八路抢答器设计(附源程序)

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智力竞赛八路抢答器电路设计

智力竞赛八路抢答器电路设计

题目智力竞赛八路抢答器电路设计班级 09无非<一>班学号 200910210101 姓名代让让指导严君美时间 2011-6-8 景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书姓名:Ethan 班级:无非(一)班指导老师:严老师设计课题:智力竞赛八路抢答器的电路设计设计任务与要求设计任务:⒈设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SB8。

⒉给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零和抢答的开始。

⒊抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后,当有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时蜂鸣器给出音响提示。

此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

4.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路,画出各单元电路图和总体逻辑框图,正确描述各单元功能,合理选用电路器件,画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告。

设计要求:⒈抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30s)。

当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时蜂鸣器发出声响。

⒉参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。

⒊如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00。

设计步骤1、查阅相关资料,开始撰写设计说明书;2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明;3、依次对各部分分别给出单元电路,并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明;4、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明;5、列出标准的元件清单;6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。

八路抢答器设计(附源程序)

八路抢答器设计(附源程序)

烟台大学单片机课程设计说明书课题:八路抢答器学生姓名:学号:院系:机电汽车工程学院专业:机械设计制造及其自动化指导老师:同组成员:组长:20 年06 月07 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)4.1 控制系统所需硬件 (4)4.2 硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)5.1 软件总体设计 (7)5.2 程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)6.1 Keil软件 (12)6.2在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1:源程序代码 (16)附2:参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今,各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式,人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣,还可以学到一些科学知识和生活常识。

然而在抢答过程中,单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。

为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权,必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。

抢答器作为一种电子产品,已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。

抢答器在竞赛中有很大用处,通过抢答器的指示灯显示,数码管显示和警示蜂鸣等手段,能准确,公正,直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。

但是,目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计,分立元件较多,造成抢答器的成本较高。

此外一般抢答器由模拟电路,数字电路或二者结合组成,其智能化程度低,故障率高,显示简单。

现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化,集成化方向发展,因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。

2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件,以单片机为控制核心,设计一个8路智能抢答器。

要求实现的功能如下:1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按键S1~S8进行抢答。

2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。

3) 具有清零和非法抢答控制功能,并由主持人操纵,避免选手在主持人说“开始”前提前抢答,违反规则。

八路抢答器设计书

八路抢答器设计书

目录一、设计任务与要求 (2)二、总体方案设计与论证 (3)三、部分电路工作原理 (4)四、总体电路设计 (5)1.抢答器电路 (5)2.定时电路 (8)3.报警电路 (9)4.时序控制电路 (9)五、实验器材清单 (10)六、总电路原理图 (10)七、课程设计总结 (11)八、参考文献 (12)一、设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示。

2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。

3. 抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。

选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4. 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。

当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。

5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。

6. 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。

二、总体方案设计与论证如图所示为总体方框图。

其工作原理为:1.接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于静止状态,编号显示器和指示灯灭,等主持人将开关置“开始”位置后,抢答器处于等候状态,此时额可以进行抢答。

2.抢答器完成,优先判断抢答的组号,并将编号进行锁存,然后通过译码器将编号显示在七段数码管上,并且扬声器提示。

3.当一轮抢答结束后,定时器停止、禁止第二次抢答。

4.如果再次抢答必须由主持人操作“清除”和“开始”状态的开关,即需要主持人清零。

三、部分电路工作原理1.开关阵列电路该电路由多路开关所组成,供抢答着使用,每一抢答者与一个开关相对应(开关S0—S7的代号分别是8、1、2、 6、7,即抢答着的组号,便于主持人看到显示器上的数字后,能准确宣布谁是优先抢答者)。

8位竞赛抢答器的设计

8位竞赛抢答器的设计

单片机课程设计专业电气工程及其自动化指导教师学生颜良堂学号 B16题目8位竞赛抢答器的设计2013年12月25日目录一、设计任务与要求 (3)二、方案设计与论证 (3)方案一: (3)方案二: (3)三、单元电路的设计 (3)芯片的选择及工作原理 (3)系统的硬件构成及功能 (4)四、软件的设计 (5)主程序流程图 (5)主程序 (5)子程序 (6)1、开始、复位程序 (6)2、中断程序 (6)3、选手键盘扫描程序 (7)4、数码管显示程序 (9)5、抢答时间设计程序 (9)6、延时子程序 (9)五、仿真与调试 (10)抢答器调试结果 (10)六、结论与心得 (12)附件1:电路图 (12)附件2:源程序 (13)附、参考文献� (17)一、设计任务与要求以单片机为核心,设计一个8位竞赛抢答器:同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示。

