单片机课程设计多路抢答器
基于stc89c52单片机的多路抢答器设计
实现功能
1、启动电源后系统自动倒计时3秒。
2、抢答器同时供八名选手比赛,分别用八个 按钮SW1~SW8表示。
3、抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动 按钮时会锁存相应的编号,并且优先抢答 选手的编号一直保持到主持人将系统清除 为止。
4、违规抢答,蜂鸣器会报警,而且锁存抢答 队员的号码,并闪烁显示。
5、主持人关电仿真 程序编写 元件购买 焊接
题目确定
开始本想做数控直流电源的,后来一直仿 真不出来,就改做八路抢答器了
从网上搜了各种抢答器,归类比较了一下, 两类:纯数字逻辑电路和基于单片机的电路。 我们就选择了基于单片机的。
仿真及编程
Protues仿真,运用不太熟练,但最后也仿 真出来了,对软件的应用更熟练了些
谢谢
Keil软件编写程序,对于程序特头疼,也不 全是自己的,从网上搜集了一些类似的程序, 并做了改写,使其适合我们的要求,编程这一 块很费时劳神的
元件购买及焊接
我们从网上买了相关元件及烙铁,进行了 焊接。中间也出现了好多小问题,反复焊了几 遍之后,最终结果还算不错。
通过此次的设计过程,让我们意识到实践 的重要性,光是理论和理所当然的想象是不行 的,要靠实践。实践是检验真理的唯一标准
实物图
倒计时
违规抢答闪烁
7号抢答,其他禁止
电路元件
数码管
STC89C52
掌握抢答器的基础知识及原理;
掌握STC89C52单片机的管脚分配;
设计出合理的电路图及相应的汇编 程序,同时仿真调试成功;
购买元器件完成焊接组装工作,解 决调试问题,最后完成多路抢答器 的实物制作。
设计 的主 要任 务
基于PROTEUS的PIC单片机设计——多路抢答器设计
基于PROTEUS的PIC单片机设计——多路抢答器设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:目录:1 绪论 (3)1.1 课题研究的相关背景 (3)1.2 选题的目的和意义 (3)1.3 课题研究的内容 (3)1。
4 国内外研究现状 (4)1.5 抢答器目前存在的主要问题 (4)2 PROTEUS简介 (4)2。
1 进入PROTEUS ISIS (5)2.2 PROTEUS 工作界面 (5)2。
3PROTEUS的主要功能 (8)2。
3.1PROTEUS VSM功能 (8)2。
3.2PROTEUS PCB设计功能 (8)3PIC单片机 (9)3.1 PIC单片机简介 (9)3.2 PIC16F87的RAM数据存储器 (9)3。
2。
1通用寄存器 (9)3。
2。
2特殊功能寄存器 (10)3.3输入/输出端口的基本功能 (10)3.4 PIC单片机指令系统简介 (11)3.5MPLAB简介 (14)4抢答器系统的设计原理及方案 (15)4。
1方案 (15)4.1.1方案一(采用数字电路) (15)4.1。
2方案二(采用单片机) (16)4。
1.3方案三(采用PLC) (16)4.2方案比较及选择 (17)5基于PROTEUS的多路抢答器硬件电路设计 (17)5。
1多路抢答器设计要求 (17)5.2PIC单片机控制的多路抢答器工作原理 (18)5.3基于PROTEUS的多路抢答器硬件电路设计 (19)5。
3。
1多路抢答器总体电路设计 (19)5。
3.2多路抢答器编码电路设计 (22)5。
3。
3多路抢答器报警电路设计 (23)5。
4多路抢答器系统软件设计 (23)5。
4.1 多路抢答器系统软件流程图 (23)5。
4。
2汇编程序清单 (24)5。
4.3基于MPLAB的程序编译和调试 (30)6 仿真与调试 (33)6.1 仿真结果分析及说明 (33)6.1.1 仿真分析 (35)6。
单片机 课程设计三人抢答器
单片机课程设计三人抢答器在现代电子技术的快速发展中,抢答器作为一种常见的电子设备,广泛应用于各种竞赛、游戏和活动中。
本次课程设计的任务是设计一个三人抢答器,通过单片机的控制实现抢答功能,并具备相应的显示和提示功能。
一、设计要求1、有三个抢答按键,分别对应三位选手。
2、当有选手按下抢答键时,系统能锁定该选手,并在显示屏上显示其编号。
3、同时伴有声音提示,表示抢答成功。
4、抢答成功后,其他选手再按下抢答键无效。
二、硬件设计1、单片机选型我们选择了常见的 51 系列单片机,如 STC89C52 单片机。
它具有价格低廉、性能稳定、易于编程等优点。
2、按键输入使用三个独立按键作为抢答按键,分别连接到单片机的三个I/O 口。
通过检测这些 I/O 口的电平变化来判断是否有按键按下。
3、显示模块采用数码管作为显示模块,用于显示抢答成功选手的编号。
可以选择共阴或共阳数码管,通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选,实现数字的显示。
4、声音提示模块使用蜂鸣器作为声音提示装置,连接到单片机的一个 I/O 口。
当抢答成功时,单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源,可以使用 5V 直流电源适配器或者通过电池供电。
三、软件设计1、主程序流程系统初始化后,进入循环等待状态,不断检测三个抢答按键的状态。
当有按键按下时,进行相应的处理,包括锁定选手、显示编号、发声提示以及禁止其他选手抢答。
2、按键检测程序通过不断读取与按键连接的 I/O 口的电平状态,判断是否有按键按下。
