单片机抢答器毕业设计、论文1

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(完整版)基于单片机的八路抢答器毕业设计论文

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目录1.绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 课题研究的内容 (1)1.3 课题的优点及组成 (2)1.4方案论证 (2)1.5国内外现状 (3)1.6抢答器的简介 (3)1.7 抢答器的工作流程 (5)2.硬件设计 (6)2.1 硬件电路的设计原理 (6)2.2 硬件电路的设计 (6)2.3 最小系统 (8)2.4 稳压电源电路设计 (8)2.5 时钟频率电路的设计 (9)2.6 复位电路的设计 (10)2.7 显示电路的设计 (10)2.8 键盘扫描电路的设计 (11)2.9 发声电路的设计 (13)3.软件设计模块 (14)3.1 主程序系统结构图 (14)3.2 软件任务分析 (15)3.3 程序流程图 (15)3.4 程序清单 (16)4.系统的调试 (28)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一元器件清单 (34)附录二系统原理图 (35)1.绪论随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用,以及设备向小型化、智能化发展,作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势,显示出了很强的生命力。

进入21世纪以来,开发推出单片机的公司很多,各种高性能单片机芯片市场也异常活跃,新技术的不断采用,更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。

因其功耗低,超高型,低成本,功能完整,在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。

1.1 选题的目的和意义通过这次设计,掌握51单片机的原理,了解简单多功能抢答器组成原理,初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法,提高独立思考能力和排除故障的能力。

同时通过本课题设计与调试,提高自己的动手能力,巩固已学的理论知识,建立单片机理论和实践的结合,了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。

初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。

无论是学校还是电视节目中,都可能会举办各种各样的智力竞赛,都会用到抢答器。

基于单片机的8路智能抢答器设计,毕业设计论文

基于单片机的8路智能抢答器设计,毕业设计论文

摘要在抢答比赛中,利用抢答器可以轻易分辨出某个人或代表队首先获得答题权。

本设计采用STC89C52单片机设计抢答器系统。

电路要求设置有8个键盘,但是考虑到系统的可拓展性,本设计采取矩阵键盘从而设置16个键盘,可以供16名选手参加比赛。

主持人按下开始按钮,则开始抢答,并显示抢答时限;若有人按下自己抢答键,则在数码管上显示对应编号和抢答剩余时间,抢答剩余时间低于5秒时会报警提示,剩余时间为0秒时,若无人抢答,本次抢答无效;有人抢答情况下,主持人读完题目后按下开始作答按钮,则显示作答时间,作答时间低于5秒,会报警提示。

关键词:可拓展性;STC89C52单片机;矩阵键盘ABSTRACTIn a quiz, the responder can easily distinguish which group achieve the first answer right. The subject applies the STC89C52 MCU to design the responder system. The circuit set 8 keyboards. But taking into account the scalability of the system, this design take the matrix keyboard to set the 16 keyboards, so the circuit can be used for 16 players to participate in the competition. The responder will work when a host press the start button, and show answer time limit; if you press your answer key, the digital tube will show the corresponding number and the remaining time; and the circuit will alarm when the remaining time less than 5 seconds; if nobody answer the question when the remaining time is 0 seconds, the answer is invalid. The moderator will press the button after reading the question if someone answer a question, then the circuit display response time after pressing the button .In addition, the circuit will alarm when the time of the answer less than 5 seconds.Key words:Scalability; STC89C52 single chip microcomputer; Matrix keyboard目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1设计背景及意义 (1)1.2设计要求 (1)1.3设计内容 (2)1.4设计内容的扩展 (2)2 系统概述 (3)2.1系统的主要功能 (3)2.2系统工作状态 (3)2.3 单片机STC89C52功能简介 (4)3硬件电路设计 (7)3.1 Proteus软件介绍 (7)3.2 单片机最小系统设计 (7)3.3按键输入电路设计 (9)3.4 显示电路设计 (11)3.5 报警电路设计 (15)3.6 电源电路设计 (15)3.7 下载器电路 (16)3.8 总体电路设计 (17)3.9实物电路制作 (17)4软件设计 (19)4.1 Keil C51软件简介 (19)4.2主程序系统结构 (19)4.3 程序流程图 (20)4.4程序设计 (21)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 前言1.1设计背景及意义随着科技的飞速发展,单片机已经渗透到我们生活的各个领域,几乎在每个领域都能找到单片机的影子。