设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。

当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间为左右。

参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。

如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。

通过键盘改变抢答的时间,原理与闹钟时间的设定相同,将定时时间的变量置为全局变量后,通过键盘扫描程序使每按下一次按键,时间加1(超过30时置0)。

同时单片机不断进行按键扫描,当参赛选手的按键按下时,用于产生时钟信号的定时计数器停止计数,同时将选手编号(按键号)和抢答时间分别显示在LED上。

二、方案设计与论证方案一:使用C语言编程实现基于单片机的八位抢答器的课程设计,用到的元器件有AT89C51 、MAX7219、按键、数码管、上拉电阻、蜂鸣器等。

8位竞赛抢答器课程设计

8位竞赛抢答器课程设计

目录1. 原理分析(by 张潇) (2)1.1 设计任务 (2)1.2 性能指标 (2)1.3 工作原理 (2)2. 方案选择(by 张潇) (3)2.1 方案设定 (3)2.2 方案比较 (3)2.3 方案选择 (3)3. 电路原理图绘制及仿真(by 王倩) (3)3.1 所需元器件型号及数量 (3)3.2 电路原理图 (4)3.3 电路仿真结果 (5)4. Pcb图绘制(by 朱文广) (5)4.1 pcb绘制步骤 (5)4.2 pcb绘制原则 (5)4.3 8路抢答器pcb图 (7)5. 综合调试(by 朱文广) (7)5.1 软件调试 (7)5.2 硬件调试 (9)6. 总结(by 王倩) (10)附录1:电路仿真图 (11)附录2: 8路抢答器完整程序 (12)1.1 设计任务以单片机为核心,设计一个8位竞赛抢答器,同时供8名选手或8个代表队比赛。

设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间可由主持人设定。

参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。

如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。

1.2 性能指标电源电压:直流5V±10%选手组数:2-8组初始抢答倒计时:20s初始回答倒计时:30s倒计时范围:1-99s可设倒计时提示时间:最后5s1.3 工作原理八路数字抢答器原理框图如图1所示,其工作原理为:接通电源后,主持人未按下开始抢答,抢答器处于禁止状态,数码管显示“----”;主持人宣布“开始”同时按下开始抢答按键,抢答倒计时开始计时,扬声器给出声响提示。

选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。

8路抢答器设计八路智力竞赛抢答器

8路抢答器设计八路智力竞赛抢答器

1 前言1.1主要功能介绍(1)抢答器最多可供8名选手参赛,编号为1~8号,各队分别用一个按钮(分别为S1~S8)控制,并设置一个系统清零和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。

(2)抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来,同时蜂鸣器发出间歇式声响(持续时间为0.5秒),主持人清零后,声音提示停止。

(3)开关S作为清零及抢答控制开关(由主持人控制),当开关S被按下时抢答电路清零,松开后则允许抢答。

输入抢答信号由抢答按钮开关S1~S8实现。

(4)有抢答信号输入(开关S1~S8中的任意一个开关被按下)时,并显示出相对应的组别。

此时再按其他任何一个抢答器开关均无效,指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。

1.2扩展功能介绍(1)抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30秒)。

当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5秒左右。

(2)参加选手在设定的时间抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。

(3)如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00。

(4)当选手抢答完后,主持人可根据相关题的加减分对选手进行加分或减分。

2总体方案设计此次课程设计我们有两套方案一是硬件部分主要由单片机、74LS373锁存器、LED显示器、声音报警器和其它基本外围电子电路组成软件部分则采用51系列单片机通用C语言精心设计编写。

它所具有的功能包括:抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,当开关S按下,抢答器发出0.5秒的报警声系统开始进行计时,选手可进行抢答,当计时30秒之后若没人抢答,则系统发出警报并禁止抢答,定时显示数码管上显示00字样,之后等待开关S按下,系统复位;若在30秒有选手进行抢答,此时扬声器会发出3秒时间的警报,同时在定时显示数码管上显示选手抢答时间(以秒为最小单位),编号显示数码管上显示抢答选手编号,显示器上的状态直到开关S按下将系统复位为止;系统复位时所有的数码管不显示任何的数据。

