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三路抢答器课程设计报告.docx

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.51M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    1. 课程设计任务
    2. 总体方案设计
    3. 电路模块设计
    三路抢答器设计 河海大学 三路抢答器设计报告 学 班 学 院 级 号 学生姓名 指导教师
    三路抢答器设计 河海大学 摘要 随着微型控制器的飞速发展，智能化产品已经渗透到各行各业。微型计算机作为嵌入式 控制系统的主体与核心，已经与人们的生活密不可分。 抢答器作为一种智能工具，已广泛应用于各种抢答性的知识竞赛场合。它能快速。准 确的选出抢答成功的选手，并限制其他选手的抢答，并给出相应回应。 本次设计以 AT89C52 单片机为核心控制器，设计一个简易的三路抢答器。本方案外围 电路主要是与 74HC573,74HC138,数码管，矩阵按键，蜂鸣器等构成三路抢答器，利用 51 单片机的定时器，中断，按键复位电路实现定时抢答与新一轮的比赛，采用 C 语言进行软 件编程，实现具体的抢答功能。本次设计系统的实用性强。判断准确,操作简单，扩展性强。 关键字： 51 单片机； 抢答器 ；数码管； C 语言 1
    三路抢答器设计 河海大学 ABSTRACT With the rapid development of micro controllers, intelligent products have penetrated into all walks of life. As the main body and core of embedded control system, microcomputer has been inseparable from people's life. As an intelligent tool, the responder has been widely used in all kinds of field of answer-seeking knowledge contest. It can be fast. Accurately select successful contestants, and limit the other players'answers, and respond accordingly. This design to AT89C52 single-chip microcomputer as the core controller, designed a simple three-way answering device. The peripheral circuit of this scheme is mainly composed of a three-way emergency responder with 74HC573,74HC138, digital tube, matrix keystroke, buzzer and so on. The timer of 51 single chip microcomputer is used to interrupt, and the reset circuit of the button is used to realize the timing scrambling of the answer and the new round of competition. C language for software programming, to achieve the specific answer function. This design system has strong practicability. Accurate judgment, simple operation and strong expansibility. Key words : 51 micro Controller ;buzzer machine ;nixie tube ;C Language. 2
    三路抢答器设计 河海大学 目录 1. 课程设计任务...............................................................................................................................4 1.1 课程设计题目.................................................................................................................. 4 1.2 课程设计要求.................................................................................................................. 4 2. 总体方案设计...............................................................................................................................4 2.1 方案提出.......................................................................................................................... 4 2.2 方案分析.......................................................................................................................... 5 3. 电路模块设计...............................................................................................................................6 3.1 单片机最小系统............................................................................................................... 6 3.1.1 单片机最小系统................................................................................................ 6 3.1.2 时钟电路........................................................................................................... 6 3.1.3 复位电路........................................................................................................... 8 3.1.4 MCU 芯片............................................................................................................ 9 3.2 数码管模块..................................................................................................................... 11 3.2.1 74HC138 译码器.............................................................................................. 11 3.3 蜂鸣器模块..................................................................................................................... 12 3.4 独立按键模块................................................................................................................. 13 3.4.1 指示灯模块...................................................................................................... 14 4.软件设计流程...............................................................................................................................15 4.1 程序流程图.................................................................................................................... 15 4.1.1 原理分析......................................................................................................... 15 4.1.2 软件选择......................................................................................................... 12 4.1.3 程序流程图..................................................................................................... 15 4.2 核心程序........................................................................................................................ 15 4.2.1 蜂鸣器模块..................................................................................................... 16 4.2.2 数码管与按键模块......................................................................................... 16 4.2.3 主函数............................................................................................................. 17 5.实验结果....................................................................................................................................... 18 5.1 开发板............................................................................................................................. 18 5.2 实验结果........................................................................................................................ 18 6.课程设计总结...............................................................................................................................21 参考资料........................................................................................................................................... 22 附录................................................................................................................................................... 23 3
    三路抢答器设计 河海大学 1. 课程设计任务 1.1 课程设计题目 设计题目： 三路抢答器设计 1.2 课程设计要求 设计内容： 设计一个基于 AT89C51 单片机的三路抢答器。该智能抢答器应该至少 具备以下四点功能： 一，具有 3 路抢答输入（由独立按键实现），时间分辨率小于 100MS 。 二，显示抢答剩余时间，初始为 10 秒，最小量化单位为 0.5 秒。 三，抢答成功后，播放一段小乐曲，并显示抢答成功的号码。 四，抢答失败后，播放一段警报声，并显示 F。 2. 总体方案设计 2.1 方案提出 根据设计题目，我们需要以下基本模块：单片机核心电路，数码 管电路，蜂鸣器电路，按键扫描电路。 然后设计图如图 2.1： 4
    三路抢答器设计 河海大学 数码管显示电路 89C51 蜂鸣器电路 键盘扫描电路 图 2.1 系统架构 2.2 方案分析 本方案采用 AT89C51 单片机为核心控制器，完成运算控制，信号识别以及与 数码管显示电路，蜂鸣器电路，键盘扫描电路之间的通信，实现三路抢答器的功 能，方案具有可行性。 3. 电路模块设计 3.1 单片机最小系统 5
    三路抢答器设计 河海大学 3.1.1 单片机最小系统 复位电路 输入输出设备 89C51 时钟电路 电源 图 3.1 单片机最小系统 3.1.2 时钟电路 时钟电路是计算机的心脏，它控制着计算机的工作节奏，可以通过提高时钟 频率来提高 CPU 的速度。目前 51 系列的单片机都采用 CMOS 工艺，允许的最高频 率是随型号而变化的。最高频率达 60MHz。 89C51 等 CMOS 型单片机内部有一个可控的反向放大器，引脚 XTAL1 和 XTAL2 为反相放大器的输入端和输出端，在 XTAL1,XTAL2 上外接晶振和电容便组成振荡 器。图 3.2 为 89C51 时钟电路框图。 6
    三路抢答器设计 河海大学 图 3.2 时钟电路 图 3.2 中，电容 C1 和电容 C2 的典型值为 30PF  10PF（晶振），40PF  10PF(陶 瓷振荡器)。振荡器频率主要取决于晶振（或陶瓷谐振器）的频率，但必须小于 器件所允许的最高频率。振荡器的工作主要受 PD (PCON·1)控制，复位后 PD =0( PD =1)振荡器工作，可由软件置“1” PD （使 PD =0），使振荡器停止 振荡，从而使整个单片机停止工作，以达到节电目的【1】。 3.1.3 复位电路 89C51 等 CMOS51 系列单片机的复位引脚 RST 是施密特触发器输入脚，内 部有一个拉低电阻（值为 80K--300K)。当振荡器起振以后，在 RST 引脚上输入 2 个机器周期以上的高电平，器件便进入复位状态，此时 ALE,PSEN,P0,P1,P2,P3 输出高电平，RST 上输入返回低电平以后，便退出复位状态开始工作。利用 RST 这个特性便可以设计复位电路【1】。复位电路分为上电复位和手动复位。上电 复位 7
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