中国矿业大学成人教育学院2017届毕业设计（论文）

毕业设计（论文）

题 目： 基于51单片机的抢答器系统设计

函授站点： 中国矿业大学继续教育学院

学习层次： 专科

班级名称： 徐工技师学院 函机电2015班

姓名： 彭乾坤 学号：

中国矿业大学继续教育学院 20 年 月 日

中国矿业大学成人教育学院2017届毕业设计（论文）

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。因此设计一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STC89C52RC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LED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51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犯规；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：STC89C52RC； 共阴数码管； 按键 ；蜂鸣器

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目 录

前 言................................................................................................................................ 1 第一章 工作原理............................................................................................................. 2

1.1设计目标 ............................................................................................................. 2

1.1.1基本功能 .................................................................................................. 2 1.1.2主要技术参数 .......................................................................................... 2

第二章 硬件设计与原理 ................................................................................................. 3

2.1 总设计框图 ......................................................................................................... 3 2.2 硬件设计分析 ..................................................................................................... 3

2.2.1 电源的设计 ............................................................................................. 3 2.2.2 单片机最小系统 ...................................................................................... 4 2.2.3 数码管显示电路 .................................................................................... 10 2.2.4 按键输入电路........................................................................................ 11 2.2.5 报警与指示电路 .................................................................................... 14

第三章 软件设计与分析 ............................................................................................... 15

3.1 软件设计的组成 ............................................................................................... 15 3.2 各部分软件分析 ............................................................................................. 15

3.2.1 延时子函数 ......................................................................................... 15 3.2.2 初始化子函数 ...................................................................................... 15 3.2.3 开始键扫描子函数 .............................................................................. 16 3.2.4 选手抢答按键扫描子函数 ................................................................... 17 3.2.5 显示子函数 ......................................................................................... 20 3.2.6 调整时间键扫描子函数 ...................................................................... 25 3.2.7 定时器0中断子函数 .......................................................................... 26 3.2.8 定时器1中断子函数 .......................................................................... 28 3.2.9 主函数 ................................................................................................. 28 3.3 总源程序 ......................................................................................................... 30 第四章 软件仿真........................................................................................................... 46

4.1 PROTEUS简介 .................................................................................................... 46 4.2仿真图 ............................................................................................................... 48 4.3原理图 ............................................................................................................... 49

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4.4 元件清单 ........................................................................................................... 50 4.5 仿真结果图 ....................................................................................................... 51 总结 ................................................................................................................................. 54 致 谢.............................................................................................................................. 56 参考文献 .......................................................................................................................... 57