八路智力竞赛抢答器设计

八路智力竞赛抢答器设计

课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件:◆教材:《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中科技大学◆元器件:74LS48三片,72LS192两片,74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片,数码管三个,发光二极管一个,开关、电阻、电容若干,面包板,导线若干◆仿真:Proteus仿真软件要求完成的主要任务: 〔包括课程设计工作量与其技术要求,以与说明书撰写等具体要求〕◆多路智力竞赛抢答器功能要求:基本功能:1.设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7.2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零〔编号显示数码管灭灯〕和抢答的开始.3.抢答器具有数据锁存和显示的功能.抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示.此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答.优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止.扩展功能:1.抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定.当节目支持人按下"开始"按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5s左右.2.参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止.3.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.报告要求:课程设计的内容要求用A4纸打印,且页数不得少于20页.时间安排:第20周理论设计、实验室安装调试地点安排:鉴主15楼通信实验室一指导教师签名:年月日系主任〔或责任教师〕签名:年月日摘要在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具.本次所设计的智力竞赛抢答器可同时供8名选手或8个代表队参加比赛.电路由主体电路和扩展电路两部分组成,分别由集成编码器、计数器、锁存器、定时器和必要的门电路等组成,其中主体电路的作用是完成主持人的控制系统清零与抢答开始功能以与完成参赛者的抢答并显示其编号的功能,扩展电路由控制电路,主要包括秒脉冲发生电路和定时电路,并且在设计中加入了报警电路,以提示选手和观众.经Proteus仿真软件验证抢答器原理图无误,可实现设计所要求功能.根据原理图,在面包板上连接构成实物.AbstractQuiz in a variety of occasions, Answer is just the most essential appliances.Designed by The Answer quiz can be at the same time for eight players or teams to participate in eight games. Circuit from the main circuit and the expansion of the circuit is posed of two parts, respectively, by the integration of encoders, counters, latches, timers and necessary, such as gates, of which the role of the main circuit is pleted the control system host cleared with Answer contestants began to function and the pletion of the Answer and display the function of its number to expand the circuit by the control circuitry, including pulse circuit and timing circuit, and in the design of alarm circuit is added in order to prompt players and spectators.By Proteus Answer simulation software to verify correct schematic device can achieve the required design features. According to the principle of map board in connection constitute a kind of bread.目录1 八路智力竞赛抢答器的设计-2 -1.1 抢答器的功能要求- 2 -1.2 整体设计思路- 2 -1.3单元电路的设计- 4 -抢答电路设计- 4 -1.3.2 定时电路设计- 8 -报警电路设计- 11 -1.3.4 时序控制电路- 11 -1.4 抢答器整体电路- 13 -2 电路仿真- 14 -3 八路智力抢答器实物制作- 15 -3.1 面包板的使用- 15 -3.2 电路板制作- 17 -4 元器件清单- 17 -5 小结- 18 -6 参考文献- 19 -附录八路智力竞赛抢答器总图I八路智力竞赛抢答器在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具.在我们各种竞赛中我们也经常能看到有抢答的环节,某些举办方采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性,而抢答器的应用就能避免这种弊端.随着科技的飞速发展,能够实现抢答器功能的方式有多种,可以采用模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式以与利用微电脑芯片作为核心部件进行逻辑控制与信号产生的单片机技术和C语言编程而设计的多路智力竞赛抢答器.本设计将采用数字电路实现一八路智力竞赛抢答器.1 八路智力竞赛抢答器的设计1.1 抢答器的功能要求基本功能:设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零〔编号显示数码管灭灯〕和抢答的开始.抢答器具有数据锁存和显示的功能.抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号.此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答.优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止.扩展功能:抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定.当节目主持人按下"开始"按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5s左右.参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.1.2 整体设计思路根据对功能要求的简要分析,将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分.主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答器按钮时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答.扩展电路完成定时抢答与报警功能.比赛开始时,接通电源,节目主持人将开关置于"清零"位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器上显示设定时间.当节目主持人宣布"抢答开始",同时将控制开关拨到"开始"位置,抢答器处于工作状态,定时器开始倒计时.若定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答.若选手在定时时间内按动抢答按钮时,抢答器要完成以下四项工作:1.优先编码器电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号; 2.扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意; 3.控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答; 4.控制电路要使定时器停止工作,时间显示器上显示剩余的抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止.当选手将问题回答完毕时,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答.