为了消除按键抖动的影响,需要进行软件消抖处理。
3、显示程序根据抢答成功选手的编号,将对应的数字编码发送到数码管的段选和位选端口,实现数字的显示。
4、声音提示程序当抢答成功时,单片机控制与蜂鸣器连接的 I/O 口输出高电平,使蜂鸣器发声。
四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。
然后测量各个电源点的电压是否正常,确保硬件电路工作正常。
51多路抢答器课程设计
51多路抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解抢答器的原理,掌握51单片机的使用方法。
2. 学生能够运用所学知识,设计并实现一个多路抢答器的电路。
3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用,理解其工作原理与电路设计之间的关系。
技能目标:1. 学生能够独立完成51单片机的编程与调试。
2. 学生能够利用所学知识,解决实际电路设计中的问题。
3. 学生通过动手实践,培养电路设计与制作的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养团队协作精神和解决问题的能力。
2. 学生通过实践,体会科技的魅力,增强创新意识。
3. 学生关注科技发展,树立正确的科技观,认识到科技对生活的影响。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,通过理论与实验相结合的方式,让学生在实际操作中掌握知识。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,具有较强的动手能力和好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,培养学生的创新意识和实际操作能力。
将目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,制定以下教学大纲:1. 抢答器原理介绍- 抢答器的基本概念- 抢答器的工作原理与分类- 51单片机在抢答器中的应用2. 51单片机基础- 51单片机的内部结构与功能- 51单片机的编程语言与指令系统- 51单片机的I/O口编程与应用3. 多路抢答器电路设计- 电路设计原理与步骤- 常用电子元件的选择与应用- 抢答器电路图绘制与仿真4. 抢答器程序设计- 程序设计基本思路与方法- 51单片机程序编写与调试- 抢答器程序功能实现5. 实践操作与调试- 抢答器电路搭建与测试- 程序下载与调试- 系统优化与故障排查教学内容安排和进度:1-2课时:抢答器原理介绍与51单片机基础3-4课时:多路抢答器电路设计5-6课时:抢答器程序设计7-8课时:实践操作与调试教学内容与教材关联性:本教学内容紧密围绕教材中关于51单片机及其应用的相关章节,确保科学性和系统性。
多路智力抢答器课程设计
多路智力抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多路智力抢答器的基本工作原理,掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生能描述抢答器中涉及的数字电路知识,包括触发器、计数器等。
3. 学生了解多路智力抢答器的应用场景,并能结合实际需求进行设计和改进。
技能目标:1. 学生能独立完成多路智力抢答器的搭建,提高动手实践能力。
2. 学生能通过编程实现对抢答器的控制,培养编程思维和问题解决能力。
3. 学生能运用所学知识,对多路智力抢答器进行故障排查和维修。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养团队协作精神和竞争意识,提高沟通与表达能力。
2. 学生通过实践操作,体会科技带来的乐趣,激发对电子技术的兴趣和热情。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性,增强创新意识和责任感。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论知识与动手操作,提高学生的综合运用能力。
学生特点:六年级学生,具备一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,但注意力容易分散。
教学要求:注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子元件及工作原理:- 学习常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等的功能和特点。
- 探究触发器、计数器等数字电路的工作原理及其在抢答器中的应用。
2. 多路智力抢答器设计与搭建:- 分析多路智力抢答器的电路图,理解各部分电路的功能及相互关系。
- 学习电路搭建方法,动手搭建多路智力抢答器,并进行调试与优化。
3. 编程与控制:- 学习抢答器控制程序的设计与编写,掌握基本编程语句和逻辑结构。
- 结合实际需求,对抢答器程序进行修改和优化,实现功能扩展。
教学大纲安排:1. 电子元件及工作原理(1课时)2. 多路智力抢答器设计与搭建(2课时)3. 编程与控制(2课时)教材章节及内容:- 第四章:数字电路基础,涉及触发器、计数器等知识点。
(整理)单片机课程设计(基于多路数字抢答器).
