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正文內(nèi)容

基于單片機的十六路搶答器的設計的開題報告-展示頁

2024-11-04 10:25本頁面
  

【正文】 ine cycle, except that two PSEN activations are skipped during each access to external data memory. EA/VPP: External Access Enable, EA must be strapped to GND in order to enable the device to fetch code from external program memory locations starting at 0000H up to FFFFH. Note, however, that if lock bit 1 is programmed, EA will be internally latched on reset. EA should be strapped to Vcc for internal program executions. This pin also receives the 12volt programming enable voltage (Vpp) during Flash programming, for parts that require 12volt Vpp. XTAL1 Input to the inverting oscillator amplifier and input to the internal clock operating circuit. XTAL2 Output from the inverting oscillator amplifier. Oscillator Characteristics: XTAL1 and XTAL2 are the input and output, respectively, of an inverting amplifier which can be configured for use as an onchip oscillator. Either a quartz crystal or ceramic resonator may be used. To drive the device from an external clock source, XTAL2 should be left unconnected while XTAL1 is driven. There are no requirements on the duty cycle of the external clock signal, since the input to the internal clocking circuitry is through a dividebytwo flipflop, but minimum and maximum voltage high and low time specifications must be observed. Absolute Maximum Ratings: Operating Temperature..................................................................................... 55176。 7.準備論文答辯。 6.撰寫論文。 5.系統(tǒng)仿真調(diào)試。 7 4.軟件設計與計算。 3.硬件電路設計。 2.提出設 計方案。 設計(論文)進度計劃: 1.前期準備。有選手搶答,顯示第一位搶答者的序號; 其次, 要注意對 搶答到的 題 選手加分和減分的設計,這個是 設計中的 重 難點。 顯示部分:本次的設計中要 求 顯示搶答者的序號和每位選手的得分 。所以在設計時 , 復位和清零 需要判斷清楚,這也是設計的 重難點。 清零:是在每次搶答過后,在裁判為答題者加分或減分后,清除答題者的序號顯示,準備下次的搶答。 是在 搶答活動結(jié)束后,需要對所有的數(shù)據(jù)清零,把所有選手的得分 清零和最后一次搶答的搶答者的序號清零。復位電路通常采用上電 自動復位和 按鍵手動 復位兩種方式。 所以 需要 對定時器的充分了解后,再設計出精確的定時時間, 因 此定時器的設計是重點。這樣可以根據(jù)計數(shù)值計算出定時時間 [1]。 、定時器、復 位和清零的設計 定時器: 本次設要求有定時功能,所以在設計時要充分了解 MCS51 的定時器工作方式 。 6 在整個系統(tǒng)設計中,電源的設計是需要首先考慮的,者決定了系統(tǒng)是采用單電源方案,還是多電源方案。 、電源的設計 長期以來,單片機系統(tǒng)中使用的集成電路器件絕大多數(shù)在 5V 電源電壓工作。由于按鍵式機械觸點,當機械觸點閉合、斷開時,會有抖動 ,這種抖動對于人來說是感覺不到的,但對于單片機來說,則是完全可以檢測到的,因為單片機的處理速度在微秒級,而機械抖動的時間至少在毫秒級,一般在 510ms,對于單片機而言,已是一個很長的時間了,所以要采取措施消除抖動,避免產(chǎn)生誤差 [3]。很明顯,在按鍵數(shù)目較多的場合,行列式鍵盤與獨立式鍵盤相比,要節(jié)省很多的 I/O 口線。 行列式(也稱矩陣式)鍵盤用于按鍵數(shù)目較多的場合,它由行線盒列線組成,按鍵位于行、列的交叉點上,行、列線分別連接到按鍵開關的 兩端 。 