根据对功能要求的理解,设计了如下两种方案.方案一系统框图如图1所示.图1 八路智力抢答器方案一设计框图方案一所示抢答器工作过程:该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连,将最先抢答的选手的编号锁定,再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器,最后显示的是抢答选手的编号,经过优先编码器后的信号到单稳态触发器,单稳态触发器又与报警电路直接连接,所以显示编号的同时可以发出报警信号.另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路和报警部分电路的控制.方案二系统框图如图2所示.图2八路智力抢答器方案二设计框图方案二所示抢答器的工作过程:主持人按动开始抢答的开关后,最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器,再依次经过数据锁存器,此时已经限制了其他选手的抢答,信号再经过译码器和七段数码显示器,将最先抢答的该选手的编号显示出来,并同时产生报警信号,到此完成的是抢答功能;如果没有人抢答, 30秒减计数器减到00时也会发出报警信号,此是完成计时功能.相比之下,第二种方案更好些.它的优点表现在以下几个方面:这种方案原理比较简单.主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成,不必用特别的芯片来组成控制电路;更容易实现报警提示功能,在有选手抢答后或者计时开始和结束时.既减少了布线使整个电路更直观简单,又降低了产生错误的可能性.1.3单元电路的设计抢答电路设计抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按按钮的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按钮操作无效.因此,选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279以与译码显示电路完成上述功能,其引脚图与真值表如下图所示.图3 74LS148引脚图表1 74LS148真值表74LS148是一八线-三线优先编码器,该编码器由8个信号输入端,3个二进制输出端,输入输出均为低电平有效.EI为输入使能端,低电平有效,当EI为低电平时,编码器处于工作状态;EO为输出使能端,只有在EI=0,且所有输入都为1时,输出为0;GS表征编码器的工作状态,当且仅当EI为低电平,且输入至少有一各为有效电平时,GS才有效.因此,可根据EI、EO、GS功能扩展端的特点,对电路进行相应控制.编码器在抢答电路中功能是判断抢答者的编号.图4 74LS279引脚图74LS279是由4个RS锁存器组成,且均为与非门构成的RS锁存器.其中,1S和3S有两个输入端,S1和S2均为相与的关系.本设计中,将S2均接高电平,仅利用S1控制输出.其引脚图如图四所示,下表为SR锁存器的功能真值表,值得注意的是S和R不能同时为高电平,否则输出不确定.表2 74LS279真值表74LS48为七段显示译码器.该集成译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能.BI/RBO为灭灯输入,当BI=0时,所有字形熄灭.LT为试灯输入,当LT=0且RBO=1时,显示字形为8,常用于检测自身的好坏.RBI为动态灭灯输入,当LT=1,RBI=0且输入均为0时,输出均为低电平,数码管"灭零".其引脚图和逻辑图分别如图5图6所示,真值表如表3所示.图574LS48的引脚图图6 74LS48的逻辑图表374LS48真值表由真值表可以看出译码器74LS48输出高电平有效,用以驱动共阴极数码管.七段显示译码器一般与七段数码显示器相连,共同构成四输入端的数码显示电路,如图7所示.共阴极数码显示器的功能表如表4所示.图77448组成的四个输入端的数码显示组合电路图87448产生的显示数字表4 共阴极数码显示器的功能表十进制A3 A2 A1 A0 a b c d e f g0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 01 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 02 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 13 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 14 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 15 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 16 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 17 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 08 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 19 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1根据各芯片功能与抢答器的功能要求,抢答器电路如下所示图9 抢答器电路工作原理:SW1-8为八位选手的抢答开关,SW9单刀双掷开关设为主持人控制开关.当主持人控制开关置于清零状态时,RS触发器的R端为低电平,输出端全部为低电平.于是74LS48的BI为高,显示器灭灯;74LS148的选通输入端ST为高电平,74LS148处于工作状态,此时锁存电路不工作.当SW9置于开始状态,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态.74LS279的1R、1S均为高电平,由真值表可知,输出1Q为低电平,从而使74LS148输入使能端为低电平有效,即抢答器处于等待工作状态.若有选手〔假设为3号选手〕按动抢答开关〔即闭合SW4〕,此时优先编码器74LS148输入端I3接低电平有效,则输出A2A1A0为100,A2A1A0分别接至4S、3S、2S,根据RS锁存器真值表,2Q3Q4Q输出分别为110,从而74LS48的输入端DCBA为0011,经74LS48译码,显示器上显示"3".与此同时,当74LS148输入端有一个为低电平时,GS为低电平有效,即标志译码器处于工作状态,从而使1S为0,此时1Q输出为高电平,致使EI为高电平,74LS148处于禁止工作状态,其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受.这就保证了抢答者优先性以与抢答电路的准确性.抢答结束后,主持人开关置于清零状态,数码管变灰,一切恢复初始状态,以便进入下一轮抢答环节.定时电路设计设计要求抢答器具有定时功能,且节目主持人根据抢答题的难易程度,可设定一次抢答的时间〔设为30s〕.设计中选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计,74LS192是具有置数和清零功能,其引脚图和逻辑图如图10所示,真值表如表5所示.图1074LS192引脚图和逻辑图P0、P1、P2、P3——置数并行数据输入;Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出;CR————————清零端;LD————————置数端;CPu ———————加法计数CP输入;CPd ———————减法计数CP输入;CO————————进位输出端;BO————————借位输出端.表574LS192真值表根据设计要求,需要两片74LS192构成100进制减计数器.由功能真值表可知,只需将个位74LS192的借位输出端BO与十位74LS192的CPd即可实现100进制减计数.值得注意的是,要使其实现减计数,CPu端口必须接高电平.计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供.秒脉冲电路由555构成的多谐振荡器构成,如图11所示.多谐振荡器无需外加输入信号就能在接通电源自行产生矩形波输出.图11 多谐振荡器因为周期为一秒,所以频率是1赫兹.图中电容的充放电时间分别是:t1=RB×C×ln2≈0.7RB×Ct2=<RA+RB>×C×ln2≈0.7<RA+RB>C所以555的3端输出的频率为: f=1/<t1+t2>≈1.43/[<2RA+RB>C]我们采用的电阻和电容值分别是:RA=15KΩ,R2=68KΩ,C1=10uf,满足上式,即得到的是秒脉冲.由以上集成芯片设计的定时电路如图12所示.图12 定时电路工作原理:首先主持人根据题的难易程度改变74LS192的输入端D3D2D1D0的电平来确定抢答时间〔假定为30秒〕,555构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲.抢答开始前主持人闭合开关,74LS192的置数端PL为低电平有效,处于置数状态,数码管显示定时时间.