一、概述大学四年的学习生活中,会遇到各种各样的竞赛,抢答器便成为了主要的工具之一。
而现在的抢答器智能化越来越强,这必然会提高抢答器的成本。
本抢答器与其他抢答器电路相比较成本低、制作方便,并且还有作弊显示功能。
因此,这款四路抢答器摒弃了成本高、体积大、操作复杂等不足。
我们采用了数字显示器直接指示,因而本抢答器具有显示直观,操作简单的特点。
二、主要功能及技术指标抢答器的工作原理是用矩阵式键盘进行抢答。
采用动态显示组号。
主持人按下开始抢答键才可以抢答。
主持人没有按下开始抢答按纽(P3.2),有人抢答则抢答违规,报警并显示组号,主持人按下开始抢答开关重新抢答。
主持人按下开始抢答按纽(P3.2),蜂鸣响声提示,且数码管10秒倒计时(10秒内抢答有效),有人在10秒抢答,蜂鸣器响声提示并显示他的组号,3秒开始20秒倒计时(20秒内必须回答完问题)。
20秒后主持人按下复位开关为下一题的抢答做准备。
单片机最小系统、抢答按键模块(四位并行数码显示、1*4矩阵式键盘)、显示模块、抢答开关模块、蜂鸣器输出模块。
三、系统组成及原理1、分图四、软件1、分配流程图2、源程序ORG 0000HLJMP MAINORG 0013HLJMP ESS1ORG 0100HMAIN:SETB EASETB EX1SETB IT1 ;外部中断1初始化 L16:MOV P1,#0FFHMOV R2,#00HCLR P1.0INC R2JB P1.4,L0LCALL DE0L0:INC R2JB P1.5,L1LCALL DE0L1:INC R2JB P1.6,L2LCALL DE0L2:INC R2JB P1.7,L3LCALL DE0L3:SETB P1.0CLR P1.1INC R2JB P1.4,L4LCALL DE0L4:INC R2JB P1.5,L5LCALL DE0L5:INC R2JB P1.6,L6LCALL DE0L6:INC R2JB P1.7,L7LCALL DE0L7:SETB P1.1CLR P1.2INC R2JB P1.4,L8LCALL DE0L8:INC R2JB P1.5,L9LCALL DE0L9:INC R2JB P1.6,L10LCALL DE0L10:INC R2JB P1.7,L11LCALL DE0L11:SETB P1.2LJMP L16;读行列式键盘ESS1:MOV 70H,#30D ;外部中断1MOV R7,#0CHCLR P3.0S2:LCALL DELAYDJNZ 70H,S2SETB P3.0 ;蜂鸣器提示开始抢答 MOV TMOD,#00010000BMOV R3,#0AHL20:MOV 55H,#14HL19:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0H ;定时器1初始化 SETB TR1 ;启动定时器1MOV A,R3MOV B,#0AHDIV ABMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV 53H,ACLR P2.4MOV P0,53HLCALL DELAY1SETB P2.4MOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV 54H,ACLR P2.5MOV P0,54HLCALL DELAY1SETB P2.5L18:JNB TF1,L18CLR TF1DJNZ 55H,L19DEC R3CJNE R7,#00H,D6D6:CJNE R3,#0FFH,L21LJMP L22L21:LJMP L20 ;抢答倒计时L22:MOV 73H,#02DS5:MOV 70H,#20DMOV 71H,#20HCLR P3.0S4:LCALL DELAYDJNZ 70H,S4SETB P3.0S6:LCALL DELAYDJNZ 71H,S6DJNZ 73H,S5 ;抢答倒计时时间到声音提示D5:RETIDE0:MOV DPTR,#TAB ;抢答违规报警并显示抢答违规组号 MOV A,R2MOV B,#0AHS10:MOV 72H,#20DMOV 73H,#10DCLR P3.0S8:LCALL LCCDJNZ 72H,S8SETB P3.0S9:LCALL LCCDJNZ 73H,S9DJNZ 71H,S10L17:LCALL LCCLJMP L17LCC:CLR P2.4MOV P0,50HLCALL DELAYDELAY1:MOV P1,#0FFH ;正常抢答读键MOV R4,#250DW17:MOV R2,#00HCLR P1.0INC R2JB P1.4,W0LCALL DE1W0:INC R2JB P1.5,W1LCALL DE1W1:INC R2JB P1.6,W2W2:INC R2JB P1.7,W3LCALL DE1W3:SETB P1.0CLR P1.1INC R2JB P1.4,W4LCALL DE1W4:INC R2JB P1.5,W5LCALL DE1W5:INC R2JB P1.6,W6LCALL DE1W6:INC R2JB P1.7,W7LCALL DE1W7:SETB P1.1CLR P1.2INC R2JB P1.4,W8LCALL DE1W8:INC R2JB P1.5,W9LCALL DE1W9:INC R2JB P1.6,W10LCALL DE1W10:INC R2JB P1.7,W15LCALL DE1W15:SETB P1.3DJNZ R4,W16LJMP W18W16:LJMP W17W18:RETDE1:MOV P1,#0FFH ;抢答成功声音提示及回答问题时间20秒倒计时 MOV 70H,#20DCLR P3.0S3:LCALL DELAYDJNZ 70H,S3SETB P3.0SETB P2.0MOV DPTR,#TABMOV A,R2MOV B,#0AHDIV ABMOVC A,@A+DPTRMOV 56H,AMOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV 57H,AMOV TMOD,#00000001B MOV R5,#16HL32:MOV