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太原理工大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告太原理工大学信息工程学院本科毕业设计（论文）开题报告毕业设计(论文)题目8路智能抢答器的设计学生姓名黄小林导师姓名曲兵妮专业自动化报告日期2011-3-1班级自动化0703班指导教师意见签字年月日专业(教研室)主任意见年月日系主任意见年月日

国内外研究现状及课题意义1.1国内外研究现状目前国内出现的抢答系统一般是针对某一学科或某一专用现场而设计开发的，由参赛选手利用专门设计的机械抢答器抢答，这种抢答器一般采用可编程控制器(ProgrammableController，简称为PLC)，以扫描方式工作，连续地、循环地、顺序地逐条执行程序，它的这种串行工作方式可避免继电器控制系统中触点竞争和时序失配的问题，具有响应速度快、功耗低、可重复编程上百次等特点，因此，PLC的应用十分广泛。但是，这种系统存在如下缺点:需要专家设计开发，开发周期长，不具有通用性，且功能单一，无法完成竞赛中诸如试题显示、语音提示等高级功能，因此在实际应用中有一定的局限性。国外虽然也有多种形式的抢答系统出现，但不适合我国开展知识竞赛的实际情况，而且通用性较差。1.2课题背景及研究意义抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种智力知识竞赛场合中它能迅速、准确、公正地判断第一抢答者并协助比赛顺利进行。随着我国教育事业的发展，公民的知识水平不断提高，对知识竞赛的参与意识越来越强。知识竞赛能培养公民的健康情趣和积极向上的精神，引导公民尊重科学、尊重知识，推动人们努力学习科学知识，运用科学知识为社会服务。知识竞赛不仅是丰富社会文化生活的重要形式之一，也是考核参赛者的智力和科学知识水平的一种重要手段。早期的抢答器只由几个三极管，可控硅，发光二极管组成，通过发光二极管的指示辨认最先抢答选手。现在大多数抢答器均使用单片机和数字集成电路，并增加了许多新功能，例如抢答倒计时，选手得分显示等等。但目前所使用的抢答器有的电路较复杂目前，开展知识竞赛时普遍采用抢答竞赛的方式，所使用的抢答系统大多为专门制作的机械电子设备，通过发光块(管)灯箱显示数字分值，且安装调试成本昂贵、不便移动、通用性也不好，一般只在电视台的一些专业娱乐节目中得以应用，一般企事业单位则较难实现。该系统己经在大、中、小学校以及企、事业单位主办的各类知识抢答赛中投入使用。实际应用证明，该系统易学易用，具有很强的通用性，大大活跃了知识抢答赛的现场气氛，具有较大的实用和推广价值。2.主要研究内容本抢答器主要研究可以同时供8名选手比赛，分别用8个按键进行抢答；主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间；具有清零和非法抢答控制功能，并由主持人操纵，避免选手在主持人说“开始”前提前抢答，违反规则；当主持人启动“开始抢答”键后，定时器进行减计时，在15秒内无人抢答表示所有参赛选手对本题弃权，抢答时间耗尽则禁止抢答；倒计时5秒时，如果无人抢答，则系统每一秒报警一次，用以提示参赛选手；抢答器具有锁存与显示功能，即选手按下按键，锁存相应选手的参赛号码，并在LED数码管上显示，同时扬声器蜂鸣。选手抢答为优锁存，其他按键者将不能响应；参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效后，显示器显示选手编号并进入30s倒计时；倒计时期间，若主持人想终止倒计时，可以按下“停止”按键，系统自动进入准备状态。设计电原理图，采用Protel软件画原理图，并用proteus进行仿真熟悉编译软件，编制代码，调试代码。3.拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等）本课题主要采用STC89C52RC单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软硬件有机的结合起来，使得系统能够正确的显示时间和选手号码。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。系统达到要求:在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效:抢答限定时间和回答问题的时间可设在1-99s设定:可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有音乐提示:抢答时间和回答问题时问倒记时显示，时间完后系统自动复位;按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。控制系统的四个模块分别为：存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。通过按键输入抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号，利用数码管来完成显示功能，蜂鸣器完成语音报警。从而实现整个抢答过程。技术路线：可行性论证STC89C52RC是一种低功耗、高性能CMOSS位微控制器，具有;K储器。使用Annel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规绷程器。在单芯片上，灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52RC为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52RC具有以下标准功能:Sk字节Flash,256字节RAn，32位班〕口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个巧位定时器叶数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52RC可降至Ollz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAh、定时器叶数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。所以八路抢答系统能通过STC89C52RC单片机来实现。4.设计工作安排及进度我安排的进度如下：第1周下达任务书，布置写开题报告，查看资料，了解市场上的各种抢答装置，包括工作原理、单片机种类等。第2周学习STC89C52RC单片机的数据手册与相关资料，第3周开题报告；第4周确定方案，画出方框图，设计测量电路，并对参数进行计算，设计电原理图；第5周采用Protel软件画原理图；第6—7周采用proteus进行初步的仿真第8—9周毕业实习第9—11周撰写毕业论文初稿，熟悉编译软件；第12—13周交毕业论文初稿；第13—14周编制代码，调试代码，第15—17周修改、打印毕业设计论文，进行毕业答辩。经过老师的讲解，一段时间的学习和查找资料，基本上已经对本次的论文有了大概的了解，并且对它有了大概的思路，在2011年6月5.参考文献[1]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社，2006.[2] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社，2001.[3] 陈汝全.电子技术常用器件应用手册[M].北京:机械工业出版社，2000.[4] 蔡美琴，张为民，沈新群等.MCS51系列单片机系统及其应用[M].北京：高等教育出版社，1992.[5] 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计——系统配置与接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，1990.[6]牛昱光，单片机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社，2008.[7]马春燕，微机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社，2007.[8]夏路易，基于EDA的电子技术课程设计[M],北京：电子工业出版社，2009.[9]

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