【正文】 唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書設(shè)計(jì)題目： 基于單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì) 系別： 自動(dòng)化系 專業(yè)： 機(jī)電一體化 學(xué)生姓名： 方思源 班級(jí)： 07機(jī)電52 指導(dǎo)教師： 王震生 摘要隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、智能樓宇等行業(yè)，微型計(jì)算機(jī)作為嵌入式控制系統(tǒng)的主題與核心，代替了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的常規(guī)電子線路。同時(shí)樓宇智能化的發(fā)展與成熟，也為單片機(jī)的照明控制系統(tǒng)的普及與應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)主要介紹了用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的智能搶答器的硬件結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)介紹了它的硬件構(gòu)成和軟件工作過程，系統(tǒng)以AT89C51為核心，主要采用中斷控制系統(tǒng)，結(jié)合單片機(jī)的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求，設(shè)計(jì)過程中很好的將軟件與硬件相結(jié)合，達(dá)到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本要求。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 微型計(jì)算機(jī) 軟件 智能 AT89C51 搶答器目 錄第一節(jié) 前 言 3 智能搶答器的介紹 4 本設(shè)計(jì)任務(wù) 4第二節(jié) 單片機(jī)簡(jiǎn)介 4 80C51的主要性能： 5 信號(hào)引腳介紹： 6 信號(hào)引腳的第二功能 6 引腳的第一、第二功能會(huì)不會(huì)混淆 7第三節(jié) 設(shè)計(jì)方案比較 8 原始方案 8 最終方案 10第四節(jié) 硬件設(shè)計(jì)介紹 74LS47譯碼器 LM358 11 硬件部分工作原理 1倒計(jì)時(shí)的處理 14第五節(jié) 軟件設(shè)計(jì) 1主程序流程圖： 14 INT0中斷服務(wù)程序框圖： 15 中斷 16結(jié)論 21參考文獻(xiàn) 25 單片機(jī)控制的智能搶答器設(shè)計(jì)第一節(jié) 前 言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競(jìng)爭(zhēng)場(chǎng)合要求有公正的競(jìng)爭(zhēng)裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競(jìng)賽等,因此出現(xiàn)了搶答器。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復(fù)雜，可靠性不高，功能也比較簡(jiǎn)單，特別是當(dāng)搶答路數(shù)很多時(shí)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)就更為困難。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了以單片機(jī)為核心的新型智能的搶答器，在保留了原始搶答器的基本功能的同時(shí)又增加一系列的實(shí)用功能并簡(jiǎn)化其電路結(jié)構(gòu)。搶答器又稱為第一信號(hào)鑒別器，其主要應(yīng)用于各種知識(shí)競(jìng)賽、文藝活動(dòng)等場(chǎng)合。傳統(tǒng)普通搶答器主要存在以下缺陷：（一）、在一次搶答過程中，當(dāng)出現(xiàn)超前違規(guī)搶答時(shí)，只能處理違規(guī)搶答信號(hào)，而對(duì)沒有違規(guī)的有效搶答信號(hào)不能進(jìn)行處理，因而使該次搶答過程變?yōu)闊o(wú)效。（二）、當(dāng)有多個(gè)違規(guī)搶答時(shí)，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路選擇其中一個(gè)，或利用搶答電路電子元件的“競(jìng)爭(zhēng)”選擇其中一個(gè)。對(duì)于后者由于搶答電路制作完畢后電子元件被固定。各路搶答信號(hào)的“競(jìng)爭(zhēng)”能力也被固定，因而本質(zhì)上也有優(yōu)先權(quán)。普通搶答器存在不公平性。（三）、當(dāng)有多個(gè)違規(guī)搶答時(shí)，普通搶答器只能“抓住”其中一個(gè)而出現(xiàn)“漏洞”。 智能搶答器的介紹這是一種單片機(jī)控制的智能化搶答器，該搶答器可以克服普通搶答器存在的各種缺陷。詳細(xì)介紹了其硬件結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法。本系統(tǒng)的功能是通過按下?lián)尨疰I的按鈕使單片機(jī)的相應(yīng)的口線讀入信號(hào)，經(jīng)過處理后輸出致7447顯示所按下的鍵號(hào)。本系統(tǒng)還具備了用概率的方法篩選第一有效搶答信號(hào)、顯示超前違規(guī)搶答信號(hào)、以及可變的提示搶答的倒計(jì)時(shí)信號(hào)和按鍵自檢等功能。其中簡(jiǎn)述了單片機(jī)的特點(diǎn)和7447芯片的使用；概述中斷系統(tǒng)的控制功能，并詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)軟件的程序設(shè)計(jì)和步驟。 本設(shè)計(jì)任務(wù) 任務(wù)：以單片機(jī)為控制核心的智能型搶答器。它對(duì)采樣獲得的各種搶答信號(hào)進(jìn)行分析，識(shí)別超前違規(guī)信號(hào)。并對(duì)它們進(jìn)行處理，使每一次搶答過程都有效。利用存儲(chǔ)器記憶多個(gè)違規(guī)信號(hào)，克服“漏洞”現(xiàn)象。當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)搶答信號(hào)時(shí)，利用程序軟件隨機(jī)選擇其中一個(gè)十分公平并具有倒計(jì)時(shí)功能、驗(yàn)鍵、違規(guī)顯示等功能。第二節(jié) 單片機(jī)簡(jiǎn)介電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路到大規(guī)模集成電路共四個(gè)階段，即通常所說(shuō)的第一代、第二代、第三代和第四代計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在廣泛使用的微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，因此它屬于第四代計(jì)算機(jī)，而單片機(jī)則是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支。從1971年微型計(jì)算機(jī)問世以來(lái)，由于實(shí)際應(yīng)用的需要，微型計(jì)算機(jī)向著兩個(gè)不同的方向發(fā)展：一個(gè)是向著高速度、大容量、高性能的高檔微機(jī)方向發(fā)展；而另一個(gè)則是向穩(wěn)定可靠、體積小和價(jià)格廉的單片機(jī)方向發(fā)展。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個(gè)芯片上而得名，具體說(shuō)就是把中央處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及I/O口電路等主要微型機(jī)部件，集成在一塊芯片上。雖然單片機(jī)只是一塊芯片，但從功能和組成上，它已具有了計(jì)算機(jī)的屬性，為此它稱為單片微型機(jī)。單片機(jī)有很多的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：體積小、功耗低、價(jià)格廉、控制功能強(qiáng)、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣等等。本設(shè)計(jì)核心采用了AT89C51單片機(jī)。80C51單片機(jī)系列是在MCS—51系列的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，早期的80C51只是系列眾多芯片中的一類，但是隨著后來(lái)的發(fā)展，80C51已經(jīng)形成獨(dú)立的系列，并且成為當(dāng)前8位單片機(jī)的典型代表。80C51的芯片信號(hào)引腳和邏輯符號(hào)如圖2—1。80C51芯片為40引腳雙列直插封裝，單一的+5V電源，其引腳排列和邏輯結(jié)構(gòu)如圖2—1，它具有4個(gè)8位并行I/O口，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入/輸出。此外還有256單元的RAM和2個(gè)16位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 80C51的主要性能：8位微處理器和控制器內(nèi)含一個(gè)一位布爾運(yùn)算處理器，可直接對(duì)數(shù)據(jù)的位進(jìn)