R6,#14HL31:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HSETB TR0CLR P2.4MOV P0,56HLCALL DELAYSETB P2.4CLR P2.5MOV P0,57HLCALL DELAYSETB P2.5CJNE R5,#14H,L34LJMP L35L34: JC L35LJMP L30L35: MOV A,R5MOV B,#0AHDIV ABMOVC A,@A+DPTRMOV 58H,AMOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV 59H,ACLR P2.6MOV P0,58HLCALL DELAYSETB P2.6CLR P2.7MOV P0,59HLCALL DELAYSETB P2.7L30:JNB TF0,L30CLR TF0DJNZ R6,L31DEC R5CJNE R5,#0FFH,L32MOV P1,#0FFHMOV 70H,#50DCLR P3.0S7:LCALL DELAYDJNZ 70H,S7SETB P3.0MOV P2,#0FFHMOV R3,#00HMOV R7,#00HRETDELAY:MOV 51H,#10D ;延时子程序D0:MOV 52H,#248DD1:DJNZ 52H,D1DJNZ 51H,D0RETTAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END五、分析这次实训遗憾的是,我的实训材料是买的成品的板,没有自己去焊制自己的实训板,当然这节省了一些时间,但是,在原理图上确实也花费了一些时间。
单片机课设 多路抢答器 课程设计报告兼程序
设计课题:多路抢答器学院:电气与信息工程学院专业:电气工程及其自动化班级:学号:姓名:目录一、任务及设计要求 (2)1.任务 (2)2.要求 (2)二、系统原理图 (2)三、硬件原理图 (6)1.元器件清单 (6)2.硬件设计 (6)3.软件设计 (11)4.性能分析 (13)四、流程图 (15)1.总体流程图 (15)2.抢答器模块 (16)3.北京时间模块流程图 (17)五、程序 (18)六、产品使用说明书 (27)1.功能 (27)2.使用说明 (28)七、心得体会 (29)八、参考文献,教师评语 (30)一、任务及设计要求1、任务设计一多路抢答器,每组设计一抢答按扭供选手使用2、要求(1)设计一多路数字抢答器(2)设置一个系统清除和抢答控制开关,该开关由主持人控制(3)抢答器具有锁存与显示功能。
选手按动按扭,锁存相应的编号,并在LED数码管或LCD上显示,同时系统报警。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统信号清除为止(4)抢答器具有定时抢答功能。
当主持人启动“开始”键后,计时器进行计时,同时绿灯亮(可蜂鸣器替代或显示对应标志)。
参赛选手在设定时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,绿灯灭,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。
中途可以暂停。
(5)显示定时时间,可倒数显示(6)定时时间进入最后十秒时,可用蜂鸣器提醒(7)显示北京时间,可调整二、系统原理图硬件原理:ADUC848管脚图如下图所示。
Pin1~4:(P1.0~P1.3)作为矩阵式键盘或独立按键的输入,P1口只能用于输入,默认用于模拟输入,作为数字输入使用时应先往P1口相应引脚写0,这里可以用P0&=0xf0。
若P2、P3、P0口要作为输入,则应往相应引脚写1。
Pin5、6:AVDD、AGND,模拟电源输入。
Pin7、8:外部参考电压接入,Pin7接AGND。
基于单片机的多路抢答器设计
基于单片机的多路抢答器设计在教育场景中,为了增加学生的参与度和互动性,常常会设置抢答环节。
为了简化抢答的流程,提高效率,很多学校会选择使用基于单片机的多路抢答器。
本文将详细介绍基于单片机的多路抢答器的设计过程。
一、设计目标设计一个基于单片机的多路抢答器,满足以下要求:1.支持多路抢答,最少支持4个人同时抢答;2.抢答按照先后顺序进行,每个人只有一次机会;3.可以显示抢答的状态,并且能够记录抢答的时间;4.方便操作,使用简单。
二、硬件设计1.单片机选择在本设计中,我们选择常用的STM32单片机作为主控芯片。
其具有强大的计算能力和丰富的外设接口,能够满足本设计的需求。
2.LCD显示屏为了显示抢答的状态和时间,我们需要选择一个合适的显示屏。
在本设计中,我们选择4行16列的液晶显示屏,能够满足显示需求。
3.按键为了实现学生的抢答操作,我们需要设计抢答按钮。
在本设计中,我们选择使用一个矩阵按键,可以支持多路抢答。
4.时钟模块为了记录抢答的时间,我们需要使用一个时钟模块。
在本设计中,我们选择使用DS1302时钟模块。
5.电源模块为了供给系统电源,我们需要设计一个电源模块。
在本设计中,我们选择使用一个DC稳压电源模块。
三、软件设计1.系统初始化在系统启动时,进行各个模块的初始化,包括单片机、LCD显示屏、按键、时钟模块等。
2.抢答操作当学生按下抢答按钮时,检测到按键信号,单片机会记录下当前的时间,并根据抢答顺序显示学生的抢答状态。
每次抢答完毕后,禁用对应的按键。
3.时间记录单片机通过时钟模块获取当前时间,并将抢答的时间记录下来。
4.状态显示利用LCD显示屏,实时显示当前抢答的状态,包括谁在抢答、抢答时间等信息。
5.结果统计当所有学生抢答完毕后,统计每个学生的抢答时间,并按照顺序显示出来。
四、系统测试完成软硬件的设计后,需要对系统进行测试,确保系统功能正常运行。
测试的主要内容包括:1.是否能够正确识别学生的抢答操作;2.是否能够正确记录抢答的时间;3.是否能够正确显示抢答的状态;4.是否能够正确统计抢答结果。
单片机实训抢答器课程设计报告实验