抢答开始,主持人打开开关,计数器处于计数状态,555产生的秒脉冲与十位74LS192借位输出端〔其初始状态为高电平〕相与.计数器递减计数至00,十位74LS192借位输出端为低电平,计数器停止工作,产生报警.计时期间有人抢答,减计数器停止计时,显示器上显示此刻时间.报警电路设计由555定时器和三极管构成的报警电路如图13所示.图中555定时器用来构成多谐振荡器,其震荡频率和秒脉冲产生电路中频率的计算方法相同.3端的输出信号经过三级管驱动扬声器,发出报警信号.当4端的输入信号是高电平时,振荡器工作,有报警信号,4端输入低电平时,振荡器不工作,没有报警信号.也就是说需要报警时只需控制输入端即可.图13报警电路时序控制电路时序控制电路是抢答器设计的关键,需要完成以下三项功能:a.主持人将控制开关拨到"开始"位置时,扬声器发声,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态.b.当竞赛选手按动抢答键时,扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作.c.当设定的抢答时间到,无人抢答时扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作.本设计中采用门电路对控制开关、抢答电路、定时电路、报警电路进行连接,以实现上述三项功能要求〔如图14所示〕.图14 时序控制电路其中,两输入与非门采用74LS00,引脚图如图15所示.三输入与门采用74LS11,引脚图如图16所示.电路中利用与非门两输入端相连实现非门的逻辑功能.图15 74LS00引脚图图16 74LS11引脚图工作原理:门G1的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止,门G2的作用是控制74LS148的输入使能端.主持人控制开关从"清零"位置拨到"开始"位置时,74LS279的输出1Q=0,经G3反相,A=1,则从555输出端来的时钟信号CP能够加到74LS192的CPd始终输入端,定时电路进行递减计时.同时,在定时时间未到时,74LS192的借位输出端BO2为低电平,门G2的输出ST为高电平,使74LS148处于正常工作状态,从而实现功能a的要求.当选手在定时时间内按动抢答按钮时,1Q=1,经G3反相,A=0,封锁CP信号,定时器处于保持工作状态;同时,门G2的输出ST为低74LS148处于禁止工作状态,从而实现功能b的要求.当定时时间到时,来自74LS192的BO2为高,ST为高,74LS148处于禁止工作状态,禁止选手进行抢答.同时,门G1处于关门状态,封锁CP信号,使定时电路保持00状态不变,从而实现功能c的要求. 1.4 抢答器整体电路通过控制电路将抢答、定时电路进行连接后,构成了抢答器电路的整体设计,总电路图如图17所示:图17总电路图下面介绍八路智力竞赛抢答器的使用原理.首先是各个选手分别对应的按钮编号是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7,抢答后显示器上显示的分别是0、1、2、3、4、5、6、7.然后是主持人对整个电路系统清零,将开关置于"清零"的位置,输出低电平,分为两路:一路与锁存器的1R2R3R4R端相连,使输出端1Q2Q3Q4Q为低电平,1Q所输出的低电平经与门反馈给74LS148的EI端子,编码器不工作,因此抢答部分显示器灭灯无显示,实现了清零;另一路低电平输出到计数器74LS192的LD端,而CR端也是低电平,所以使得对应显示器输出预置的数据.接下来主持人根据题目的难易程度设置抢答时间,此设定可以通过调节输入两片74LS192的四个输入端D、C、B、A的高低电平来进行〔例如要设定时间为30秒,就将十位的74192的D、C、B、A分别置位为0、0、1、1,而将各位的74LS192的D、C、B、A都置于0〕.当主持人宣读完题目说"开始"并将开关置于"开始"位置后,输出为高电平,此高电平有两路方向:一路输出到74LS192的LD端,使其处于高电平而开始减计数;还有一路输出到锁存器的R端.当任意一个选手抢答时,例如3号抢答时,74LS148三号端子输入低电平有效,此时GS 为低电平有效,表征编码器在正常工作.编码输出A2A1A0为100,与其对应的4S3S2S为100,经74LS279锁存,4Q3Q2Q输出为011,经译码显示编号为3.与此同时,1Q所输出的高电平反馈回编码器的是能输入端,使其停止工作.此时,其他选手若再按动按钮也无对应输出,这就保证了抢答者优先性以与抢答电路的准确性.另一路,74LS148的GS端输出电平由高变低,与秒脉冲发生器产生的秒脉冲相与后输出为0,使得无脉冲抵达计数器74LS192的Down端.计数器停止工作,保持原来显示不变,即实现了暂停减计数使其记录抢答时间的功能.若没有选手按动按钮,则74LS279输出全为高电平,74LS148也输出高电平,1Q端输出低电平至74LS48的灭灯输入RI/RBO端,使得信号经74LS48到显示器上时无显示;若到定时部分计数器倒计时到00还无选手按动按钮的话,十位74LS192的借位输出端输出高电平反馈回个位Down端,停止计数.综上所述,所设计的电路基本可以实现要求中的功能.2 电路仿真电路仿真采用Protues仿真软件进行的.Protues软件可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件;可提供的仿真仪表资源:示波器、逻辑分析仪信号发生器、交直流电压表电流表等.它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机与外围器件.因此,选用该软件对抢答器各单元电路与整体电路进行仿真.◆抢答电路仿真图18抢答电路仿真◆计时电路仿真图19 计时电路仿真◆整体电路仿真图20整体电路仿真通过对各单元电路与总电路的仿真,验证了设计电路的正确性.3 八路智力抢答器实物制作由于本设计使用芯片数量较多,管脚连线复杂,为避免在焊接过程中出现疏漏和错误,故在抢答器的制作时选择用面包板完成.3.1面包板的使用面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的.由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出,免去了焊接,节省了电路的组装时间,而且元件可以重复使用,所以非常适合电子电路的组装、调试和训练.◆常用面包板的结构面包板图21所示.插座板中央有一凹槽,凹槽两边各由65列小孔,每一列的五个小孔在电气上相互连通.集成电路的引脚就分别插在凹槽两边的小孔上.插座上、下边各一排〔即X和Y排〕在电气上是分段相连的55个小孔,分别作为电源与地线插孔用.对于SYB-130插座板,X和Y排的1-15孔、16-35孔、36-50孔在电气上是连通的.图21 面包板结构图面包板插孔所在的行列分别以数码和文字标注,以便查对.面包板的使用方法与注意事项A.安装分立元件时,应便于看到其极性和标志,将元件引脚理直后,在需要的地方折弯.为了防止裸露的引线短路,必须使用带套管的导线,一般不剪断元件引脚,以便于重复使用.一般不要插入引脚直径〉0.8mm的元器件,以免破坏插座内部接触片的弹性.B.对多次使用过的集成电路的引脚,必须修理整齐,引脚不能弯曲,所有的引脚应稍向外偏,这样能使引角与插孔可靠接触.要根据电路图确定元器件在面包板上的排列方式,目的是走线方便.为了能够正确布线并便于查线,所有集成电路的插入方向要保持一致,不能为了临时走线方便或缩短导线长度而把集成电路倒插.C.根据信号流程的顺序,采用边安装边调试的方法.元器件安装之后,先连接电源线和地线.为了查线方便,连线尽量采用不同颜色.例如:正电源一般采用红色绝缘皮导线,负电源用蓝色,地线用黑线,信号线用黄色,也可根据条件选用其它颜色.D.面包板宜使用直径为0.6mm左右的单股导线.根据导线的距离以与插孔的长度剪断导线,要求线头剪成45º斜口,线头剥离长度约为6mm左右,要求全部插入底板以保证接触良好.裸线不宜露在外面,防止与其它导线断路.E.连线要求紧贴在面包板上,以免碰撞弹出面包板,造成接触不良.必须使连线在集成电路周围通过,不允许跨接在集成电路上,也不得使导线互相重叠在一起,尽量做到横平竖直,这样有利于查线,更换元器件与连线.F.最好在各电源的输入端和地之间并联一个容量为几十微法的电容,这样可以减少瞬变过程中电流的影响.为了更好地抑制电源中的高频分量,应该在该电容两端再并联一个高频去耦电容,一般取0.01 ~ 0.047Uf的独石电容.G.在步线过程中,要求把各元器件在面包板上的相应位置以与所用的引脚号标在电路图上,以保证调试和查找故障的顺利进行.H.所有的地线必须连接在一起,形成一个公共参考点.3.2 电路板制作由于客观条件限制,实物制作仅选择了主体电路进行制作调试,即抢答电路部分.首先,按照面包板的使用规则,将74LS148、74LS249与74LS48依次插在凹槽两侧.再将其余元器件〔电阻、开关等〕插入面包板.然后,按照抢答电路原理图所示接线.接线过程中,应注意面包板内部结构,有效使用其相通插孔,减少接线数量.制作过程中,由于主持人所用的控制开关插入面包板无法有效使用,因此,将其单独焊接在电路板上.此外,制作时采用了USB供电的办法以提供电路所需电源.实物如图22所示.图22 抢答电路实物图4 元器件清单。

