最新八路抢答器课程设计
最新八路竞赛抢答器课程设计

八路竞赛抢答器课程设计目录摘要 01 八路竞赛抢答器的设计要求与设计方案 (1)1.1 八路竞赛抢答器的方案选择与比较 (1)1.2 八路竞赛抢答器的元件选择 (2)2 八路竞赛抢答器的硬件设计 (2)2.1 八路竞赛抢答器的硬件框图 (2)2.2 显示电路设计 (3)2.3 电路设计 (3)2.4 开始和复位电路 (4)2.5 总电路 (5)2.6 可编程并行接口8255及其引脚说明 (7)2.7 8086及引脚说明 (8)2.7.1 名称和功能相同的32个引脚 (9)2.7.2 最小模式下的24--31引脚 (11)2.7.3 最大模式下的24--31引脚 (12)3 八路抢答器的软件设计 (14)3.1 主程序流程图 (14)3.2 显示模块程序设计 (15)3.3 延时模块程序设计 (16)3.4 开始模块程序设计 (17)3.5 复位模块程序设计 (17)3.6程序清单 (18)设计体会与小结 (21)参考文献 (22)摘要随着科学技术的不断发展,促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。
抢答器作为一种工具,已经广泛应用于各种智力知识竞赛场合。
但抢答器的使用频率较低,有的制作复杂,有的可靠性低,减少实用性。
本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。
通过硬件与软件的结合,用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了竞赛中抢答系统的运用,结合竞赛的实际情况阐述了抢答系统的工作原理,给出了一种简单实用的多路抢答系统的硬件、软件电路设计方案。
该抢答器由主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间,系统将完成自动倒计时。
若在规定的时间内有人抢答,则计时将自动停止;若无人抢答,当主持人按下复位按钮时,屏幕显示清零,等待下一轮抢答。
本课题设计了一种采用8255芯片和汇编语言制作的多功能抢答器,实验箱中的开关区和数码显示区共同完成。
主要功能:1.倒计时 2.用LED数码管显示1-8号选手先按下键者的号码。
八路抢答器PLC课程设计

八路抢答器PLC课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作过程。
2. 学生能够运用所学知识,设计并实现一个八路抢答器的PLC控制程序。
3. 学生能够描述抢答器的工作原理,并解释其与PLC技术之间的联系。
技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件进行程序设计和仿真测试。
2. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和问题解决能力,完成八路抢答器的设计和搭建。
3. 学生能够运用所学知识,对实际问题进行分析,设计出符合实际需求的控制方案。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对自动化控制技术的兴趣和热情。
2. 学生在小组合作中,学会尊重他人意见,培养团队精神和沟通能力。
3. 学生能够认识到PLC技术在现代工业中的重要作用,增强社会责任感和创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:高二年级学生,具有一定的电子技术基础和编程基础,对新鲜事物充满好奇心,具备一定的自主学习能力。
教学要求:教师需注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,鼓励学生提问和解决问题。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供个性化指导,确保学生能够达到预定的学习目标。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果,为后续学习和发展奠定基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. PLC基础知识:- PLC的定义、发展及应用领域。
- PLC的基本组成和工作原理。
2. PLC编程技术:- PLC编程语言(梯形图、指令表等)。
- 编程软件的使用和操作。
3. 八路抢答器设计与实现:- 抢答器工作原理及电路设计。
- PLC控制程序设计及仿真测试。
4. 教学实践:- 小组合作,设计并搭建八路抢答器。
- 调试和优化PLC控制程序。
教学内容安排和进度:第一课时:PLC基础知识学习。
第二课时:PLC编程技术学习。
单片机八路抢答器课程设计

单片机八路抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理,理解并运用I/O口进行输入输出控制。
2. 使学生了解抢答器的功能和工作原理,掌握其设计与实现方法。
3. 帮助学生掌握定时器/计数器的使用,以及在中断处理中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计并实现单片机八路抢答器的实际操作能力。
2. 培养学生分析问题和解决问题的能力,提高编程和调试单片机系统的技能。