上海电机学院课程设计目录第1章绪论 (1)1.1 单片机抢答器的背景 (1)1.2 抢答器的意义 (1)第2章设计概述 (2)2.1 抢答器的工作原理 (2)2.2 设计任务 (2)第3章系统硬件电路设计 (2)3.1 AT89C51单片机硬件电路 (2)3.2原理及电路总框图 (3)第4章系统软件设计 (6)4.1 主程序设计 (6)4.2 子程序设计 (6)4.2.1数码管显示电路 (6)4.2.2键盘扫描段码表 (7)4.3 系统流程图 (7)4.3.1系统主程序流程图 (7)4.3.2系统中断程序流程图 (7)4.4 源程序代码 (9)第5章结束语 (17)5.1 小结 (17)5.2 心得体会 (17)参考文献 (18)第1章绪论1.1 单片机抢答器的背景对于抢答器我们大家来说并不陌生, 他是用于很多竞赛场合。
真正实现先抢先答, 让最先抢到题的选手来回答问题。
抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气, 选手们都站在同一个起跑线上, 体现了公平公正的原则。
1.2 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、抢答开关, 总开关模块。
该系统通过一个自锁按键输入抢答信号;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。
相对于类似电视台这类花几万元采购的抢答器系统, 如果个人组织小型的抢答比赛, 这毕竟不合适, 但是依靠单片机的低成本, 低功耗, 可以很好的解决个人用户需要举办小型抢答比赛的需求, 而且精度高, 操作性好。
AT89C51 课程设计 单片机-抢答器
抢答器设计内容提要:电子智能抢答计分器在抢答过程中,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。
本设计使用AT89C51单片机来设计智能抢答器,组数可以在八组以内任意使用。
并且具有倒计时和时间设置及报警功能。
利用AT89C51单片机对信号进展锁存、显示等功能。
分别从硬件和软件两方面阐述了该控制系统的设计方法,并经过调试和运行使该系统到达预期目标,具有反响快、功能齐全、实用性强的特点。
一、系统总体方案设计电子智能抢答计分器在抢答过程中,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。
为了完成这个任务设计时系统能显示抢答组号、各组计分并能计分显示以及比赛完毕时能发出报警声三个要求;电子智能抢答计分器主要是由硬件局部和软件局部构成,硬件和软件分开设计;系统综框图1-1 系统框架图抢答器的工作原理抢答器的工作原理是利用单片机的定时器T0、T1中断完成,其余状态循环调用显示子程序,用4个共阴极LED数码管来显示,用P0口作为数码管的八个段选,用P2口中的、P2.1、P2.2、作为4个数码管其中3个位选,P1口接4个按键,提供选手抢答,P3.0-P3.5四个接四个按键,提供开场、完毕、答题时间调整、抢答时间调整,加1、减1调整之用。
抢答功能:通过四路按键配合程序来实现抢答功能。
当主持人按下抢答键开场抢答后,此时任一路按下按钮均闭锁其它各路,由程序对键盘译码并显示最先按下抢答键的路数及其当前时间。
抢答限时:主持人按下抢答键后,设置5秒为抢答时间(此时间可在1-99秒之间修改)。
假设5秒内无人抢答,倒计时为0时发出报警,说明该抢答题目作废。
此时闭锁所有抢答按键,只有当主持人再次按下抢答键开场下一次抢答方可抢答。
答题限时:中选手按下按钮时,启动倒计时(此倒计时时间可在1~99秒之间修改),倒计时为0时发出报警,说明答题时间到。
《单片机原理及应用》基于单片机的抢答器设计
《单片机原理及应用》基于单片机的抢答器设计1 系统设计1.1 设计要求1.1.1 设计任务设计一个基于单片机的抢答器,实现抢答器的基本功能。
1.1.2 性能指标要求1、设计好电路并焊接电路板。
2、设计一个主持人控制开关和6路抢答按扭,当主持人允许抢答时才能进行抢答操作,并用一个数码管显示抢答选手的号码,同时其他选手不能再抢答。
3、当主持人允许抢答后倒计时5秒时间,在这5秒内抢答有效,过后就不能进行抢答了。
4、电路上设置一个蜂鸣器的电路,当有选手抢答时蜂鸣器响一下。
5、当有选手抢答后,进行倒计时20秒作为选手回答问题时间,用两个数码管显示,倒计时时间到时有声光提示。
6、画电路板时要增加下载接口,方便调试程序。
7、扩展功能(选做),用按键可设置倒计时的时间,范围在5秒到30秒之间。
1.2 设计思路及设计框图1.2.1设计思路我首先制作主持人控制开关和6路抢答电路,在单片机I/O 口的P3.2口作为选主持人开关接入口,P1.0-P1.5作为6路选手抢答按钮接入口。
将P2.0-P2.3作为4位数码管的位选控制端口,接入数码管。
P3.3作为蜂鸣器控制端口,蜂鸣器连接上拉电阻和三极管。
P2.5作为LED 控制端口。
设置S9作为复位键,复位电路接入单片机上的RST 口。
主持人按钮按下后,4位数码管上有2位数码管分别显示’0’和’5’,表示5秒倒计时,然后P1.0和P1.5其中一个接通,也就是选手抢答,按钮按下,1位数码管显示选手序号,蜂鸣器响,然后2位数码管显示20秒倒计时,倒计时结束时,LED 亮,蜂鸣器响。
1.2.2总体设计框图2 各个模块程序的设计1)时钟频率振荡电路电路中的振荡源(晶振)能产生时钟信号送到单片机中,使其工作,晶振的频率为12MHZ。
电路中两个电容 C1,C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。
C1,C2的值为22pF。
2)复位电路复位电路是单片机初始化,当按下按键S9时,RST由低电平变为高电平,数码管显示清零,程序从头开始运行。
基于单片机应用的多路无线抢答器的设计
基于单片机应用的多路无线抢答器的设计一、引言多路无线抢答器是一种常见的教育教学设备,它可以帮助老师更好地组织课堂抢答活动,激发学生的学习兴趣和积极性。
本文将介绍基于单片机应用的多路无线抢答器的设计方案。
二、硬件设计1. 抢答器主控板设计本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片,通过串口通信与无线模块进行数据传输。
主控板还需要接收来自按键模块的信号,并通过LED灯指示当前状态。
2. 无线模块选择考虑到稳定性和传输距离等因素,本设计选择了nRF24L01+ 2.4GHz 无线模块作为通信模块。
