基于eda技術(shù)的搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-資料下載頁
2024-12-06 02:27本頁面
【導(dǎo)讀】摘要：本設(shè)計(jì)基于常用的EDA工具Proteus軟件，以ATmega16A單片機(jī)為核心芯片的八路數(shù)字搶答。輪的搶答操作只有一名選手能夠成功實(shí)現(xiàn)搶答。經(jīng)過調(diào)試和運(yùn)行使該系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期目標(biāo),具有反應(yīng)快、功能齊全、實(shí)用性和擴(kuò)展性強(qiáng)的等特點(diǎn)。字電路相結(jié)合設(shè)計(jì)、單片機(jī)設(shè)計(jì)、硬件描述語言VHDL設(shè)計(jì)。徹底的變革，取得了巨大的成功。數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了極大地靈活性。對于可編程邏輯器件，設(shè)計(jì)人員可利用價(jià)格低廉的軟件工。具快速開發(fā)、仿真和測試其設(shè)計(jì)。中對設(shè)計(jì)進(jìn)行測試。I/O端口不足的問題，最終本設(shè)計(jì)已做成實(shí)物。1)系統(tǒng)要具有鑒別鎖存,搶答計(jì)時(shí),計(jì)分電路,掃描顯示四個(gè)方面的功能；2)方案成本低，軟件編寫簡易，可擴(kuò)展性強(qiáng)。當(dāng)主持人按下?lián)尨疰I后搶答才有效，否則視為違規(guī)。超過30秒未搶答，此輪搶答作廢：。8個(gè)搶答選手按鍵的“自鎖”與“互鎖”操作；計(jì)時(shí)器從規(guī)定的時(shí)間倒計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)為零時(shí)計(jì)。出顯示；選手計(jì)分、保存、查詢、輸出顯示；搶答第一信號的識別，違規(guī)報(bào)警；搶答計(jì)時(shí)等功能。
【正文】 用的 ICCAVR 軟件進(jìn)行編程。系統(tǒng)的軟件仿真主要是在 Proteus 軟件中進(jìn)行， Proteus中的 ISIS（智能原理圖輸入軟件）是 Labcenter 開發(fā)的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，是常用的 EDA 工具。它不僅是數(shù)字電路、模擬電路、數(shù) /?；旌想娐返脑O(shè)計(jì)和仿真平臺，更具特色的是它是目前世界上最完整、最先進(jìn)的多型號微處理器的設(shè)計(jì)和仿真平臺，它的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上完成原理圖設(shè)計(jì)、微處理器的設(shè)計(jì)與仿真、電路的設(shè)計(jì)與仿真、系統(tǒng)的測試與功能驗(yàn)證到電路板的完整電子設(shè)計(jì)過程。 搶答成功 與 搶答犯規(guī)仿真 當(dāng)按下啟動鍵時(shí)，如有選手按下時(shí)， 程序?qū)z測第一信號鎖存并送給數(shù)碼管顯示選手號碼，同 第 13 頁 共 15 頁 時(shí)揚(yáng)聲器會發(fā)出一聲短響提示搶答成功，搶答成功以后選手再按下?lián)尨疰I無效，然后進(jìn)入等待狀態(tài)；如果此時(shí)正確鍵被按下，揚(yáng)聲器將會升調(diào)提示答題，同時(shí)給相應(yīng)的選手加十分 ,接著數(shù)碼管將顯示 30；如果錯(cuò)誤鍵按下，揚(yáng)聲器將會降調(diào)提示答案錯(cuò)誤，相應(yīng)的選手將不加分 ,接著數(shù)碼管將顯示 30 當(dāng)未按下啟動鍵時(shí)，如有選手按下時(shí)，數(shù)碼管會顯示違規(guī)選手號碼，同時(shí)揚(yáng)聲器會發(fā)出兩聲短響報(bào)警提示，報(bào)警之后將繼續(xù)倒計(jì)時(shí)， 30 秒倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)啟動鍵仍未按下則進(jìn)行搶答結(jié)束報(bào)警四聲長響，提示主持人和選手搶 答結(jié)束。而后顯示 30 程序進(jìn)入等待狀態(tài)，等待下次按下啟動鍵進(jìn)入下一次搶答 表決模式和計(jì)分查詢模式的仿真 圖 11 表決模式 led 燈 圖 12 表決模式數(shù)碼管顯示 系統(tǒng)硬件的調(diào)試 系統(tǒng)的硬件調(diào)試過程，是在軟件仿真結(jié)束后進(jìn)行的。 到 現(xiàn)在為止，我們完成了系統(tǒng)的簡單的硬件測試。因?yàn)闇y試計(jì)劃，測試方案和測試結(jié)果是硬件配置的重要部分，他們對硬件的可維護(hù)性影響很大，因此我們?nèi)砸龃罅康臏y試工作。為使硬件電路設(shè)計(jì)盡可能合理，應(yīng)注意 ： 盡可能采用功能強(qiáng)的芯片，以簡化電路 ； 留有設(shè)計(jì)余地 ， 在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)， 要考慮到將來修改擴(kuò)展的方便 ； 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機(jī) ； RAM 空間 不僅要滿足一般場合的使用，同時(shí)也有效支持使用高級語言開發(fā)系統(tǒng)程序 AVR 片內(nèi)漢高質(zhì)量的 Flash 程序存儲器，并具有高保密性，擦寫方便，支持 ISP 和 IAP,YE 可擴(kuò)展外部 RAM。 