3. 培养学生的团队协作能力,提高沟通与表达技巧。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣,激发创新意识。
2. 培养学生具有实践操作中的安全意识,养成良好的实验习惯。
3. 培养学生面对挑战,勇于尝试,不断调整和优化设计方案的态度。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,以实际操作为核心。
学生特点:学生已具备一定的单片机基础知识和编程能力,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:教师需引导学生主动探索,鼓励学生提出问题、解决问题,关注学生在实践中的个性化发展。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 单片机基础原理回顾:I/O口控制原理,中断系统原理。
- 定时器/计数器原理及其在抢答器中的应用。
- 抢答器工作原理及设计要求。
2. 实践操作:- 单片机硬件连接及电路设计。
- 编写抢答器程序,实现基本功能。
- 调试与优化:程序调试,硬件测试,故障排查。
3. 教学大纲:- 第一周:回顾单片机基础知识,讲解抢答器工作原理。
- 第二周:学习定时器/计数器应用,设计单片机I/O口控制电路。
- 第三周:分组讨论设计方案,编写程序,搭建硬件电路。
- 第四周:调试与优化,展示成果,总结经验。
4. 教材关联:- 理论知识:教材第3章单片机原理,第4章中断与定时器。
- 实践操作:教材第5章单片机接口技术,第6章单片机应用实例。
教学内容安排和进度根据课程目标和学生的学习情况调整,确保学生能够逐步掌握单片机八路抢答器的设计与实现。
八路抢答器课程设计

说明书目录1课程设计封面2任务书 (1)3说明书目录 (2)4设计总体思路,基本原理和框图 (3)4.1总电路图 (4)5单元电路设计5.1设抢答电路计 (5)5.1.1编码显示0~7变1~8设计 (7)5.2限时电路的设计 (7)6安装、调试图 (8)7总结与体会 (10)8附录(元器件清单) (11)9参考文献 (11)10课程设计成绩评分表 (12)一、 设计总体思路框图用八个按钮实现抢答信号的输入,而后编码器实现八路输入信号的编码,然后用锁存器锁存编码并反馈给编码器使其禁止输入,在编码器和锁存器间加三态门控制其在限定时间范围内工作。
1、总电路图电路功能:此电路能实现限时八路抢答功能。
具体为当按下“启动”按钮后,计时开始(从9至0递减),警报灯熄灭,选手可以开始抢答,,当有选手在限定时间内按下抢答按钮,则显示其编号(1至8其中的一个),并禁止输入计时停止。
如果超过限定时间(9秒内)无人抢答,则警报灯变亮,而后禁止抢答。
当抢答结束后,按下“清零”按钮,编号显示和计时都清零,而后可以开始新一轮抢答。
二、抢答电路设计此部分电路主要完成的功能是实现8路选手抢答并进行锁存,同时有相应发光二极管点亮和数码显示。
此电路主要使用优先编码器 74LS148 和D触发器 74LS274以及74LS138 来构成。
该电路主要完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时显示编号(显示采用四引脚数码显示管)并点亮相应发光二极管;二是禁止其他选手按键,其按键操作无效。
工作过程:按下“清零”按钮,D触发器的 R端均为0,4 个触发器输出置0,使74LS148 的优先编码工作标志端为0,使之处于工作状态。
当按下“启动”按钮时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将抢答按键按下时(如按下S3),74LS148 的输出经D触发器锁存后, 74LS138的E1端为1, 74LS138 译码器处于工作状态,经译码将S3对应的二极管点亮,同时数码管显示抢答者编号3。
八路抢答电路课程设计

八路抢答电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握八路抢答电路的基本原理和工作流程。
2. 学生能识别并运用电路图中的基本元件,如电阻、电容、二极管等。
3. 学生能运用数学知识分析电路中的电压、电流分配规律。
技能目标:1. 学生能独立设计并搭建八路抢答电路,进行简单的故障排查和调试。
2. 学生能运用相关软件(如Multisim)进行电路仿真,验证电路设计的正确性。
3. 学生具备团队协作和沟通能力,能在小组合作中发挥自己的专长。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,培养创新意识和动手实践能力。
2. 学生树立安全意识,遵循实验室规定,养成爱护实验器材的好习惯。
3. 学生在课程学习过程中,学会尊重他人意见,培养合作精神和团队意识。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论联系实际,提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点:初三学生具备一定的物理知识和数学基础,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探索,提高学生的参与度和积极性。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 八路抢答电路的基本原理- 电路图识别及基本元件功能- 电压、电流分配规律及计算方法2. 实践操作:- 八路抢答电路的搭建与调试- 故障排查与处理方法- 电路仿真软件(Multisim)的使用3. 教学大纲:- 第一课时:介绍八路抢答电路的基本原理,引导学生认识并了解电路图中的基本元件。