因此 基于單片機的搶答器 比較適合。另外 MCS51 單片機采用 12MHz的晶振,提高了信號的測量精度,并且使該系統(tǒng)可以 通過軟件改進來擴張功能。 所以基于單片機設計 的搶答器會發(fā)展更好,可以增加更多搶答選手,價格會更便宜 、 更智能化 、 更節(jié)能 、 更靈敏 、性能更可靠 。 由于基于單片機設計的搶答器的核心部件是單片機芯片, 所以單片機價格的降低,設計基于單片機的搶答器的價格也會隨之降低,并且單片機的功能不斷增加,在設計搶答器的時候也會有更多的功能增多。目前世界各大公司為了提高競爭力,在提高單片機的性能的同時, 也 十分注重 各自 產(chǎn)品的價格 。 各種 單片機都具有多種封裝形式, 隨著集成電路技術及工藝的不斷發(fā)展,能裝入片內(nèi)的外圍電路也可以是大規(guī)模的,把所需的外圍電路全部裝入一片芯片內(nèi), 使得由單片機構成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展 ,即 搶答器 系統(tǒng)的單片化是目前搶答器的發(fā)展趨勢之一 。甚至單片機廠 商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做,制造出具有自己特色的單片機芯片,所以在生產(chǎn)基于單片機的搶答器時可以把所有的外圍電路綜合在一起,生產(chǎn)出完整的綜合多種功能的搶答器。可以在低電壓工作狀態(tài)工作很長時間, 由于工作電壓低, 則 使用壽命延長,可以多次 長期 的使用,所以單片機在未來的發(fā)展會趨向低功耗化。這些特性使得單片機可以在更小電源的支持下工作更長時間。 單片機的嵌入式應用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。像 80C51 就采用了 HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝 )和 CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導體工藝 )。以下是 單片機的發(fā)展和單片機發(fā)展對搶答器發(fā)展的推進。 單片機的 主流 系列是 C51 系列 單片, 由于單片機的發(fā)展,帶動其他相關產(chǎn)品的發(fā)展和改進,所以基于單片機設計的搶答器也隨之得到改進。由于使用的是單片機,使用技術 比較成熟,應用起來也比較方便、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) , 還有整個系統(tǒng)具有極其靈活的可編程性,能方便地對系統(tǒng)進行功能的擴張和更改。 這種搶答器 的特點是 : 中小規(guī)模集 4 成電路應用技術成熟,性能 可靠,能方便地完成選手搶答的基本功能,但是由于搶答器功能要求較 多 ,所以電路連接集成電路相對 也 較多,而且過于復雜,并且制作過程工序比較煩瑣,使用不太方便。綜合考慮, 則在選用單片機的系統(tǒng)結(jié)構時使用非總線結(jié)構的單片機應用系統(tǒng)結(jié) 構更加合理。采用該方式的應用系統(tǒng)多屬于比較簡單的應用系統(tǒng),比如小型控制器和單元儀表等 [2]。 分總線結(jié)構:非總線方式 單片 應用系統(tǒng) 省去了外部總線。采用總線方式的應用系統(tǒng)一般是比較復雜的系統(tǒng),比如工程控制系統(tǒng)、智能儀表及監(jiān)測系統(tǒng)等。以下是根據(jù)單片機的系統(tǒng)結(jié)構分類介紹: 總線結(jié)構:總線方式單片機應用系統(tǒng)都具有完整的外部總線結(jié)構,通過這些總線可以方便地訪問外圍設備和接口等。 以下主要介紹基于單片機的搶答器的現(xiàn)狀研究: 本次設計的 搶答器由單片機 MCS51 芯片 、搶答鍵盤、電源、 顯示 設備等 組成, 而且 搶答器 各種 功能 的 實現(xiàn) , 是 和 編寫的程序有關, 通過 編寫 單片機的 程序 來 控制 并 判斷第一位搶答者 。 搶答器可以分為基于數(shù)字電路基礎的搶答器和基于單片機的智能搶答器, 基于數(shù)字電路基礎的搶答器的設計是利用數(shù)字芯片、鎖存器、觸發(fā)器和邏輯電路等組成;而基于單片機的智能搶答器是以單 片機芯片為核心,結(jié)合外圍電路,通過編寫的程序在整個搶答器過程中 得以 很好的控制。 二、 畢業(yè) 設計(論文)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(文獻綜述) 研究現(xiàn)狀: 搶答器是 在競賽、文體娛樂 (搶答活動) 等 活動中, 能夠準確、公正、直觀地判斷出首先搶答者的機器 。在目前的工業(yè)控制、智能儀器儀表、辦公自動化、家用電器等諸多領域中,到處都可以看見單片機的蹤 影,單片機技術開發(fā)和應用水平已經(jīng)成為一個國家工業(yè)化發(fā)展水平的標志之一。因此即使兩組的搶答時間相差零點 零幾 毫 秒,也能輕松的分辨出哪一組(或哪個選手)先搶答到題的。 利用單片機編程來設計搶答器,可以使以上問題得以解決。 本次的設計框圖如下: 研究意義: 在搶答 競賽中, 搶答器的 靈敏度和質(zhì)量尤為重要 , 若在搶答中,只靠人的視覺(或者是聽覺)是很難判斷出
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