3. 按键模块设计按键模块需要包括多个按键和一个编码器,编码器将按键输入转换为数字信号并发送给主控板。
三、软件设计1. 主控板程序设计主控板程序需要实现以下功能:(1)初始化各个外设;(2)接收来自无线模块的数据,并根据数据指令执行相应操作;(3)接收来自按键模块的信号,并将其转换为数字信号发送给无线模块;(4)控制LED灯的亮灭。
2. 无线模块程序设计无线模块程序需要实现以下功能:(1)初始化nRF24L01+无线模块;(2)接收来自主控板的数据,并将其转发给其他无线模块;(3)接收来自其他无线模块的数据,并将其发送给主控板。
3. 按键模块程序设计按键模块程序需要实现以下功能:(1)初始化编码器和按键;(2)检测按键输入,并将其转换为数字信号发送给主控板。
四、系统测试经过硬件和软件设计后,我们进行了系统测试。
测试结果表明,本设计具有稳定的通信距离和快速的响应速度,可以满足教学需求。
五、结论本文介绍了基于单片机应用的多路无线抢答器的设计方案。
该方案采用了STC89C52单片机作为主控芯片,nRF24L01+ 2.4GHz无线模块作为通信模块,以及编码器和按键等外设。
经过系统测试,该设计具有良好的稳定性和响应速度,可以满足教学需求。
基于MCS51单片机的四路抢答器课件
程序流程图如下
电路原理图及PCB制版图
四路智力抢答器电路原理图
四路智力抢答器PCB模块
程序设计
▪ 抢答器工作过程如下
▪ · 首先主持人选定倒计时时间,单片机扫描U3以 获取此信息。如果没有人为设置,默认为10s。
▪ · 在按下抢答按键之前,3个数码管全部显示“0”。
▪ · 按下抢答按键之后,蜂鸣器响一声,单片机开 始倒计时,数码管U6和U7显示倒计时时间,数 码管U8显示“0”。
▪ void send_data(uchar);
▪ uchar set_time(void); 时时间
▪ bit control_key(void); 是否按键
▪ uchar get_key_num(void); 个参赛者按键
▪ void display_time(void); 时剩余时间
//初始化MAX7219 //向控制寄存器写数
▪ 完成上述功能的电路包括时间设定开关、声光显 示、按键控制以及按键锁存等部分
各模块功能
▪ 单片机部分 ▪ 时间设定模块 ▪ 按键模块 ▪ 数码管显示模块 ▪ 蜂鸣器模块
单片机部分
▪ 通过读取P3.7~P3.3 的状态决定倒计时时 间;通过读取P1.3~ P1.0的状态读取按键 情况;通过P2.4~ P2.2控制显示模块以 显示按键者的号码和 倒计时所剩时间;通 过P0.1控制蜂鸣器
key_flg=1;
//设置有人按键答题标志
TR0=0;
//停止T0运行
}
else
//否则循环检测
{
display_time();
//并显示剩余时间
continue;
}
}
if(key_flg==1)
单片机实例分享,简单实用的多路大屏幕抢答器
单片机实例分享,简单实用的多路大屏幕抢答器方案设计多路抢答器的原理非常简单,是借助单片机与普通电脑进行串口通信来实现的,需要用VisualBasic 6.0编写上位机软件,最后的抢答结果通过电脑连接投影仪呈现在大屏幕上,效果非常好,就像电视上的知识竞赛一样。
原理图如图12.1所示,需要准备的硬件见表12.1。
图12.1 多路抢答器的原理图表12.1 硬件准备图12.2 STC89C52单片机最小系统图12.3 抢答器按键(带3.5mm插头和10m长导线)图12.4 USB转TTL模块图12.5 3.5mm单声道耳机插座(正好匹配抢答器按键插头)图12.6 7×9万用板(铜柱用来支撑、固定电路板)图12.7 2.54mm排针硬件连接01 准备好硬件就可以连接了,参考原理图,先把3.5mm单声道耳机插座和单片机最小系统焊接在万用板上。
02 连接 USB 转 TTL 模块和抢答器按键,单片机最小系统的供电由USB转TTL模块提供,取自电脑USB口。
03 如果你喜欢,可以自己加一个外壳,这样能显得美观些,也防止落入灰尘。
软件设计组装完毕后,就需要把单片机下位机程序(见图12.8)下载到单片机里,由于选择的是STC单片机,支持串口下载,所以通过USB转TTL模块就可以把程序下载到单片机最小系统,单片机的所有代码可以到qq群657864614进行下载。
图12.8 部分代码界面电脑上位机软件我用VisualBasic来编写(见图12.9),用MSComm控件来实现单片机与电脑串口的通信功能。
在VisualBasic 的常用控件里,是没有MSCOMM控件的,我们可以通过工程→部件→钩选Microsoft COM Control 6.0 来添加。
由于篇幅限制,我在这里不能详细列出代码,同样可以在qq群657864614进行下载。
图12.9 用VisualBasic编写上位机软件效果展示将单片机下位机程序下载到单片机最小系统,插上USB转TLL模块,就可以运行电脑上位机软件,最后通过电脑连接投影仪,投影在会场的大屏幕上,效果很好。
单片机的四路电子抢答器设计
单片机的四路电子抢答器设计设计四路电子抢答器可以用单片机来实现。
抢答器通常包括主控板、显示屏、按键模块、信号输入模块和声音模块,下面我将详细介绍设计过程。
一、系统硬件设计部分:1.主控板:使用单片机作为主控处理器,常见的有51系列、AVR系列和STM32系列等。
根据所选单片机的引脚分配情况,设计电路板布线。
2.显示屏:使用液晶显示屏来显示题目和选手答案情况。
选择适合的液晶显示屏,并连接到主控板上。
3.按键模块:设置每个选手的抢答按键,可以使用带有独立按键的矩阵键盘模块,也可以使用独立的按键和扩展IO口。
4.信号输入模块:接收抢答信号,可以使用红外接收器模块,当选手按下抢答键时发射红外信号,由红外接收器模块接收。
也可以选择其他合适的接收方式。
5.声音模块:用于提醒和提示答题情况,可以使用蜂鸣器模块,通过主控板控制发声。
二、系统软件设计部分:1.初始化:在主控板上编写程序,进行硬件初始化,包括液晶屏初始化、按键模块初始化、红外接收模块初始化等操作。
2.题目显示:通过液晶显示屏展示当前抢答题目。
3.抢答检测:主控板通过循环扫描检测按键状态,当检测到一些按键按下时,记录该选手抢答,并停止其他选手的抢答。
4.抢答结果显示:通过液晶显示屏显示抢答结果,标识各个选手的抢答顺序。