- 第二课时:讲解电压、电流分配规律,让学生运用数学知识分析电路。
- 第三课时:分组进行八路抢答电路的搭建,培养学生动手实践能力。
- 第四课时:指导学生进行电路调试,教授故障排查与处理方法。
- 第五课时:运用Multisim软件进行电路仿真,巩固所学知识。
4. 教材章节:- 教科书第四章第三节:电路图的识别及基本元件功能。
- 教科书第五章第二节:电压、电流分配规律及计算方法。
关于八路抢答器的设计报告

关于八路抢答器的设计报告2019-06-23关于八路抢答器的设计报告篇一:八路抢答器设计报告课程名称:数字电路课程设计设计题目:八路数字抢答器一、实验名称:八路数字抢答器二、实验目的:1.熟悉芯片引脚的识别方法,以及原理。
2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。
3. 掌握电路板的焊接技术。
4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。
三、实验要求:主持人没有宣布抢答开始时,抢答不起作用,在主持人宣布抢答开始后,可以进行抢答。
它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者,立即将其编号锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时用LED灯显示。
此外,封锁输入电路,禁止其他选手抢答,优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止(即复位操作)。
为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器,并通过安装与调试。
四、使用元件:以及排线、焊锡若干。
五、工作原理:接通电源后,主持人先进行复位,此时七段显示器显示“0”ご耸鼻来鹌鞔τ谙允咀刺。
当主持人宣布“开始抢答”ご耸鼻来鹌骺始工作。
当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示ね时,七段显示器显示该小组的编号。
只有最先抢答者的编号才能被锁存,并在LED数码管上显示选手的编号。
由以上两个条件可以想到:用D触发器来实现,D触发篇二:八路抢答器实验报告能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。
优先编码电路、CD4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出,用报警电路对时间进行严格控制,这样就构成了八路智能抢答器电路。
八路数字抢答器电路包括抢答,编码,优先,锁存,数显,复位及抢答键。
抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成,实现数字的编码。
CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。
plc八路抢答器课程设计

PLC课程设计——抢答器控制系统设计抢答器PLC控制系统设计一.设计目的1、控制要求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。
2、课题要求本设计要求利用PLC作为核心部件,通过使用各基本指令进行逻辑控制及信号的产生,进一步熟练掌握PLC的编程和程序调试。
二.设计步骤1、设计思路(下图即八路抢答器实物图)1)根据课题要求,设计I/O分配表。
2)由支持人进行复位操作,计时器和选手号码显示器全部清零。
3)设计30秒倒计时,添加减计数器和数据转换指令,并编写一个数码管的编码译码子程序,在主程序中连续两次调用子程序,使其显示倒计时。
在倒计时过程中添加定时器,使蜂鸣器在秒和30秒结束时报警。
4)编写八位选手的锁存程序,并且进行译码,在显示器上显示。
2、I/O分配表输入功能输出功能I00081 一号抢答Q00001 选手号码显示器a段I00082 二号抢答Q00002 选手号码显示器b段I00083 三号抢答Q00003 选手号码显示器c段I00084 四号抢答Q00004 选手号码显示器d段I00085 五号抢答Q00005 选手号码显示器e段I00086 六号抢答Q00006 选手号码显示器f段I00087 七号抢答Q00007 选手号码显示器g段I00088 八号抢答Q00022 蜂鸣器I00089 主持人复位输出功能输出功能Q00008 计时器低位a段Q00015 计时器高位a段Q00009 计时器低位b段Q00016 计时器高位b段Q00010 计时器低位c段Q00017 计时器高位c段Q00011 计时器低位d段Q00018 计时器高位d段Q00012 计时器低位e段Q00019 计时器高位e段Q00013 计时器低位f段Q00020 计时器高位f段Q00014 计时器低位g段Q00021 计时器高位g段3、各中间继电器常开触点、常闭触点、常开线圈、正切换线圈、置位线圈、复位线圈三.实验步骤1、打开GE软件,新建文件并命名。
八路抢答器课程设计报告