八路抢答器设计说明书 精品

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八路抢答器的设计一、设计要求(1)设计一个智力抢答器,可同时供8名选手或八个代表队参加比赛,他们的编号分别是1,2,3,4,5,6,7,8,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7。

(2)节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的复位和抢答开始。

(3)抢答器具有数据锁存和显示功能。

抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器发出提示声音,此外封锁输入电路,禁止其他选手抢答。

优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止。

二、总体设计思路本次设计采用T0外部中断来实现主持人的控制开关,用P0口输出选手的段码,用P2口来读取按键选手号,用P1口来点亮选手相应的发光二极管。

三、硬件设计3.1 原理综述单片机:使用了AT89C51单片机芯片控制电路。

显示电路:P0口输出选手段码,P1口点亮相应的发光二极管。

按键电路:P3^2管脚接一个开关来实现主持人的控制开关,通过P2口接的按键来读取选手号。

图3.1 硬件框图3.2 元器件清单3.3 硬件原理图图3.2 硬件原理图四、软件设计4.1 程序流程图图4.1 主程序流程图4.2 程序及注释#include<reg51.h> //包含头文件REG51.H #define uchar unsigned char#define uint unsigned int //数据类型的宏定义uchar code seg7[9]={0xff,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80}; //7段数码管0-8断码uchar act[9]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //低电平有效的位码uchar num; //宏定义全局变量num bit bdata start; //定义开始按键start sbit bz=P3^3; //定义P3.3为bz//延时函数*********************************************************** void delay(uint k){uint i,j;for(i=0;i<k;i++){for(j=0;j<121;j++){;}}}//蜂鸣器*********************************************************void buzzer(void){while(1){bz=~bz;delay(10);}}//外中断0 ************************************************************ void EA_INT0() interrupt 0 //定义函数名为EA_INT0的T0外中断服务函数,中断号为0 {uchar in=1; //定义in=1start=!start; //start取反if(start==1) //判断是否开始抢答{while(in) //循环{P2=act[0]; //初始化P2if(P2!=0xff) //判断有无选手按下{delay(10); //延时确定有选手按下for(num=1;num<9;num++) //判断选手号{if(P2==act[num]) //读取选手号{bz=1;in=0;break;} //停止循环}}}}else{num=0;P3=0xff;bz=0;}}//******************************************************************************* void main(void) //主函数{ start=0; //初始化startP0=seg7[0]; //初始化段码P1=act[0]; //初始化发光二级管bz=0; //初始化蜂鸣器EX0=1; //允许外中断T0IT0=1; //外中断T0设为边沿触发EA=1; //开启总中断while(1) //无限循环{P0=seg7[num]; //P0输出段码P1=act[num]; //点亮相应的二极管}}五、软硬件调试5.1 软硬件仿真环境设置1)Keil 与Proteus连接连接开始必须在proteus安装目录下VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的\C51\BIN 目录中,但新版本中没有,所以必须下载安装补丁vdmagdi.exe,则在Keil 安装目录的 \C51\BIN 目录中有文件:VDM51.dll2)修改keil安装目录下 Tools.ini文件用记事本(其它的编辑软件也可以,如Ultra Edit)打开Keil 根目录下的TOOLS.INI 文件,在[C51] 栏目下加入TDRV3=BIN\VDM51.DLL ("Proteus VSM Monitor-51 Driver" ) ,其中“TDRV3”中的“3”要根据实际情况写,不要和原来的重复。