5.声音提示:根据抢答结果,通过蜂鸣器模块进行声音提示,例如正确答案和错误答案的不同提示音。
6.重复抢答:在抢答过程中,如果有选手重复抢答,可以通过程序进行判断并作相应的提示。
7.复位操作:可以设置一个复位按钮,用于清除抢答结果和重新开始抢答。
三、系统工作流程:1.开机初始化:主控板上电初始化,配置各个模块,显示“待机”状态。
2.显示题目:主控板从题库中读取题目内容,并通过液晶显示屏展示给选手。
3.抢答:选手按下抢答按钮,主控板检测到按键状态变化并记录抢答情况。
4.显示抢答结果:主控板通过液晶显示屏显示抢答结果,标识各个选手的抢答顺序。
单片机课程设计抢答器
单片机课程设计 抢答器一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理和功能,了解抢答器的电路构成和工作原理。
2. 使学生熟悉抢答器程序设计的基本方法,掌握相关编程语言和开发工具。
3. 帮助学生了解抢答器在实际应用中的技术要求和注意事项。
技能目标:1. 培养学生动手搭建简单抢答器电路的能力,提高实践操作技能。
2. 培养学生运用编程语言设计抢答器程序的能力,提升编程技巧。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣,培养创新意识和实践精神。
2. 培养学生严谨、细心的学习态度,养成勤奋、刻苦的学习习惯。
3. 增强学生的团队合作意识,培养公平竞争、尊重他人的价值观。
课程性质分析:本课程为单片机课程设计,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点分析:学生处于高中年级,已具备一定的电子基础和编程知识,具有较强的学习兴趣和求知欲,但实践操作经验不足。
教学要求:1. 结合课本知识,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 采取分组教学,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
3. 注重过程评价,关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣和自信心。
二、教学内容1. 单片机原理:回顾课本第二章内容,讲解单片机的组成、工作原理及主要性能参数。
- 单片机的基本结构- 工作原理及性能参数- 单片机的应用领域2. 抢答器电路设计:结合课本第四章实例,学习抢答器电路的构成及原理。
- 抢答器电路的构成- 抢答器工作原理- 常用元器件的选择与使用3. 抢答器程序设计:参考课本第五章编程知识,学习抢答器程序设计方法。
- 编程语言基础- 程序设计思路- 编程技巧及调试方法4. 实践操作:根据教学进度,安排学生进行抢答器电路搭建和程序设计。
- 电路搭建与调试- 程序编写与优化- 成果展示与评价5. 教学大纲:- 第一周:回顾单片机原理,学习抢答器电路构成及原理;- 第二周:学习抢答器程序设计方法,进行程序编写;- 第三周:实践操作,完成抢答器电路搭建和程序设计;- 第四周:成果展示,总结评价。
单片机四路抢答器的设计
单片机四路抢答器的设计一、设计需求分析在设计四路抢答器之前,我们首先需要明确其功能需求。
1、能够同时支持四路选手进行抢答。
2、当有选手按下抢答按钮时,能够迅速锁定并显示抢答者的编号。
3、具备倒计时功能,在规定时间内无人抢答则显示超时。
4、要有声音提示,如抢答成功、违规抢答、倒计时结束等。
二、硬件设计1、单片机选择我们选用常见的 51 系列单片机,如 STC89C52 单片机。
它具有性能稳定、价格低廉、编程方便等优点。
2、输入模块使用四个独立按键作为四路选手的抢答按钮,分别连接到单片机的四个 I/O 口。
3、显示模块采用数码管显示抢答者的编号和倒计时时间。
可以选择共阴极或共阳极数码管,通过单片机的 I/O 口进行驱动。
4、声音模块使用蜂鸣器来实现声音提示功能。
通过单片机控制蜂鸣器的通断,产生不同频率的声音。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源,可以使用 5V 直流电源适配器。
三、软件设计1、编程语言选择 C 语言进行编程,C 语言具有语法简洁、可读性强、可移植性好等优点。
2、主程序流程系统初始化后,进入等待抢答状态。
当有选手按下抢答按钮时,判断是否违规抢答(即在倒计时未结束前抢答)。
如果是合法抢答,锁定抢答者编号并显示,同时发出抢答成功的声音提示;如果是违规抢答,则发出违规提示音并显示违规者编号。
在抢答成功后,开始倒计时,倒计时结束时发出超时提示音。
3、中断处理利用单片机的外部中断功能,实现对抢答按钮按下事件的快速响应。
4、计时与显示程序通过定时器实现倒计时功能,并将剩余时间实时显示在数码管上。
四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。
然后测量各个电源点的电压是否正常,确保硬件工作在稳定的状态。
2、软件调试将编写好的程序下载到单片机中,通过单步调试、断点调试等方式,检查程序的执行流程和逻辑是否正确。
同时观察数码管显示和蜂鸣器发声是否符合预期。
五、设计优化与拓展1、增加更多的抢答通道,以满足更多选手参与的需求。
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2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求,该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养;该项目有一定的实用性,且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中,课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。
按键模块:
由开发板原理图可知,将P2^3口置0,是KeyOut1输出低电平,即使K1~K4转换为独立按键使用。
串口模块:
可以通过配置串行控制寄存器,调好通信的波特率,完成串口通信模块。
配置方法:
1、配置串口为模式1。
