【正文】 物理與電子工程學院 《單片機原理與接口技術》 課程設計報告書 設計題目： 八路搶答器的設計 專 業(yè)： 自動化 物理與電子工程學院 課程設計任務書 專業(yè)： 自動化 班級： 2班 學生姓名 學號 課程名稱 單片機原理與接口技術 設計題目 八路搶答器的設計 設計目的、主要 內容（參數(shù)、方法）及要求 設計目的：鞏固 單片機原理與接口技術課程中所學的知識，提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生查閱資料和閱讀文獻的能力，培養(yǎng)學生初步的科研能力，為畢業(yè)設計奠定基礎。 主要內容：本課程設計主要是利用單片機原理與接口技術課程中所學的知識，完成一個知識競賽中用到的 8 路搶答器的設計。設計內容包括硬件電路原理圖、顯示程序設計、硬件和軟件的綜合調試。 設計要求： 以 80C51 系列單片機為核心器件，組成一個 8 路搶答器，能夠供 8 個參賽隊進行搶答。 在現(xiàn)有的單片機實驗系統(tǒng)上完成硬件電路接線。 完成該課題的程序設計、提交程序設計框圖及 程序設計清單。 完成硬件與軟件的綜合調試，實現(xiàn)預定功能。 通過老師審核，提交課程設計報告。 工作量 2 周時間，每天 3 學時，共計 42 學時 進度安排 第 13 天：根據(jù)任務書的要求查閱相關資料。閱讀相關文獻。搞清楚本課題的設計內容，對本課題的設計有個初步的設想。 第 45 天：完成本課題設計的基本設計方案，通過指導老師的審核。 第 67 天：完成課題的硬件電路的設計 ,完成程序設計。 第 89 天：進行調試。 第 1011 天：撰寫課題設計報告書，并根據(jù)指導教師的意見進行修改。 第 12 天：完成課程設計報告書 。 第 13 天：提交報告書。 第 14 天：指導教師批閱課程設計報告書。 主要參考資料 韓志軍，沈晉源，王振波 .單片機應用系統(tǒng)設計 [M]機械工業(yè)出版社， 20xx 年 李全利 .單片機原理與接口技術 [M]高等教育出版社， 20xx 年第二版 馬淑蘭 .單片機技術及應用實例分析 [M]西安電子科技大學出版社， 20xx 年 自己查閱一些搶答器的設計實例以作參考。 指導教師簽字 教研室主任簽字 摘 要 搶答器作為一種工具，已廣泛應用于各種智力和知識競賽場合。但搶答器的使用頻率較低，且有的要么制作 復雜，要么可靠性低。作為一個單位，如果專門購一臺搶答器雖然在經(jīng)濟上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長期存放使（電子器件的）搶答器損壞，再購置的麻煩和及時性就會影響活動的開展，因此設計了本搶答器。 本設計是以八路搶答為基本理念。考慮到依需設定限時回答的功能，利用AT89C51 單片機及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機的定時器 /計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機地結合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間。用開關做鍵盤輸出，揚聲器發(fā)生提示。同時系統(tǒng)能夠實現(xiàn)：在搶答中，只有開 始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；搶答限定時間和回答問題的時間可在 199s 設定；可以顯示是哪位選手有效搶答和無效搶答，正確按鍵后有音樂提示；搶答時間和回答問題時間倒記時顯示，滿時后系統(tǒng)計時自動復位及主控強制復位；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。 關鍵字： 搶答器 。競賽 。單片機 目 錄 1 設計任務與要求 ...................................... 5 ........................................ 5 ........................................ 5 2 總體設計思路 ........................................ 5 3 硬件電路設計 ........................................ 5 .................................... 5 .................................. 6 ................................. 6 .................................. 6 .................................. 7 .................................... 8 選手搶答鍵（矩陣式鍵盤） ......................... 8 ............................... 9 4 軟件設計 ........................................... 10 ................................. 10 程序清單 ....................................... 11 5 仿真調試 ........................................... 19 6 總結 ............................................... 20 參 考 文 獻 .......................................... 20 5 1 設計任務與要求 設計目的 鞏固單片機原理與接口技術課程中所學的知識，提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生查閱資料和閱讀文獻的能力，培養(yǎng)學生初步的科研能力，為畢業(yè)設計奠定基礎。 主要內容：本課程設計主要是利用單片機原理與接口技術課程中所學的知識，完成一個知識競賽中用到的 8 路搶答器的設計。設計內容包括硬件電路原理圖、顯示程序設計、硬件和軟件的綜合調試。 設計要求 (1)以 80C51 系列單片機為核心器件，組成一個 8路搶答器，能夠供 8 個參賽隊進行搶答。 (2)在現(xiàn)有的單片機實驗系統(tǒng)上完成硬件電路接線。 (3)完成該課題的程序設計、提交程序設計框圖及程序設計清單。 (4)完成硬件與軟件的綜合調試，實現(xiàn)預定功能。 (5)通過老師審核，提交課程設計報告。 2 總體設計思路 接通電源后，主持人將開關撥到 “ 清除 ” 狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置 ，“ 開始 ” 狀態(tài)，宣布 “ 開始 ” 搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定 時時間內搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作 “開始、停止” 狀態(tài)開關。 3 硬件電路設計 原理圖的確定 6 單片機實現(xiàn)搶答的原理圖 同搶答電路的接口電路 如圖 311 圖 311 單片機實現(xiàn)搶答的原理圖 搶答器接口電路 參 考 電路 如圖 311 所示 。該 電 路完 成兩 個功 能 ：一 是分 辨 出 選手按鍵的先后 ，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是禁止其他選手按鍵操作無效。如有再次搶答需由主持人將 S 開關重新置 ,“ 清除 ” 然后再進行下一次搶答 。