抢答器课程设计报告指导老师:赵未莲成员(第四组):刘亚梅李志文戴文祥2009.12技能训练——制作数显智力抢答器创建时间:2009-12-15 22:42:00目录第一节摘要第二节设计功能第三节电路系统方框图第四节 EWB仿真电路图及运行结果图第五节 EWB绘制整机电路原理图第六节整机电路工作原理分析第七节电路组装与调试第八节元器件清单第九节实物图第十节总结设计电路优缺点并提出改进第十一节心得体会一:摘要一实训目的1.熟悉EWB电子电子防真软件并运用EWB电子电路仿真软件画出仿真电路图及运行结果力图。
2.锻炼个人动手能力。
3.学会团队合作的精神。
二实训内容1.学会制作交流转直流的电源。
2.学会应用EWB电子电子防真软件。
3.学会集成电路的基本布线。
4.学会怎么焊接集成电路。
二:设计功能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S1 ~ S8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,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。
三:电路系统方框图如下四:EWB软件仿真电路图及运行结果图五:EWB软件绘制整机电路原理图电源电路图六:整机电路工作原理分析该电路主要由CD4511集成电路组成,CD4511是一块含BCD—七段锁存、译码、驱动电路于一体的集成电路,其真值表如下:CD4511真值表输入输出LE BI LT D C B A a b c d e f g 显示××0 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 日×0 1 ××××0 0 0 0 0 0 0 熄灭0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 00 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 10 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 20 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 30 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 40 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 50 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 60 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 70 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 80 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 90 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 熄灭0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 熄灭0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 熄灭0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 熄灭0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 熄灭0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 熄灭1 1 1 ××××****在抢答准备阶段,主持人按复位键,数显为“0”,抢答开始,当S1~S8任一键按下时,CD4511输出端d为低电平或输出端g为高电平,这两种状态必须有一个存在或都存在,迫使CD4511的LE端(第5脚),由“0”到:“1“反映抢答键信号的BCD码允许输入,并使CD4511的a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g七个输出锁存保存在LE为“0”时输入的BCD码之显状态。
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八路抢答器课程设计前言在飞速发展的当下,从家用电器到办公自动化、工业自动化以及各种智能仪表到智能接口,都少不了单片机的广泛应用。
同时,单片机具有体积小、价格低、可靠性高、智能、实时、可塑性好等诸多优点,使其成为开发嵌入式要用心太软和小型智能化产品的首选机种。
随着电子技术的飞速发展,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。
同时楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。
本设计是以八路抢答为基本理念。
考虑到依需设定限时回答的功能,利用80C51单片机及外围接口实现的抢答系统,利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,同时使数码管能够正确地显示时间。
用开关做键盘输出,扬声器发生提示。
