毕业论文_以AT89S51单片机为核心的八路抢答器.doc文档43页在线阅读 ㊣ 精品文档 值得下载

片机的概述的功能特殊功能寄存器单片机的内部结构第三节硬件电路的设计总电路原理时钟频率电路的设计复位电路的设计复位电路的可靠性设计人工复位显示电路的设计控制电路的实现发声系统复位第四章软件设计软件任务分析显示子程序的设计定时器中断服务程序的设计抢答器处理程序的设计主程序及分析第五章元器件及焊接调试第六章设计小结致谢参考文献摘要随着科学技术的发展和普及，各种各样的竞赛越来越多，其中抢答器的作用也就显而易见。

目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计，使用起来不够理想。

因此设计更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。

现在单片机已进入各个领域，以其功耗小智能化而著称，所以若利用单片机来设计抢答器，便使以上问题得以解决针对以上情况，本文设计出以单片机为核心的八路抢答器。

我们采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，并自动复位的设计思想，它能根据不同的抢答输入信号，经过单片机的控制处理并产生不同的与输入信号相对应的输出信号，最后通过数码管显示相应的路数，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出是哪组优先按下的按键，它充分利用了单片机系统的优点，具有结构简单功能强大可靠性好实用性强的特点。

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。

关键词单片机抢答器软件设计第章抢答器的概述系统设计的功能基本功能同时供名选手比赛，分别用个按钮表示。

设置个系统清除和抢答控制开关，该开关由主持人控制。

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，扬声器发出声响提示，并在七段数码管上显示选手号码。

选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号直保持到主持人将系统清除为止。

扩展功能抢答器具有定时抢答功能，且次抢答的时间由主持人设定如秒。

当主持人启动开始键后，定时器进行减计时。

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。

在这段如果定时时间已到，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。

抢答器的需求分析在抢答中，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是在设定。

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，时间完后系统自动复位。

按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。

抢答的工作过程图抢答器电路表的功能真值表如果想调节抢答时间或答题时间，按加键或减键进入调节状态，此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值，如想加秒按下加键，如果想减秒按下减键，时间上会显示改变后的时间，调整范围为，时再减会跳到，时再加会变到。

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抢答时间，不进行抢答查询，所以只有第个按抢答的选手有效。

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。

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，上不显示任何结果，直到按下停止键为止。

抢答器的工作原理及流程抢答器的基本工作原理在抢答竞赛或呼叫时，有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部的寄存器工作，并识别记录第个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生超时信号。

在整个抢答器工作过程中，显示电路语音电路等还要根据现场的实际情况向外电路输出相应信号。

抢答器的工作流程分为系统复位正常流程违例流程等几部分，如图所示，下面分别予以介绍。

第二章单片机的功能简介系列单片机的概况单片机是美国公司于年推出的产品，典型产品有内部没有程序存储器，实际使用方面已经被市场淘汰芯片采用，功耗是，是的倍，实际使用方面已经被市场淘汰和等通用产品，直到现在，内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品比如目前流行的已经停产的等，各高校及专业学校的培训教材仍与单片机作为代表进行理论基础学习。

有些文献甚至也将泛指系列单片机，是早期的最典型的代表作，由于单片机影响极深远，许多公司都推出了兼容系列单片机，就是说内核实际上已经成为个位单片机的标准。

其他的公司的单片机产品都是和内核兼容的产品而以。

同样的段程序，在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是样的，如的已经停产，菲利浦，和华邦等，我们常说的已经停产的指的是公司的单片机，同时是在原基础上增强了许多特性，如时钟，更优秀的是由程序存储器的内容至少可以改写次存储器取带了原来的次性写入，的性能相对于已经算是非常优越的了。

不过在市场化方面，受到了单片机阵营的挑战，最致命的缺陷在于不支持在线更新程序功能，必须加上功能等新功能才能更好延续的传奇。

就是在这样的背景下取代的，现在，目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿，作为市场占有率第的目前公司已经停产，将用代替。

在工艺上进行了改进，采用新工艺，成本降低，而且将功能提升，增加了竞争力。

可以像下兼容等系列芯片。

市场上见到的实际都是前期生产的巨量库存而以。

如果市场需要，当然也可以再恢复生产。

单片机是低功耗的具有在线课编程存储器的单片机。

它与通用系列单片机的指令系统和引脚兼容。

片内的可允许在线重新编程，也可使用非易失性存储器编程。

他将通用和在线可编程集成在个芯片上，形成了功能强大使用灵活和具有较高性能性价比的微控制器。

的功能特殊功能寄存器特殊功能寄存器也称专用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，简称。

特殊功能寄存器共含有个不同寄存器。

它们的地址分配在中，即在地址中。

这些寄存器的名称和地址见表。

表器件选型方案的详细清单虽然特殊功能寄存器地址在之中，但在的地址单元中，不是所有的单元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的单元，其内容是不确定的，如果对这些单元进行操作，得到的是些随机数，而写入则无效。

所以，用户编程时不应该将数据写入这些未确定的地址单元，它们是公司留待将来开发新产品时使用的表特殊功能寄存器列表符号地址注释累加器乘法寄存器程序状态字堆栈指针数据存储器指针低位数据存储器指针高位中断允许控制器中断优先控制器端口端口器件名称规格型号数量微处理器电阻电容晶振按钮反相器段数码管扬声器外部定时元件复位中断电源系统时钟定时计数器串行口并行口端口端口电源控制及波特率选择串行口控制器串行数据缓冲器定时器控制定时器方式选择定时器低位定时器低位定时器低位定时器高位注带号的特殊功能寄存器都是可以位寻址的寄存器单片机的内部结构单片机内部由的，的，两个位的定时计数器和，个位的端等组成。

单片微机内部最核心的部分是。

主要功能是产生各种控制信号，控制存储器输入输出端口的数据传输数据的算术运算逻辑运算以及位操作处理等，按其功能可分为运算器和控制器两部分。

控制器由程序计数器指令储存器指令译码器实时控制与条件转移逻辑电路等组成。

它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。

运算器由算术逻辑器部件累加器暂存器程序状态字寄存器，码运算调整电路等组成。

图单片机的内部结构图为了提高数据处理和位操作功能，片内增加了个通用寄存器和些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能。

其内部结构如图所示。

第三章硬件电路的设计总电路原理为使硬件电路设计尽可能合理，应注意以下几方面尽可能采用功能强的芯片，以简化电路，功能强的芯片可以代替若干普通芯片，随着生产工艺的提高，新型芯片的的价格不断下降，并不定比若干普通芯片价格的总和高。

留有设计余地。

在设计硬件电路时，要考虑到将来修改扩展的方便。

因为很少有锤定音的电路设计，如果现在不留余地，将来可能要为点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。

程序空间，选用片内程序空间足够大的单片机，本设计采用单片机。

空间，内部不多，当要增强软件数据处理功能时，往往觉得不足。