基于單片機(jī)的智能搶答器的設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 ign is the use of the microcontroller core ponents, mainly by hardware ponents and software ponents. The hardware includes a microcontroller, drives, displays, alarms and keys, which together constitute the Responder body。 應(yīng)用 單片機(jī)的領(lǐng)域很多，例如智能儀器儀表等。微處理器、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)。 本設(shè)計(jì)的方案 本設(shè)計(jì)采用了 80C51 系列中的 AT89C51 單片機(jī)作為整個(gè)搶答器的靈魂，就像 3 人類的大腦一樣。設(shè)計(jì)方案如 圖所示。當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)間后，會(huì)通過報(bào)警電路報(bào)警，同樣，當(dāng)選手具有違規(guī)操作時(shí)，報(bào)警電路會(huì)發(fā)聲報(bào)警。因?yàn)?AT89C51 單片機(jī)內(nèi)含有可擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器，所以在進(jìn)行軟件編程上，可以采用在線編程，也適用于常規(guī)編程 [1]。 XTAL1 和 XTAL2 接由C C石英晶體（晶振）并聯(lián)成的諧振，這樣連接會(huì)使電路自動(dòng)激發(fā)震蕩。內(nèi)部復(fù)位是在 RST 引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)周期執(zhí)行，復(fù)位開始以后每過一個(gè)周期都有一次復(fù)位，直至 RST 端隨著電容充電電流的減少， RST 的電位逐漸下降最終變低電平 [2]。 選手搶答電路 本設(shè)計(jì)是為 8 名選手或者 8 個(gè)參賽隊(duì)設(shè)計(jì)的數(shù)字搶答器，所以選手要想實(shí)現(xiàn)搶答目的，就通過按自己座位上的搶答按鈕（即選手搶答鍵盤）來實(shí)現(xiàn)。 8 顯示驅(qū)動(dòng)電路 在 “ 本設(shè)計(jì)中搶答器的主要功能”中已經(jīng)講到搶答器的相關(guān)功能，提到了 LED 顯示屏可以顯示獲得搶答權(quán)的選手號(hào)以及違規(guī)的選手號(hào)以及搶答、答題剩余時(shí)間，這個(gè)顯示功能需要顯示及驅(qū)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)。在單片機(jī)中一般用“ 1”表示 +5V，用“ 0”表示 0V。 本設(shè)計(jì)采用壓電式蜂鳴器 ，利用 （ I/O） 口向揚(yáng)聲器送高電平來控制揚(yáng)聲器發(fā)聲 （ 如圖 所示 ） 。這就需要將市電 整流、濾波、穩(wěn)壓 三個(gè)過程，經(jīng)過這三個(gè)過程后輸出穩(wěn)定的 +5V 的直流電為 單片機(jī) 供 電 （ 如圖 所示 ） 。當(dāng)搶答過程需要復(fù)位、開始時(shí)，或者主持人調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或調(diào)節(jié)允許的答題時(shí)間（如果實(shí)際需要的搶答時(shí)間和允許的答題時(shí)間符合本設(shè)計(jì)的默認(rèn)值，則不再需要 調(diào)整相應(yīng)時(shí)間）時(shí)，主持人按動(dòng)“復(fù)位” 、“開始” 、調(diào)節(jié)時(shí)間按鈕以給出指令，單片機(jī)會(huì)對(duì)主持人下發(fā)的指令進(jìn)行分析掃描并執(zhí)行。若規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有選手參 與搶答，則蜂鳴報(bào)警器會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲音，搶答器自動(dòng)進(jìn)入初始狀態(tài)。 中斷程序流程 中斷程序是指當(dāng) CPU 對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析的時(shí)候，主持人給出 指令要求 CPU 去分析其他信號(hào)，這是 CPU 暫時(shí)中止正在分析的信號(hào)，而轉(zhuǎn)去分析主持人多給的其他信號(hào)，當(dāng)完成其他信號(hào)的分析并完成輸出后， CPU 再返回到原來的信號(hào)分析（中斷流程如圖 （ a）所示）。 4. 軟件仿真與硬件調(diào)試 軟件仿真 14 打開軟件 keil uVision2，鼠標(biāo)左鍵單擊主菜單 project，選擇 new project，彈出“ Create new project”對(duì)話框，用鼠標(biāo)選擇文件夾保存 [5]。 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試需要硬件調(diào)試軟件，在這里我們采用 Proteus ISIS 軟件，在電路圖畫在原理圖編 輯區(qū)內(nèi)并設(shè)置正確參數(shù)， 導(dǎo)入 hex 文件 ，最后按照本設(shè)計(jì)的預(yù)想方案進(jìn)行硬件調(diào)試。 現(xiàn)在我從以下幾個(gè)方面來對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行一下總結(jié)： 首先，是心態(tài)方面，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我知道要想成功的完成一件事，心態(tài)是何等的重要。在設(shè)計(jì)的前幾個(gè)星期內(nèi)，也經(jīng)常去找指導(dǎo)老師詢問相關(guān)問題，例如對(duì)單片機(jī)的各個(gè)接口的作用進(jìn)行了詳細(xì)的講解，是我更加的熟悉了如何去設(shè)計(jì)相關(guān) 的電路，比如如何去設(shè)計(jì)電源電路、復(fù)位電路等等。單片機(jī)接口與其他硬部件的鏈接讓人眼花繚亂，特別是 LED 顯示屏中的數(shù)碼管與接口的連線問題，每一個(gè) LED 顯示屏都是由八斷 數(shù)碼管組成，每個(gè)數(shù)碼管又有一個(gè)陰極一個(gè)陽極，連接起來有一種作嘔的感覺。唯一一個(gè)感覺到麻煩的就是源程序的編寫，這是不允許一點(diǎn)錯(cuò)誤出現(xiàn)的。完成過程中，最功不可沒的要數(shù)我的指導(dǎo)老師了，在這里，衷心的感謝王老師對(duì)本設(shè)計(jì)細(xì)心的指導(dǎo)以及提出的寶貴意見。 18 附錄 1 整機(jī)電路 19 附錄 2 源程序 20 21 22 23 。借此機(jī)會(huì)向王老師及對(duì)本設(shè)計(jì)提出寶貴意見以及幫助我的其他老師和同學(xué) 表示感謝 ，感謝他們的付出和奉獻(xiàn)。在最 后這個(gè)仿真與調(diào)試上，效果很明顯、結(jié)論很完美。 最后就是軟件的仿真與硬件的調(diào)試問題，本系里有“嵌入式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室”，當(dāng)時(shí)學(xué)習(xí)單片機(jī)課程的時(shí)候就是在這里做的實(shí)驗(yàn)。這些無不顯示有良好的、正確心態(tài)去支持自己。但在論文擬題過程中，我還是選擇了這個(gè)有關(guān)單片機(jī)應(yīng)用的搶答器設(shè)計(jì)，我認(rèn)為只要自己認(rèn)認(rèn)真真
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