同时系统能够实现:在抢答中,只有开始后抢答才有效,如果在开始抢答前抢答为无效;抢答限定时间和回答问题的时间可在1-99s设定;可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答,正确按键后有音乐提示;抢答时间和回答问题时间倒记时显示,满时后系统计时自动复位及主控强制复位;按键锁定,在有效状态下,按键无效非法。
目录前言 (1)第一章设计目的及要求 (3)1.1、设计目的 (3)1.2、设计要求 (3)1.2.1、课程设计要求 (3)1.2.2、基本设计功能要求主要分为以下几个部分: (3)第2章方案设计 (4)2.1、几种常见的抢答模式 (4)2.2、研究背景 (4)2.3、本文研究的主要内容 (4)2.4、方案论证 (5)第3章主要元器件介绍 (6)3.1、AT80C51单片机介绍 (6)3.1.1 AT80C51芯片简介 (6)3.1.2 引脚说明 (7)3.2、7SEG-MPX4-CC简介 (8)3.3、SOUNDER蜂鸣器简介 (9)3.4、RX8电阻块简介 (9)第4章硬件电路设计 (10)4.1、控制和设置电路 (10)4.2、外部振荡电路 (10)4.3、复位电路 (11)4.4、抢答输入电路 (12)4.5、显示电路 (12)第5章软件设计及主要子程序 (13)5.1、软件设计思路 (13)5.2、主程模块 (13)5.3、查询子程序设计 (14)5.4、抢答时间设置子程序设计 (15)5.5、发声子程序设计 (16)5.6、响铃子程序设计 (16)5.7、显示子程序设计 (17)第6章系统仿真与调试 (18)6.1、Keil编译 (18)6.2、Protues8仿真平台 (18)6.2.1、Protues8仿真简介及部分模块仿真 (18)6.2.2、硬件电路总图与仿真 (19)第7章操作方法 (22)第8章课程设计总结 (23)附录 (24)汇编程序 (24)PCB原理图 (36)参考文献 (37)第一章设计目的及要求1.1、设计目的1)掌握51系列单片机的基本硬件结构及工作原理;2)掌握51系列单片机的汇编语言及基本程序设计方法;3)学习并掌握使用51系列单片机开发控制系统的基本步骤及方法。
1.2、设计要求1.2.1、课程设计要求能熟练运用51单片机实现硬件与软件结合完成电子产品的设计,把理论真正运用于实践,会用Keil等软件编程调试运行,熟悉应用Proteus软件仿真。
强化编程练习,注意查询方式与中断方式的区别等等。
1.2.2、基本设计功能要求主要分为以下几个部分:1)抢答器同时供八名选手或八名代表在比赛中使用,分别用八个按钮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)抢答器具有定时抢答功能;且一次抢答时间由主持人设定30秒,当主持人启动开始键后,定时器进行显计时,并在数码管上显示计时时间。
4)该系统采用2个数码管显示,抢答启动后,首先显示时间,当有人抢答时,显示抢答人员所对应的编号5)抢答器具备锁存与显示功能,当选手按下按钮后,锁存相应的编号,扬声器发生声响提示,并在数码管上显示该选手的编号,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。
第2章方案设计2.1、几种常见的抢答模式(一)任意抢答模式:主持人念题过程或出题后说“开始”,选手随时抢答,机器判别抢答成功不判别犯规。
(二)3秒预备全自动抢答模式:指的是主持人出题后说“请准备”,然后按下“抢答启动键”机器自动发出“3 2 1 开始抢答”的语音指令,此时选手就可以抢答,机器会自动判别犯规并屏蔽(可屏蔽多组犯规)。
(三)倒计时继续抢答模式:按“抢答启动”键后机器连续计时,抢答成功暂停,给选手加分或减分确认后继续抢答倒计时知道计时为0为止。
(四)半自动(主持人)抢答模式:指的是主持人出题后说:请准备机器发出“321开始抢答”的指令按下抢答按钮,如有犯规机器会自动播报。
2.2、研究背景抢答器是一种应用非常广泛的设备,在各种竞赛、抢答场合中,它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。
早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成,能通过发光管的指示辩认出选手号码。
现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路,并增加了许多新功能,如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。
本课题利用80C51单片机及外围接口实现的抢答系统,利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,同时使数码管能够正确地显示时间和选手号码。
用开关做键盘输出,扬声器发生提示。
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80C51,它是低功耗、高性能的CMOS 型8 位单片机。
片内带有4KB 的存储器,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。
本系统采用模块化设计智能抢答器,在抢答比赛中广泛应用,各组分别有一个抢答按钮。
主持人有开始和结束、复位键。