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烟台大学单片机课程设计说明书课题:八路抢答器学生姓名:学号:院系:机电汽车工程学院专业:机械设计制造及其自动化指导老师:同组成员:组长:2012 年 06 月 07 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)4.1 控制系统所需硬件 (4)4.2 硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)5.1 软件总体设计 (7)5.2 程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)6.1 Keil软件 (12)6.2在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1:源程序代码 (16)附2:参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今,各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式,人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣,还可以学到一些科学知识和生活常识。

然而在抢答过程中,单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。

为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权,必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。

抢答器作为一种电子产品,已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。

抢答器在竞赛中有很大用处,通过抢答器的指示灯显示,数码管显示和警示蜂鸣等手段,能准确,公正,直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。

但是,目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计,分立元件较多,造成抢答器的成本较高。

此外一般抢答器由模拟电路,数字电路或二者结合组成,其智能化程度低,故障率高,显示简单。

现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化,集成化方向发展,因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。

2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件,以单片机为控制核心,设计一个8路智能抢答器。

要求实现的功能如下:1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按键S1~S8进行抢答。

2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。

3) 具有清零和非法抢答控制功能,并由主持人操纵,避免选手在主持人说“开始”前提前抢答,违反规则。

4) 当主持人启动“开始抢答键”后,定时器进行减计时,在10s内无人抢答表示所有参赛选手或参赛队对本题弃权,抢答时间耗尽后禁止抢答。

5) 倒计时5s时,如果仍无人抢答,则系统每1s报警一次,用以提示参赛选手。

6) 抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按下按键,锁存相应选手的参赛号码,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。

选手抢答实行优先锁存,其他按键者将不能响应,以便公平地选择第一个抢答者。

7) 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,显示器上显示选手的编号同时进入回答问题的30s倒计时。

8) 倒计时期间,如果主持人想终止倒计时,可以按下“停止”按键,系统会自动进入准备状态。

主要硬件设备:AT89C51单片机,8输入3态缓冲器/线驱动器74LS244,六反相驱动器7404,共阳极LED数码管等,12MHZ晶振,74LS04反相器,手动开关,按键若干,报警喇叭。

3.系统总体方案设计3.1整体方案设计该智能抢答器以AT89C51单片机为控制核心,控制精度较高,操作误差主要来自晶振自身所造成的误差。

其他外围电路包括复位电路,时钟电路,报警电路,LED显示电路,抢答按键,功能设置键等。

该智能抢答器具有计时记忆功能,一次时间设置完,复位后不需重新进行时间设定;通过按键扫描输出按键信息,并通过单片机将它转化为在七段数码管上显示的字符型。

单片机的P1口为8组抢答按键的输入口,P0.0~P0.6为数码管的段选口,P2.0~P2,2为数码管的片选口。

外部中断INT0和INT1分别为抢答时间和回答时间的调整口,P3.4和P3.5分别实现时间调整的加1和减1功能:P3.6为报警电路的控制口。

智能抢答器的整体方案设计图如下所示。

智能抢答器的整体方案设计图4.硬件系统设计1)控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。

其中单片机AT89C51是系统工作的核心,它主要负责控制各个部分协调工作. 2)硬件组成及所需元件:该系统的核心器件是AT89C51。

在其外围接上复位电路、上拉电阻、数码管、按钮及扬声器。

元件为:晶振X1、电容C1、C2、C3、电阻RP1。

P3.0和P3.1由裁判控制,分别是抢答停止和开始键。

P1.0-P1.7是8组抢答的输入口, P2.0--P2.3口为数码管的段选口,位选口用的是P0.0--P0.6口输出,外部中断0、1和P3.4,P3.5为抢答记时调整口,实现对各个队进行计时,并且加减调整,外部中断0,1实现了答题时间调整.P3.4 P3.5分别实现了时间的加一和减一.P3.6为蜂鸣器的控制口。

硬件接线图如图所示:7SEG-MPX4-CC LED显示内部结构如上图所示:4.1 控制系统及所需元件控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。

