基于單片機(jī)的8路搶答器的設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-07-06 19:23本頁(yè)面
【正文】 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖硬件電路確定后，軟件的編程要與硬件相匹配，軟硬件才能結(jié)合完成所要實(shí)現(xiàn)的功能。這里采用最常用的方法即延時(shí)法，其的原理為：因?yàn)椤懊獭泵}沖一般持續(xù)時(shí)間短，約為幾ms，而按鍵的時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間,所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后再延時(shí)一段時(shí)間(這里取10ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài),如果是則為有效按鍵，否則無(wú)效。 顯示電路的設(shè)計(jì)顯示電路使用了七段數(shù)碼管7SEGMPX4CC，它是共陰極的，由高電平點(diǎn)亮。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的第9腳RST為硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位,復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖4所示:圖33 復(fù)位電路在方案中使用到了硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種功能,由上面的硬件復(fù)位可使寄存器及存儲(chǔ)器的值都恢復(fù)到初始值,而前面的功能提到了倒計(jì)時(shí)間需要有記憶功能,該功能實(shí)現(xiàn)的前提條件就是不能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位,所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào),其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。第三章 硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)搶答器的基本功能，可以設(shè)計(jì)出如下的單片機(jī)外圍電路：圖31 總體設(shè)計(jì)如圖31，數(shù)碼管段選P0口，位選P2口低3位，蜂鳴器（用綠燈代替）。如果測(cè)試通過(guò)，電路仿真沒(méi)有問(wèn)題能完全實(shí)現(xiàn)功能的話就可以實(shí)際的做板子的焊接工作了。由于單片機(jī)本身不具有軟件編譯測(cè)試的功能，我們需要借助其他軟件編譯，將編譯好的程序“燒”入單片機(jī)內(nèi)。單片機(jī)體積小價(jià)格低，應(yīng)用方便，穩(wěn)定可靠。第二章 搶答器方案論證搶答器的實(shí)現(xiàn)方式有種多樣，通過(guò)純電子器件搭建電路實(shí)現(xiàn)，如優(yōu)先編碼器，鎖存器，555定時(shí)器譯碼器等，純電子器件實(shí)現(xiàn)沒(méi)有軟件參與，調(diào)試簡(jiǎn)單，但是它不易于擴(kuò)展和修改，而且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy電子，電子器件管腳很多，實(shí)際搭建起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，焊接很容易出錯(cuò)。3. 如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒(méi)有選手搶答時(shí)，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示00。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng)“開(kāi)始”鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。2. 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。選手們都站在同一個(gè)起跑線上，體現(xiàn)了公平公正的原則。基于單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)方案 18 第一章?lián)尨鹌髟O(shè)計(jì)功能分析 數(shù)字搶答器的概述對(duì)于搶答器我們大家來(lái)說(shuō)都不陌生，它是用于很多競(jìng)賽場(chǎng)合，真正實(shí)現(xiàn)先搶先答，讓最先搶到題的選手來(lái)回答問(wèn)題。搶答器不僅考驗(yàn)選手的反應(yīng)速度同時(shí)也要求選手具備足夠的知識(shí)面和一定的勇氣。 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求基本要求：1. 給主持人設(shè)置一個(gè)開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制系統(tǒng)的清零（編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答器的開(kāi)始。搶答開(kāi)始后，若有選手按動(dòng)搶答器按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在LED數(shù)碼上顯示選手的編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示。發(fā)揮部分：1. 搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定（如30秒）。2. 參加選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。4. 選手如果在主持人按開(kāi)始鍵之前違規(guī)搶答，系統(tǒng)報(bào)警，LED顯示違規(guī)選手號(hào)碼和FF，直到主持人按下停止鍵。于是，我想到了用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)將很多任務(wù)交給了軟件編程去實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了外圍硬件電路，使外圍電路的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便。 在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，需要先通過(guò)仿真軟件測(cè)試電路以及編譯的程序，檢查外圍電路設(shè)計(jì)是否合理，軟件編譯是否正確，以及軟件和硬件電路能否正常配合工作，能否準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的功能。 進(jìn)行仿真。 外部振蕩電路
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