在后台主持人可以修改,抢答时间和选手回答问题的时间设置,原始状态下抢答时间为0s,回答问题时间为0s。
新时间开始有效,主持人按键开始后,选手开始抢答为有效,数码显示屏显示抢答时间倒计时和选手号,在最后扬声器发生提示。
如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规。
主持人可按键结束,新一轮抢答开始。
2.3、本文研究的主要内容设计内容完全按照前面的设计要求完成,完全满足前面的设计要求。
2.4、方案论证方案:设计选用单片机AT80C51作为本设计的核心元件,利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性,实现基本的密码锁功能。
方案完全按照第1章的基本设计要求设计。
图2.1 单片机控制方案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80C51 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80C51。
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P3.3,P3.4 为抢答记时调整口,实现的对个队进行计时,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。
第3章主要元器件介绍3.1、AT80C51单片机介绍3.1.1 AT80C51芯片简介AT80C51是MCS—51系列单片机中的一种低功耗、高性能的片内含有4KB 快闪可编程/擦除只读存储器的8位CMOS微控制器,使用高密度、非易失存储技术制造,并且与80C51引脚和指令系统完全兼容。
主要性能:与MCS-51 微控制器产品系列兼容。
片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器存储数据保存时间为10年。
宽工作电压范围:Vcc可为2.7V到6V全静态工作;可从0Hz至16MHz 程序存储器具有3级加密保护 128*8位内部RAM 32条可编程I/O 线、两个16位定时器/计数器、中断结构具有5个中断源和2个优先级、可编程全双工串行通道、空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。
80C51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
如果按功能划分,它由如下功能部件组成,即微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。
它们都是通过片内单一总线连接而成,其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。
但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。
微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统各部分功能及说明类似于8951单片机内部结构说明。
特殊功能寄存器共有21个,用于对片内的各功能的部件进行管理、控制、监视。
实际上是一些控制寄存器和状态寄存器,是一个具有特殊功能的RAM区。
由上可见, 80C51单片机的硬件结构具有功能部件种类全,功能强等特点。
特别值得一提的是该单片机CPU中的位处理器,它实际上是一个完整的1位微计算机,这个1位微计算机有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。
1位机在开关决策、逻辑电路仿真、过程控制方面非常有效;而8位机在数据采集,运算处理方面有明显的长处。
MCS-51单片机中8位机和1位机的硬件资源复合在一起,二者相辅相承,它是单片机技术上的一个突破,这也是MCS-51单片机设计的精美之处。
3.1.2 引脚说明图3.1是标准的双列直插式集成电路芯片。
图3.1 80C51引脚图P00~P07 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。
P10~P17 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。
P20~P27 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。
P30~P37 P3口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。
1、P0口有三个功能:(1)外部扩展存储器时,用作数据总线(如图中的D0~D7为数据总线接口)(2)外部扩展存储器时,用作地址总线(如图中的A0~A7为地址总线接口)(3)不扩展时,可做一般的I/O口使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
2、P1口功能:P1口只做I/O口使用,其内部有上拉电阻。
3、P2口有两个功能:(1)扩展外部存储器时,当作地址总线使用;(2)做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻。
4、P3口有两个功能:除了作为I/O口使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置。