單片機(jī)目標(biāo)程序的下載 和 聯(lián)合調(diào)試 ： 源程序的編譯是在 ICCAVR 軟件平臺下進(jìn)行的，通過軟件仿真后，就可以將 ICCAVR 編譯產(chǎn)生 第 14 頁 共 15 頁 的目標(biāo)程序通過通用編程器燒寫到 Amega16A內(nèi)部的程序存儲器中。程序燒寫到 Atmega16A中之后，就要綜合調(diào)試整個(gè)硬件部分 ，包括顯示電路、流水燈電路、響聲電路、按鍵電路 實(shí)物圖如下： 圖 13 硬件實(shí)物圖 總的說來，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，但一些功能還有待完善 6 總結(jié) 本文通過了解智能搶答器的設(shè)計(jì)方案，分析了搶答信號存在競爭的原因，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，依據(jù)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)思想，將整個(gè)系統(tǒng)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。其中硬件設(shè)計(jì)部分由 搶答電路、數(shù)碼管顯示電路、 LED 顯示電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘信號電路以及響聲電路 共六部分 組成 ；軟件部分由 主程序設(shè)計(jì)、時(shí)鐘程序設(shè)計(jì)顯示程序設(shè)計(jì)、響聲函數(shù)設(shè)計(jì)、表決模式程序設(shè)計(jì)、計(jì)分查詢模式程序設(shè)計(jì) 共五部分組成。 系統(tǒng)的軟件仿真主要是在 Proteus 軟件中進(jìn)行的，同時(shí)在硬件調(diào)試方面，考慮到系統(tǒng)的維護(hù)性以及可擴(kuò)展性，器材的選取傾向于模塊化，線路的設(shè)計(jì)也傾向于杜邦線，并且這種設(shè)計(jì)理念的優(yōu)越性在后續(xù)的調(diào)試得到了體現(xiàn)。 本系統(tǒng)的大部分模塊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，并且也符合設(shè)計(jì)要求。但是，一個(gè)完整的系統(tǒng)僅僅靠兩月的分析、設(shè)計(jì)來開發(fā)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，它需要更長的時(shí)間來測試并完善。因此，本系統(tǒng)仍然存在著一些需要改進(jìn)和不足的問題。 比如動態(tài)掃描顯示時(shí)數(shù)碼管有些閃爍；設(shè)計(jì)中倒計(jì)時(shí)時(shí)間不能由用戶自己設(shè)定； 部分子程序的設(shè)計(jì)存在一定的冗余，有待進(jìn)一步優(yōu)化。 隨著 研究的進(jìn)行，可能還會出現(xiàn)其他一些問題，我會繼續(xù)努力，逐步改善和不斷完善本系統(tǒng)。 第 15 頁 共 15 頁 參考文獻(xiàn) [1] 樓苗然，李光飛 .單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) .北京航天航空大學(xué)出版社 ,2021： 4355. [2] 王傳新 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) .高等教育出版社 ， 2021： 2745. [3] 張軍． AVR 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例．中國電力出版社 :3039． [4] 陳桂友，柴遠(yuǎn)斌．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)．機(jī)械工業(yè)出版社 ： 6972． [5] 李銀華．電子線路設(shè)計(jì)指導(dǎo)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社 :1127． [6] 何小艇．電子系統(tǒng)設(shè) 計(jì)．浙江：浙江大學(xué)出版社 :2229 [7] 張 睿 .Altium Designer 原理圖與 PCB 設(shè)計(jì) .電子工業(yè)出版社 . [8] 林凌 ， 李剛，丁茹 ． 新型單片機(jī)接口器件與技術(shù)【 M】 .西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 [9] 胡學(xué)海 ． 單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京 :北京電子工業(yè)出版社， 2021 年 . [10] 唐正 ． Proteus 在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用 [D].武漢，華中科技大學(xué)， 2021 年 .
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1