基于AT89S52单片机的抢答器设计毕业设计

基于AT89S52单片机的抢答器设计毕业设计

分类号TP399 单位代码11395密级学号0905270111学生毕业设计(论文)题目基于AT89S52单片机的抢答器设计作者院 (系)专业测控技术与仪器指导教师答辩日期2013年6月 1 日毕业设计(论文)诚信责任书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

毕业设计(论文)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。

尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人毕业设计(论文)与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。

论文作者签名:年月日xx大学本科毕业设计(论文)毕业论文(设计)诚信声明本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

论文(设计)作者签名:日期:年月日毕业论文(设计)版权使用授权书本毕业论文(设计)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文(设计)的复印件和电子版,允许论文(设计)被查阅和借阅。

本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文(设计)全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文(设计)。

本人离校后发表或使用该毕业论文(设计)或与该论文(设计)直接相关的学术论文或成果时,单位署名为。

论文(设计)作者签名:日期:年月日指导教师签名:日期:年月日基于AT89S52单片机的抢答器设计摘要基于AT89S52单片机的抢答器是一款电路简单,成本较低,操作方便,灵敏可靠的抢答器。

基于单片机智能多路抢答器毕业设计论文

基于单片机智能多路抢答器毕业设计论文

基于单片机智能多路抢答器毕业设计论文1目目录第一部分设计任务与调研...............................................................3第二部分设计说明...........................................................................4第三部分设计成果...........................................................................7第四部分结束语..............................................................................11第五部分致谢 (1)2第六部分参考文献 (13)2第一部分设计任务与调研一、设计任务本课题目标是开发并且制作一种结构简单、实用性强、基于单片机的智能抢答器,从而公正、快速、准确的裁决出第一抢答器。

二、设计思路采用52系列单片机STC89C52作为控制核心,该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现[3,4]。

由于使用单片机作为控制核心,其技术比较成熟,应用起来方便、简单,并且周围的辅助电路也比较少,便于控制和实现。

整个系统具有极其灵活的可编程性,能方便地对系统进行功能的扩展和更改。

经过比较,显然方案二比方案一简单的多,不但从性能上优于方案一,而且在使用上及其功能的实现上都较方案一简洁,并且由于单片机具有优越的高集成电路性,使其工作速度更快、效率更高。

另外STC89C52单片机可以采用12MHz的晶振,提高了信号的测量精度,并且使该系统可以通过软件改进来扩展功能。

而方案一采用了中小规模集成电路,由于其复杂的电路性能,可能会使信号的输入输出产生延时及不必要的误差。

因此选择方案二比较适合。

3第二部分设计说明随着计算机技术的发展,单片机技术已经成为计算机技术中的一个独特的分支,单片机的应用领域也越来越广泛,特别是在工业控制和仪表仪器智能化中扮演着举足轻重的角色。

单片机抢答器毕业论文

单片机抢答器毕业论文

单片机抢答器毕业论文单片机抢答器毕业论文摘要:本篇论文旨在设计和实现一种基于单片机的抢答器系统。

通过对硬件和软件的详细分析和设计,实现了一个功能完善、性能稳定的抢答器系统。

该系统能够广泛应用于教育、竞赛等场景,提高抢答效率和公平性。

本文主要介绍了系统的设计思路、硬件组成和软件实现,以及系统的测试和评估结果。

1. 引言抢答器是一种用于提高抢答效率和公平性的设备。

传统的抢答器多采用按钮或手柄的方式,操作繁琐且存在误操作的可能性。

而基于单片机的抢答器系统能够实现更高的稳定性和灵活性。

本文旨在设计和实现一种基于单片机的抢答器系统,以解决传统抢答器的问题。

2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机、按键、显示屏和声音输出等组件。

单片机作为系统的核心控制器,负责接收按键信号、控制显示屏和声音输出。

按键用于参与者抢答,显示屏用于显示抢答结果,声音输出用于提示抢答成功或失败。

2.2 软件设计系统的软件设计主要包括按键扫描、抢答逻辑和显示控制等功能。

按键扫描模块负责检测参与者的抢答操作,并将结果传递给抢答逻辑模块。

抢答逻辑模块根据抢答规则判断抢答结果,并将结果传递给显示控制模块。

显示控制模块根据抢答结果控制显示屏和声音输出。

3. 系统实现3.1 硬件实现本系统的硬件实现采用了STM32系列单片机作为核心控制器。

按键采用了高灵敏度的触摸按键,显示屏采用了液晶显示屏,声音输出采用了蜂鸣器。

通过合理的电路设计和连接,实现了硬件组件之间的正常工作。

3.2 软件实现系统的软件实现采用了C语言进行编程。

按键扫描模块通过轮询方式检测按键状态,实现了按键的实时检测。

抢答逻辑模块通过判断按键状态和抢答规则,确定抢答结果。

显示控制模块通过控制显示屏和声音输出,实现了抢答结果的显示和提示。

4. 系统测试和评估为了验证系统的功能和性能,进行了一系列的测试和评估。

测试结果表明,系统能够准确地检测参与者的抢答操作,并按照抢答规则判断抢答结果。

基于单片机的抢答器的设计 (1)

