八路搶答器設(shè)計課程設(shè)計-展示頁
2025-05-27 16:11本頁面
【正文】 答題，必須要設(shè)計一個系統(tǒng)來完成這個任務(wù)。利用單片機系統(tǒng)來設(shè)計搶答器，使以上問題得以解決，即使各組的搶答時間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。本系統(tǒng)采用 8051 單片機作為核心。該搶答器系統(tǒng)通過開關(guān)電路八個按鍵輸入搶 答信號；利用語音芯片 ISD1420 完成語音的錄放功能；利用存儲程序；利用一個四位一體的七段顯示數(shù)碼管來完成顯示功能。在位選數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的號碼，并有倒計時顯示，以及通過語音系統(tǒng)發(fā)出報警聲音，從而實現(xiàn)整個搶答過程。在其外圍接上復(fù)位電路、上拉電阻、數(shù)碼管、按鈕及 蜂 鳴 器。 AT89C51 單片機的 和 由 選手控制，分別是選手搶答鍵，即八組搶答的輸入口。 蜂鳴器的控制口。外部還接有蜂鳴器用來發(fā)出報警音。軟件設(shè)計部分由 程序設(shè)計流程圖和 匯編語言編寫。主持人按 搶答開始 鍵，會有提示音，并立刻進入搶答倒計時（預(yù)設(shè) 10S 搶答時間），如有選手搶答，并會顯示其號數(shù)， 3S 后進入回答倒計時（預(yù)設(shè) 15S 搶答時間）。如果主持人未按 搶答開始 鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答，犯規(guī)號數(shù)送往顯示，到按下 復(fù)位 鍵為止。由于用了單片機，使其技術(shù)比較成熟，應(yīng)用起來方便、簡單并且單片機周圍的輔助電路也比較少，便于控制和實現(xiàn)。 CS51 單片機特點如下： 1 可靠性好：單片機按照工業(yè)控制要求設(shè)計，抵抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般的CPU ，程序指令和數(shù)據(jù)都可以寫在 ROM 許多信號通道都在同一芯片，因此可靠性高。 該方案不但從性能上優(yōu)越，而且在使用上及其功能的實現(xiàn)上都較簡潔，并且由于單片機具有優(yōu)越的高集成電路性，使其工作速度更快、效率更高。 設(shè)計原理 1. 本電路采用單片機 AT89C51作為控制芯片，單片機的 P0口外接七段顯示數(shù)碼管，數(shù)碼管用來顯示八位選手的號碼。發(fā)光二極管采用共陽極接法，由于 P0 口為高電平呈輸入狀態(tài)，當有按鍵按下時， P0 口呈低電平與按鍵對應(yīng)的發(fā)光二極管滿足點亮條件點亮。 2. 蜂鳴器是利用三極管處于開關(guān)狀態(tài)是的導(dǎo)通與截止工作，在三極管導(dǎo)通時蜂鳴器工作，三極管截止時蜂鳴器不工作。 3. 數(shù)碼管采用共陰極七段 顯示，其內(nèi)部發(fā)光二極管為共陰極接低電平。搶答選手按下鍵的時候，其號碼被送往數(shù)碼管進行顯示。 4. 軟件設(shè)計分析首先在程序的開始為選手設(shè)置了一段違規(guī)程序，該程序的作用是為了防止選手在主持人沒有按下?lián)尨疰I時，有的選手已經(jīng)提前搶答了，本次搶答為無效搶答，并有報警和記錄下該位選手的選號，做違規(guī)處理。 6 3 電路設(shè)計 3． 1 系統(tǒng)電路原理 控制系統(tǒng)主要由單片機應(yīng)用電路、存儲器接口電路、顯示接口電路組成。在其外圍接上復(fù)位電路、上拉電阻、數(shù)碼管、按鈕及 蜂鳴 器。 外部中斷 0， 由裁 判控制 ,是搶答 開始 鍵。 P0 口和 P1 口要分別接上上拉電阻。 AT89C51 芯片不僅包括 CPU、 RAM、 ROM、定時器、串行口、 I/O 接口等主要功能部件之外，還有驅(qū)動器、鎖存器、指令寄存器、地址寄存器等輔助部分。 RAM 用于存放變化的數(shù)據(jù)，其地址空間為 256 個 RAM 單元，但其中能作為數(shù)據(jù)存儲器供用 戶使用的僅有前面 128 個，后 128 個被專用寄存器占用。通常采用只讀存儲器，且其有多種類型，在 89 系列單片機中全部采用閃存、定時 /計數(shù)器用于實現(xiàn)定時和計數(shù)功能。并行 I/O 口主要用于實現(xiàn)與外部設(shè)備中數(shù)據(jù)的并航輸入輸出，有些 I/O 口還有其他功能。 AT89C51 采用 40Pin 封裝的雙列直接 DIP 結(jié)構(gòu)。 74HC244 74HC244 芯片內(nèi)部共有兩個四位三態(tài)緩沖器，使用時可分別以 1C 和 2G 作為它們的選通工作信號。 A0~A3 為輸入端， Y1~Y4 為輸出端。 七段數(shù)碼管 LED 顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。圖中 DP 表示小數(shù)點，COM 表示公共端。共陰數(shù)管的發(fā)光二極管陰極必須接低電平，當某一發(fā)光二極管的陽極連到高電平時，此發(fā)光二極管點亮；共陽極數(shù)碼管的發(fā)光二極管是陽極并接到高電平，須點亮的發(fā)光二極管陰極接低電平即可。 8 4 程序設(shè)計 系統(tǒng)程序流程 (1)主程序 開 始初 始 化讀 鍵 盤 是 否 有 鍵 按 下NY中 斷 條 件 是 否 滿 足N進 入 中 斷 程 序調(diào) 用 顯 示 搶 答 違 規(guī) 并 報 警子 程 序Y (2) 中斷服務(wù)程序 1 0 秒 槍 答 倒 計 時 開 始 顯 示開 中 斷 并 響 聲 提 示設(shè) 定 定 時 器 初 值 并 啟 動 定 時器1 0 秒 到 中 斷 返 回中 斷 服 務(wù) 程 序調(diào) 用 讀 鍵
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