2、配置定时器T1为模式2,即自动重装模式。
3、根据波特率计算TH1和TL1的初值,如果有需要可以使用PCON进行波特
课程名称单片微型计算机与接口技术
课程设计总评成绩
学生姓名、学号朱富鑫10213314131
学生专业班级物联网1141
指导教师姓名苏明霞
课程设计起止日期2016.6.13~2016.6.24
课程设计基本要求
课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节,通过课程设计,培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能,解决工程领域某一方面实际问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础,不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理,提高课程设计教学质量,特拟定如下基本要求。
3.抢答完毕后,如果重新开始,则在上位级的串口助手上发送A到单片机,单片机接受到后,开始新一轮的抢答,即继续完成第2个步骤。
如:在K1,K2,K3,K4都开始按的情况下,先判断谁先按下,那么其他键无效。再按也无效。
注:以上所有的功能都是用单片机来完成的。
三、项目设计方案论证(分析项目要求和指标,给出总的设计方案)
7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节,按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程,认真评阅学生的每一份课程设计报告,给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩(百分制),最后将百分制评分成绩转换为五级分制(优秀、良好、中等、及格、不及格)总评成绩。
设计方案:
通过对单片机程序的编写,调用LED灯,数码管,LED点阵,按键,以及串口部分,控制好单片机的时序,实现设计要求,并加入适当的拓展模块。
流程框图:
LED灯及数码管模块:
由开发板原理图可知可以编写一个扫描函数,使用74HC138译码器实现对6个数码管以及LED灯的控制。代码如下:
void LedScan()
{
static unsigned char i = 0;
P0 = 0xFF;
P1 = (P1 & 0xF8) | i;
P0 = LedBuff[i];
if (i < 7)
i++;
else
i = 0;
}
LED点阵模块:
由开发板原理图可知,使能U4的74HC138控制点阵,即在调用LED点阵时赋ADDR3 = 0即可,同理可以将LED点阵理解成8个数码管显示,使用取模软件,取出想要的图片显示,并存放在数组里,通过对LED点阵的循环赋值,可以达到LED点阵纵向移动的功能。
3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案,实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中,项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性,考核成绩占30%左右。
4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平,项目测试性能指标的正确性和完整性,项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中,考核成绩占25%左右。
4、打开定时器控制寄存器TR1,让定时器跑起来。
配置波特率的函数:
void ConfigUART(unsigned int baud)
{
SCON = 0x50;
TMOD &= 0x0F;
TMOD |= 0x20;
TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud;
TL1 = TH1;
8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料,应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。
一、课程设计项目名称
多路抢答器
二、项目设计目的及技术要求
1.四个独立的按键分为四路,每一个按键按下后对应的LED灯会亮。
2.在数码管上显示09到00后开始抢答,抢答时四个按键有一个按下了则对应的LED灯会亮,其它按键无效,并且会把对应的编号显示在数码管上面,同时把对应的编号通过串口显示在上位机的串口助手上。
ET1 = 0;
ES = 1;
TR1 = 1;
}
设计完整代码:
#include <reg52.h>
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
sbit KEY1 = P2^4;
实际项目实现内容:
当主持人向串口发送字符“A”后,单片机接收到开始信号,然后LED点阵移动显示3,2,1,GO后,数码管从09到00倒计时显示,当显示到00时,抢答器可以开始抢答,当其中任何一方先按下按钮后,将其代表的号码显示到数码管上,并发送到串口上,同时锁住其他的按钮,让其他选手无法再次抢答。然后通过选手的回答,主持人判断对错后,在串口上发送“Y”,则在LED点阵上显示“对号”,如若回答错误,在串口上发送“N”,则在LED点阵上显示“X”。
5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献,培养自己的阅读兴趣和习惯,借以启发自己的思维,提高综合分和理解能力。文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中,考核成绩占10%左右。
6. 答辩是课程设计中十分重要的环节,由课程设计指导教师向答辩学生提出2~3个问题,通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度,以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占25%左右。