基于单片机的抢答器的设计 (1)

基于单片机的抢答器的设计 (1)随着人们生活中科技水平的不断提升,电子信息技术已经渗透各行各业,为我们的生活带来了更多的便捷和创新。

在学校中,随着教育改革的不断深入,交互式教学方式得到了越来越广泛的应用。

其中,抢答环节是一种非常受欢迎的教学方式,它不仅可以激发学生的学习热情,提升他们的竞争意识,还可以帮助教师快速了解学生的知识掌握情况。

本文基于单片机技术,设计了一种抢答器。

该抢答器具有简单易懂、操作方便、可靠性高等特点。

一、设计思路抢答器主要包含三部分,即控制器、传感器和显示器。

其中,控制器是抢答器的核心,用于控制整个系统的运行,检测传感器信号并判断谁先按下按钮。

传感器用于检测学生抢答的时间顺序,一般采用光电传感器或压电传感器。

显示器则用于显示抢答结果。

二、硬件设计本设计选用AT89C51单片机作为控制器,光电传感器作为传感器,LED数码管作为显示器。

下面进一步介绍各部分的设计原理和实现方法。

1. 控制器AT89C51单片机是一种高性能CMOS 8位微控制器,具有诸如EEPROM数据空间、RAM、I/O引脚、定时器/计数器、串行通信接口和中断系统等等特点。

本设计采用AT89C51单片机作为控制器来实现各种功能。

单片机的工作流程图如下:首先,为方便起见,将控制器的输入输出引脚定义如下:P0口连接光电传感器和LED数码管,其中P0.4~P0.7为LED数码管的控制引脚,P0.0和P0.1为光电传感器的输入引脚。

P1口连接一个按钮,用于开始或停止抢答环节。

P2口为输出口,用于驱动蜂鸣器。

控制器的程序流程如下:阶段1:初始化程序,将P0.4~P0.7输出低电平,使LED数码管不发光;将P2输出低电平,关闭蜂鸣器。

阶段2:等待开始信号,通过读取按钮的状态来确定是否开始抢答环节。

阶段3:抢答环节,当光电传感器检测到有学生按下按钮时,立即读取按钮的编号并记录下来,同时开启LED数码管相应的数字,同时蜂鸣器会响一声。

#基于51单片机的抢答器论文(可打印修改)

#基于51单片机的抢答器论文(可打印修改)

3.3 复位电路的设计
单片机的第 9 脚 RST 为硬件复位端,只要将该端持续 4 个机器周期的高电平即可实现复 位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态,其电路图如图 3-3 所示:
图 3-3 复位电路
在方案中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位可使寄存器及存储 器的值都恢复到初始值,而前面的功能提到了倒计时间需要有记忆功能,该功能实现的前提 条件就是不能对单片机进行硬件复位,所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执 行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程序执行的起始地址。
for(i=0;i<5;i++) {
4 软件设计模块
根据以上硬件电路和单片机控制原理,搭建编程思路,程序流程图如图 4-1 所示:
图 4-1 抢答器主程序流程图
相关 C 语言程序附录在最后。
5 仿真及结果
仿真方法是: (1)在 Keil C51 仿真软件下创建项目,并把上述源程序添加到项目中,通过编译产生 一个".hex"为后缀的文件,此文件就是用于烧写到 Proteus 软件中 AT89C52 芯片的文件, 参考文献[2]。 (2)把生成的".hex"为后缀的文件添加到 Proteus 软件中绘制的 AT89C52 芯片中作为控 制程序。
并可以根据仿真电路图制作硬件电路,这种设计具有传统逻辑设计方法所无法比拟的优越
性。设计整体性好、人性化强、可靠性高,实现了数字显示控制的智能化。
参考文献:
[1] 周润景.基于 Proteus 的电路和单片机系统设计和仿真 [M].北京:北京航空航天大学出版社,2005. [2] 金炯泰,金奎焕.如何使用 KEIL8051C 编译器[M].北 京:北京航空航天大学出版社,2002. [3] 程相波,卫安军.基于 MCS-51 单片机的八路抢答器设计方法研究文献名[J].北京工业职业技术学院学 报,2007(2). [4] 张齐. 单片机使用系统设计技术———基于 C 语言编程[M] .北京: 电子工业出版社,2004. [5] 潘永雄.新编单片机和使用[M].西安 :西安电子科技大学出版社,2003.