其中单片机AT89C51是系统工作的核心,它主要负责控制各个部分协调工作.所需元件:该系统的核心器件是AT89C51。

在其外围接上复位电路、上拉电阻、数码管、按钮及扬声器。

元件为:晶振X1、电容C1、C2、C3、电阻8、P3.0和P3.1由裁判控制,分别是抢答停止和开始键。

P1.0-P1.7是8组抢答的输入口, P2.0--P2.3口为数码管的段选口,位选口用的是P0.0--P0.6口输出,外部中断0、1和P3.4,P3.5为抢答记时调整口,实现的对个队进行计时,并且加减调整,P3.4 P3.5分别实现了时间的加一和减一.P3.6为蜂鸣器的控制口。

4.2 原理介绍智力竞赛抢答器用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成, 采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。

片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。

该智力竞赛抢答器的准确度很高,其误差主要由晶振自身的误差所造成。

AT89C51单片机由微处理器,存储器,I/O口以及特殊功能寄存器SFR等部分构成。

其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间,片内程序存储器的容量为4KB,片内数据存储器为128个字节。

89C51单片机有4个8位的并行I/O口:P0口,P1口,P2口和P3口。

各个接口均由接口锁存器,输出驱动器,和输入缓冲器组成。

P1口是唯一的单功能口,仅能用作通用的数据输入/输出口。

P3口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外,每条接口还具有不同的第二功能,如P3.0是串行输入口线,P3.1口是串行输出口线。

在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时,P0可作为分时复用的低8位地址/数据总线,P2口可作为高8位的地址总线。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

AT89C51的管脚图:外部振荡电路单片机必须在AT89C51的驱动下才能工作.在单片机内部有一个时钟振荡电路,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元。

外部振荡电路见图一复位电路采用图二所示:图一图二外部中断和内部中断并存,单片机有硬件复位端,只要输入持续4个机器周期的高电平即可实现复位。

硬件复位后的各状态可知寄存器及存储器的值都恢复到了初始值,应为本设计功能中有倒计时时间的记忆功能,所以不能对单片机进行硬件复位。

只能用软复位。

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。

外部还接有蜂鸣器用来发出报警音,其图形如下:采用七段码7SEG-MPX4-CC 显示,它是共阳极的由低电平点亮。

图形如下:采用八个BUTTON按钮作为抢答的选择按键如图所示:5.软件系统设计5.1软件总体设计智力竞赛抢答器要求有计时记忆功能,一次时间设置完, 复位后不需重新进行时间设定,通过键盘扫描输出按键信息,再通过单片机将它转换成能在七段数码管上显示字型码.当抢答完毕时,会在数码管上显示抢答者数字号码提示以表示抢答成功.同时显示其分数,分数的加减可由裁判手动进行. 采用独立式键盘,可实现8路抢答. 在显示时使用的是七段数码管显示在本设计中根据实际情况采用的是动态显示方法. 并通过查表法将其在数码管上显示出来,其中P1口为字型码输入端,P2口低3位为字选段输入端.通过查表将字型码送给7段数码管显示的数字。

软件去抖动,如果"开始键"按下就向下执行,否者跳到开始。

采用倒计时程序,使其具有倒计时功能。

回答倒计时30秒。

抢答时间10秒。

采用发声警报,起到报警作用。

1、如果想调节抢答时间或答题时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下"T+"键,如果想减一秒按一下"T-"键,时间LED上会显示改变后的时间,调整范围为0s~99s, 0s时再减1s会跳到99,99s时再加1s会变到0s。

2、主持人按"抢答开始"键,会有提示音,并立刻进入抢答倒计时(预设10s 抢答时间),如有选手抢答,会有提示音,并会显示其号数并立刻进入回答倒计时(预设30s抢答时间),不进行抢答查询,所以只有第一个按抢答的选手有效。

倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。

3、如倒计时期间,主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键,系统会自动进入准备状态,等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。

4、如果主持人未按"抢答开始"键,而有人按了抢答按键,犯规抢答,LED 上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停,直到按下"停止" 键为止。

5、P3.0为开始抢答,P3.1为停止,p1.0-p1.7为八路抢答输入数码管段选P0口,位选P2口低3位,蜂鸣器输出为P3.6口。

P3.2抢答时间调整结,P3.3回答时间调整,P3.4为时间加1调整,P3.5为时间减1调整。

5.2流程图5.2.1主程序流程图智能抢答器在正常工作的情况下,首先对控制系统进行初始化,然后进行键盘扫描,判断主持人是否按下了“开始抢答”按键按下则执行倒计时子程序和显示子程序。

其中倒计时程序包括抢答倒计时和回答倒计时。

主程序流程图如下图所示:5.2.2初始化子程序流程图任何控制系统开始正常工作前都必须要进行初始化,该智能抢答器的初始化子程序主要是两个定时器和两个外部中断初始化。

初始化子程序流程图如上图所示5.2.4非法抢答查询子程序流程图在主持人未按下“抢答开始键”时,为防止参赛选手发生抢答,专门设计了非法抢答查询子程序。

当有选手发生抢答时,系统会将选手的号码保存,下来,并送到LED显示装置进行显示,同时调用犯规抢答子程序。

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