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基于單片機的智能搶答器設計(編輯修改稿)

2024-07-15 17:35 本頁面
 

【文章內容簡介】 額外添加的。由于RB端口內部具有上拉電阻,只要用軟件設置其有效,即可省略在4 只端口引腳上外接上拉電阻。按鈕開關和指示燈與座位的對應關系如表3所示。按鈕開關和指示燈與座位的對應關系座位主持人席座位1座位2座位3座位4座位5座位6按鈕開關SW1SWaSWbSWcSWdSWeSWf指示燈D7D0D1D2D3D4D5蜂鳴器有無無無無無無 搶答器方案論證搶答器同時供6名選手或6個代表隊比賽,分別用6個按鈕S0 ~ S5表示?! ≡O置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S,該開關由主持人控制?! 尨鹌骶哂墟i存與顯示功能。即選手按動按鈕,鎖存相應的編號,并在LED數碼管上顯示,同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存,優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。   搶答器具有定時搶答功能,且一次搶答的時間由主持人設定(如30秒)。當主持人啟動開始鍵后,定時器進行減計時,同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響?!。?)參賽選手在設定的時間內進行搶答,搶答有效,定時器停止工作,顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間,并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。如果定時時間已到,無人搶答,本次搶答無效,系統(tǒng)報警并禁止搶答,定時顯示器上顯示00 (2)6路搶答器可以利用硬件電子元器件實現(xiàn),但電路結構復雜,調試困難,涉及到的外圍元件多,不便于安裝,實驗給實際操作帶來很大的麻煩?!。?)我們利用單片機可以用很少元件實現(xiàn)相同功能,而且單片機性能穩(wěn)定,可操作性強??梢灾挥肞0口連接上拉電阻,完成驅動LED的功能,串接按鍵可以由選手自己控制搶答機會,利用P3口的RXD接74LS164的A,B端,TXD接移位脈沖做時鐘信號。利用單片機程序判斷選手按鍵是否有效,但選手違規(guī)搶答,利用簡單程序顯示選手序號,啟動蜂鳴器并不間斷,告訴主持人有人違規(guī)操作,搶答無效。給出相應的延時,選手按正常的操作搶答,軟件倒記時,利用74LS164移位寄存8段數碼管,實現(xiàn)倒記時顯示時間,到5秒相應時間提醒選手時間快到了,要及時作答,并啟動蜂鳴器。如果有選手在規(guī)定的時間以前完成問題,開始新的問題作答,因為程序不是很大不需要擴展存儲空間,選手按鍵跳入相應的子程序,回答倒記時,通過單片機實現(xiàn)功能可以更人性化,只需單電源供電更方便,容易實現(xiàn)。電路結構簡單,外圍擴展的電路不是很多,鍛煉我們所學的知識應用到現(xiàn)實生活當中。為我們提供實踐的機會。單片機是電子專業(yè)發(fā)展的方向,更好的使用單片機可以是我們的產品小型化,使用更方便,性能更穩(wěn)定,功能更齊全,所以我們選用單片機加一定的外圍設備實現(xiàn)本次課程設計的要求。三、系統(tǒng)電路設計  為使硬件電路設計盡可能合理,應注意以下幾方面:  (1) 盡可能采用功能強的芯片,以簡化電路,功能強的芯片可以代替若干普通芯片,隨著生產工藝的提高,新型芯片的的價格不斷下降,并不一定比若干普通芯片價格的總和高?! ?2) 留有設計余地。在設計硬件電路時,要考慮到將來修改擴展的方便。因為很少有一錘定音的電路設計,如果現(xiàn)在不留余地,將來可能要為一點小小的修改或擴展而被迫進行全面返工?! ?3) 程序空間,選用片內程序空間足夠大的單片機,本設計采用AT89C51單片機?! ?4) I/O端口,在樣機研制出來后進行現(xiàn)場試用時,往往會發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題,而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。如有些新的信號需要采集,就必須增加輸入檢測端;有些物理量需要控制,就必須增加輸出端。如果在硬件電路設計就預留出一些I/O端口,雖然當時空著沒用,那么用的時候就派上用場了。(一)系統(tǒng)原理圖I2C(InterIntegrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線,用于連接微控制器及其外圍設備。I2C總線最主要的優(yōu)點是其簡單性和有效性??偩€的構成及信號類型是由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線,可發(fā)送和接收數據??偩€必須由主器件(通常為微控制器)控制,主器件產生串行時鐘(SCL)控制總線的傳輸方向,并產生起始和停止條件。   當SCL保留高電位同時SDL變低時傳送開始。這個開始狀態(tài)之后,時鐘信號變低來啟動數據傳送。在每一個數據位,時鐘位在確保數據位正確時變高電平。在每一個8位數據的結尾發(fā)送一個確認信號,而不管它是地址還是數據。在確認時,傳送端不會把SDL變?yōu)榈碗娖?,如果正確接收到了數據允許接收端把電位變?yōu)?。確認信號后,當SCL處于高電平時SDL從低變?yōu)楦撸甘緮祿魉屯V?。I2C總線是由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線,可發(fā)送和接收數據。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進行雙向傳送,最高傳送速率100kbps。CPU發(fā)出的控制信號分為地址碼和控制量兩部分,地址碼用來選址,即接通需要控制的電路,確定控制的種類;控制量決定該調整的類別(如對比度、亮度等)及需要調整的量。這樣,因為地址碼的作用各控制電路雖然掛在同一條總線上,卻彼此獨立,互不相關。   I2C總線在傳送數據過程有3種類型信號,它們分別是:開始信號、結束信號和應答信號。   開始信號:SCL為高電平時,SDA由高電平向低電平跳變,開始傳送數據。   結束信號:SCL為低電平時,SDA由低電平向高電平
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