B9 5BU70c5CdR1agBCd9

8、V3121fe6pSabcdefgdDK4012345670CR 1A AAAA AAA12345678C6V0SELA14262U71bp480c1141CdSSSS1R1agBCd219VN11fJ01e5OpCSabcdefgdD3SR01234567K1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A0160BSPDL15-A3711W14SSSSSU700bcp31CdR1agBCd989VfeK42p0abcdefgdSR1D012345671A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A6004S2611CLSSSSA14U790bcp2CdR1agBCd569VK1f0e3R 1Cp

9、SCabcdefgdDV012345671A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A3361590C10SSSSSSBL9A14RU7bpc180CdR1agBCd349Vfe2pSabcdefgdD012345671A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A601234567010BBBBBBBBCCSAL98765432123456780109A3333333322222222113214U7bcp070dCR1agBCd0123456701234567D DPN129V0000000022222222/1X XE EfePPPPPPPPPPPPPPPPLS5RTPp1SAabcdefgdS9D8012345671A2A3A4A5A6A7A8A01234567AAAAAAAA987654321U11111111PTE10V01234567STT/1 2R0 1 234567111111111 0AED25N NBB BBBB BBPPPPP