基于单片机的八路抢答器毕业设计

基于单片机的八路抢答器毕业设计

基于单片机的八路抢答器毕业设计一、选题背景及意义1.1 选题背景抢答器是一种常见的电子竞赛设备,它可以被广泛应用于各种知识竞赛、智力竞赛和技能竞赛中。

抢答器的原理是通过按下按钮来触发电路,从而使得系统判断谁先按下了按钮。

由于抢答器具有响应速度快、准确性高等特点,因此在教育培训、科技竞赛等领域得到了广泛的应用。

1.2 选题意义本设计旨在通过单片机技术实现一个八路抢答器,以满足各种知识竞赛、智力竞赛和技能竞赛的需求。

该抢答器具有响应速度快、准确性高等特点,可以提高比赛的公正性和公平性,同时也可以增加比赛的趣味性和互动性。

二、设计思路及方案2.1 设计思路本设计采用基于单片机的八路抢答器方案,主要包括以下几个部分:(1)光电传感器模块:通过红外线发射管和接收管构成光电传感器,用于检测选手是否按下按钮。

(2)单片机模块:采用STC89C52单片机,负责控制整个抢答器的运行。

(3)LED显示模块:采用八个LED灯,用于显示哪个选手按下了按钮。

(4)音响提示模块:通过蜂鸣器发出声音提示哪个选手按下了按钮。

2.2 设计方案(1)硬件设计硬件设计主要包括光电传感器电路、单片机电路、LED显示电路和音响提示电路四个部分。

其中,光电传感器电路主要由红外线发射管和接收管构成;单片机电路采用STC89C52单片机,配合外部晶振、复位电路和ISP下载接口实现对整个系统的控制;LED显示电路采用常规的共阴极八段数码管,通过多工位选择来实现对不同选手的显示;音响提示电路采用蜂鸣器实现对选手按键行为的声音提示。

(2)软件设计软件设计主要包括系统初始化、中断服务程序、定时器控制程序和按键扫描程序四个部分。

其中,系统初始化主要负责对各个模块进行初始化设置;中断服务程序主要负责处理光电传感器的中断请求;定时器控制程序主要负责控制LED灯的显示和蜂鸣器的声音提示;按键扫描程序主要负责检测选手是否按下按钮,并触发相应的中断服务程序。

三、设计实现及测试3.1 设计实现本设计采用Protues仿真软件进行电路设计和调试,通过Keil C编译软件进行单片机程序编写和调试。

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单片机抢答器设计与实现摘要此次设计提出了用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一个简易的抢答器,本方案以AT89C51单片机作为主控核心,与MAX232、发光二极管、数码管、蜂鸣器等构成硬件操作,再利用C语言编程,来控制抢答器的功能实现。

本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。

其实在以往企业或学校等举行自己搞的知识竞赛中,都是主持人读题,观众选手得安静仔细听题目,有条件的花上万元买个电子抢答器,算是给知识竞赛赛场添彩了。

大多依靠主持人发挥水平,选手和观众渴望的类似电视台的节目效果难以实现。

与电视播放的那些竞赛场面对照——选手坐在显示器前答题,观众看着大屏幕显示题目和答案,大屏幕有抢答显示计分排行等,绚丽的画面有节奏的音乐——差距很大,但这些都不是电视台的专利,利用竞赛软件,运用互动式多媒体技术,将竞赛题目制作成演示程序。

通过投影仪大屏幕或电视墙在现场播放,给观众强烈的视听感受,凝聚竞赛现场气氛。

通过选手面前的显示器,为参赛队员提供最直接的看题效果,保证队员对题目的正确理解。

而我们设计的抢答器节省的不小的开支,还能直观公正的看清哪位选手先抢答到题并有主持人来往下读题目。

它的功能实现是有主持人按键来控制总开关,主持人按下开关那么选手开始抢答,此时数码管开始0—60计数,并且选手们必须在规定的时间内进行抢答,若过了60秒还没抢答那么抢答失效,选手们若有一个在规定的时间内抢答成功则其余的选手不可以再抢答,在数码管上会显示哪位选手抢答到题目及其所用的时间。

