最新八路抢答器课程设计

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。