八路搶答器設(shè)計(jì)方案(已修改)
2025-05-07 13:26 本頁面
【正文】 八路搶答器設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)要點(diǎn)根據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和執(zhí)行裝置，可以將系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩大部分。硬件設(shè)計(jì)部分，包括編寫電路原理圖、合理選擇元器件、焊接各個(gè)元器件，然后對硬件性能進(jìn)行調(diào)試、測試，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。軟件設(shè)計(jì)部分，首先在設(shè)計(jì)之前完成系統(tǒng)總框圖和確定各個(gè)功能模塊，然后進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語言和軟件應(yīng)用程序，進(jìn)行編程設(shè)計(jì)等；最后是通過軟件對程序進(jìn)行調(diào)試、測試，以及仿真，以達(dá)到性能的最優(yōu)化。下面是軟硬件設(shè)計(jì)方法確定的。軟件設(shè)計(jì)的方法與開發(fā)環(huán)境的選取有著直接的關(guān)系，本系統(tǒng)由于是采用51系列單片機(jī)，因此使用Keil C語言進(jìn)行開發(fā)。此編程工具相比匯編語言具有結(jié)構(gòu)化、適用范圍大、可移植性好等特點(diǎn)。本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，先編寫各個(gè)功能模塊子程序，然后進(jìn)行組合與調(diào)整，經(jīng)過調(diào)試后，可以進(jìn)行仿真測試，已達(dá)到設(shè)計(jì)功能要求。為配合軟件的靈活設(shè)計(jì)，硬件電路是采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，該方法保證設(shè)計(jì)電路的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。硬件電路的設(shè)計(jì)最重要的選擇用于控制的單片機(jī)，再確定與之配套的外圍芯片，使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)既經(jīng)濟(jì)又高性能。硬件電路設(shè)計(jì)可以在焊接元器件之前畫出詳細(xì)電路圖，標(biāo)出芯片的型號、器件參數(shù)值，根據(jù)電路圖在仿真軟件上進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤時(shí)立即修改，高效，準(zhǔn)確地完成硬件設(shè)計(jì)。 硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個(gè)控制核心?？刂葡到y(tǒng)主要由：顯示模塊、控制模塊、報(bào)警模塊、搶答模塊組成。工作時(shí)，該系統(tǒng)通過矩陣鍵盤輸入搶答信號，經(jīng)單片機(jī)的處理后，輸出控制信號，利用一個(gè)4位數(shù)碼管來完成顯示功能并伴隨蜂鳴器報(bào)警，用按鍵來讓選手進(jìn)行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過程。當(dāng)主持人按下開始鍵時(shí)，表示整個(gè)電路開始工作，此時(shí)數(shù)碼管前兩位顯示選手編號（無人搶答顯示00），后兩位顯示倒計(jì)時(shí)剩余時(shí)間。若在25秒內(nèi)仍然無人搶答，蜂鳴器在最后5秒發(fā)出連續(xù)報(bào)警，提示搶答時(shí)間快要結(jié)束；若在30秒內(nèi)有人搶答，并且搶答成功，則將選手編號顯示在數(shù)碼管前兩位上，后兩位顯示搶答剩余時(shí)間，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出一聲報(bào)警，提示其他沒有搶答的選手此題已被人搶答成功。若在搶答過程中遇見特殊情況，主持人則可以通過時(shí)間加，時(shí)間減按鍵來進(jìn)行時(shí)間調(diào)節(jié)。若要開始新的一輪搶答，主持人按下復(fù)位鍵再按開始鍵即可。圖31 單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)方案4 設(shè)計(jì)原理及功能說明 單片機(jī)控制原理單片機(jī)（SCM）是單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microputer）的簡稱。它是把中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、I/O接口電路、定時(shí)/計(jì)數(shù)器以及輸入輸出適配器都集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。它的最大優(yōu)點(diǎn)是體積小，可放在儀表內(nèi)部。但存儲(chǔ)量小，輸入輸出適配器簡單，功能較低。目前，單片機(jī)在民用和工業(yè)測控領(lǐng)域得到最廣泛的應(yīng)用，早已深深地融入人們的生活中。圖41 STC89C51單片機(jī)引腳圖單片機(jī)是美國STC公司最新推出的一種新型51內(nèi)核的單片機(jī)。片內(nèi)含有Flash程序存儲(chǔ)器、SRAM、UART、SPI、PWM等模塊。（一）STC89C51主要功能、性能參數(shù)如下：（1）內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)51內(nèi)核，機(jī)器周期：增強(qiáng)型為6時(shí)鐘，普通型為12時(shí)鐘。（2）工作頻率范圍：0~40MHZ，相當(dāng)于普通8051的0~80MHZ。（3）STC89C51RC對應(yīng)Flash空間：4KB。（4）內(nèi)部存儲(chǔ)器（RAM)：512B。（5）定時(shí)器\計(jì)數(shù)器：3個(gè)16位；（6）通用異步通信口（UART）1個(gè)；（7）中斷源:8個(gè)；（8）有ISP(在系統(tǒng)可編程）\IAP(在應(yīng)用可編程),無需專用編程器\仿真器；（9）通用I\O口：32\36個(gè)；（10）工作電壓：~；（11）外形封裝：40腳PDIP、44腳PLCC和PQFP等。（二）STC89C51單片機(jī)的引腳說明：VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上
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