关键字:STC89C52单片机、动态显示、中断目录第一章绪论 (1)1.1 单片机抢答器的背景 (1)1.2 单片机抢答器的意义 (1)1.3 抢答器的应用 (1)第二章整体设计方案 (2)2.1主要芯片的介绍................................错误!未定义书签。

2.3 MAX7219......................................错误!未定义书签。

2.3.1 MAX7219引脚说明........................错误!未定义书签。

2.3.2 基本的工作方法..........................错误!未定义书签。

2.3.3 MAX7219初始化.........................错误!未定义书签。

2.3.4 部分程序功能介绍........................错误!未定义书签。

2.3 单片机的存储器配置 (6)第三章硬件设计 (8)3.1 最小系统的设计 (8)3.2 数码管显示电路 (8)3.3按键控制电路 (9)第四章软件设计 (11)4.1 抢答器系统软件设计的流程图 (11)4.2 主程序 (12)4.3 中断程序 (15)第五章系统的仿真 (18)5.1 protenus软件的介绍及使用 (18)5.2 抢答器protenus软件的仿真 (22)第六章调试功能说明 (23)6.1 系统的调试 (23)6.2 软件调试问题及解决 (23)6.3 焊接的问题及解决 (24)6.4 单片机的通信 (25)结论 (27)工作展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章绪论1.1 单片机抢答器的背景二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。

不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。

它由主机、键盘、显示器等组成。

还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。

这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。

顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。

因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。

它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。

现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。

各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。

现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。

究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

在知识竞赛中,特别是做抢答题时,在抢答过程中,为了更确切的知道哪一组或哪一位选手先抢答到题,必须要有一个系统来完成这个任务。

若在抢答中,只靠人的视觉(或者是听觉)是很难判断出哪一组(或哪一个选手)先抢答到题的。

利用单片机编程来设计抢答器,可以使以上问题得以解决,即使两组的抢答时间相差几微秒,也能轻松的分辨出哪一组(或哪个选手)先抢答到题的。

本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计,以及它的实际用途。

1.2 单片机抢答器的意义本系统采用单片机作为整个控制核心。

控制系统的四个模块为:显示模块、存储模块、语音模块、抢答开关模块。

该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号;利用一个数码管来完成显示功能;用按键来让选手进行抢答,在数码管上显示哪一组先答题的,从而实现整个抢答过程。

在知识比赛中,特别是做抢答题目的时候,在抢答过程中,为了知道哪一组或哪一位选手先答题,必须要设计一个系统来完成这个任务。

如果在抢答中,靠视觉是很难判断出哪组先答题。

利用单片机系统来设计抢答器,使以上问题得以解决,即使两组的抢答时间相差几微秒,也可分辨出哪组优先答题。

本文主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理,以及它的实际用途。

系统工作原理本系统采用89c52单片机作为核心。

控制系统的四个模块分别为:存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。

该抢答器系统通过开关电路四个按键输入抢答信号;利用一个数码管来完成显示功能。

工作时,用按键通过开关电路输入各路的抢答信号,经单片机的处理,输出控制信号,单片机控制的智能抢答器设计。

1.3 抢答器的应用随着我国经济和文化事业的发展,在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决,诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。

抢答器一般是由很多电路组成的,线路复杂,可靠性不高,功能也比较简单,特别是当抢答路数很多时,实现起来就更为困难。

因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器,在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路结构。

抢答器又称为第一信号鉴别器,其主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。

传统普通抢答器主要存在以下缺陷:(一)、在一次抢答过程中,当出现超前违规抢答时,只能处理违规抢答信号,而对没有违规的有效抢答信号不能进行处理,因而使该次抢答过程变为无效。

(二)、当有多个违规抢答时,普通抢答器或采用优先编码电路选择其中一个,或利用抢答电路电子元件的“竞争”选择其中一个。

对于后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定。

各路抢答信号的“竞争”能力也被固定,因而本质上也有优先权。

普通抢答器存在不公平性。

(三)、当有多个违规抢答时,普通抢答器只能“抓住”其中一个而出现“漏洞”。

第二章整体设计方案2.1 单片机的选择2.1.1 什么是单片机单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统。

单片机是将中央处理器,随机存储器。

只读存储器,定时器芯片和I/O接口电路集成于一个芯片上的微控制器。

单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU 集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。

随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。

而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。

目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。

而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

单片机是靠程序的,并且可以修改。

通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。

一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

2.1.2 单片机的应用单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:1.在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。

采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。

例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。

2.在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。

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