《路抢答器设计》word版.doc

河 北 工 程 大 学 科 信 学 院课程设计说明书（2012 /2013学年第二学期）课程名称 ： 单片机应用 题 目 ： 4路抢答器设计 专业班级 ： 电气二班 学生姓名 ： 隋宇 学 号： 100062214 指导教师 ： 岑毅南、苗敬利、王静爽等设计周数 ： 两 周 设计成绩 ： 2013年7月12日目 录一、课程设计目的-2二、课程设计任务及要求-22.1 原始数据及主要任务-22.2 技术要求-2 三、设计方案-33.1元器件简介-4四、系统总原理图-5五、单元电路设计-54.1抢答信号显示和倒计时显示电路设计-5 4.2警报发生器电路-6 4.3按键电路-64.4指示灯电路-7六、主程序流程图-8 6.1参考程序-8 七、所用器材-16 八、课程设计总结-17 九、参考文献-17 十、评语及成绩-18 一、课程设计目的 通过长达两周的课程设计,加深对单片机课程所学理论知识的理解,运用所学理论知识解决实际问题。结合课程设计的内容，学会利用Protel软件绘制电路原理图和PCB图，掌握电路的设计与组装方法，进行软硬件联机调试。学会查阅相关专业技术资料及设计手册，提高进行独立设计的能力并完成课程设计相关任务。二、课程设计任务及要求2.1 原始数据及主要任务 1.设计键盘输入电路； 2.设计显示输出电路； 3.掌握响应外部中断的原理； 4.编写程序； 5.利用Protel设计硬件电路原理图和PCB图； 6.软硬件联机调试； 7.书写设计报告。2.2 技术要求 1.设计四个抢答台和四个抢答成功指示灯，一个比赛主持人“开始”键和一个抢答指示灯以及一个LED显示器。 2.采用中断和查询结合的方法确定按键的动作。 3.主持人按下“开始”键后，若有人抢答，则抢答指示灯确认有人抢答，并用7段LED显示抢答者的号码（14），并同时点亮对应抢答台上的抢答成功指示灯；若10秒内无人抢答，则发出超时报警声，此题作废，主持人可按下“开始”键开始下一题的抢答。三、设计方案设置4个按钮，其编号分别是1到4，按钮的编号与选手的编号相对应。初始时,4个按钮常开，只有当主持人按下开始按键时才可以进行倒计时抢答。当主持人按下开始按键后，开始倒计时10秒，当4个按钮只要有一个按下即只要有人抢答时，单片机收到信号，抢答成功指示灯点亮，选手前面的指示灯也一同点亮。通过74LS245进行段选使数码管置显示选手的序号，同时倒计时停止计时，在另一个数码管上显示。并且当有按键按下后其他选手按键无效。当选手答完后，由主持人将数码管清零，继续下次抢答。若10秒内无人抢答，则发出超时报警声，此题作废，主持人可按下“开始”键开始下一题的抢答。3.1、元器件简介AT89C51单片机，其内部带有4KB的掩膜ROM。无需扩展外部程序存储器。其中：CVV：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口：P3.0 RXD（串行输入口）；P3.1 TXD（串行输出口）；P3.2 /INT0（外部中断0）；P3.3 /INT1（外部中断1）；P3.4 T0（记时器0外部输入）；P3.5 T1（记时器1外部输入）；P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）；P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）。RST：复位输入。EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。四、系统总原理图五、单元电路设计4.1抢答信号显示和倒计时显示电路设计4.2警报发生器电路 4.3按键电路4.4指示灯电路六、主程序流程图否是是是否是计时3秒提示回答按键处理有键按下结束抢答？犯规处理有键按下？开始抢答？主程序开始6.1参考程序#include#define unint unsigned int#define unchar unsigned char/#define weil unsigned int/#define Benn unsigned intsbit wei1=P10;sbit wei2=P11;sbit Been=P12;sbit AN1=P33;sbit AN2=P34;sbit AN3=P35;sbit AN4=P36;sbit AN5=P37;sbit D1=P13;sbit D2=P14;sbit D3=P15;sbit D4=P16;sbit D5=P17;unchar table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0xcf,0xba,0xaf,0xca,0xfd;int i,num=9,num1=0,t,t1,Person=0,flag=0,flag1=0,flag2=0,kz=0;void delay(unint z)unint x,y;for(x=z;x0;x-) for(y=55;y0;y-);void All_Init(void) /定时器的初始化TMOD=0x01;TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;TR0=1;EA=1;void Display(int x,int y) /数码管显示wei1=0;P2=tablex; /显示选手delay(20);wei1=1;wei2=0;P2=tabley; /显示倒计时delay(20);wei2=1;void Deal_Number(void) /数据处理int ge;ge=num;Display(Person,ge);void AnJian(void) /按键检测/#选手按键#/if(flag1=1)if(AN1=0)delay(15);if(AN1=0)while(!AN1);Person=1;TR0=0;TR1=1;flag=0;flag1=0;flag2=1;D1=0;D5=0;if(AN2=0)delay(15);if(AN2=0)while(!AN2);Person=2;TR0=0;TR1=1;flag=0;flag1=0;flag2=1;D2=0;D5=0;if(AN3=0)delay(15);if(AN3=0)while(!AN3);Person=3;TR0=0;TR1=1;flag=0;flag1=0;D3=0;D5=0;if(AN4=0)delay(15);if(AN4=0)while(!AN4);Person=4;TR0=0;TR1=1;flag=0;flag1=0;flag2=1;D4=0;D5=0;/#主持人按键#/if(AN5=0)delay(15);if(AN5=0)while(!AN5);Person=0;D1=1;D2=1;D3=1;D4=1;D5=1;if(flag1=1)flag1=0;TR0=0;if(flag2=1)flag2=0;TR0=0;if(flag=0)TR0=1;num=9;TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;flag1=1;flag=1;Been=1;kz+;void BeenRing(void) /蜂鸣器处理if(num=0)Been=0;delay(20); /#主函数#/void main()All_Init();while(1)AnJian();if(kz0)Deal_Number();elseDisplay(0,9);BeenRing();/#中断函数#/void timer0()interrupt 1TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;t+;if(t=500)t=0;num-;if(num=0)/num=9;TR0=0;flag1=0;flag=0;七、所用器件AT89C51 1个晶振6Mz 1个发光二极管 7个瓷片电容 22p 2个独石电容 0.22uF 5个 104 1个电解电容 1.0uF 2个 10uF 3个 47uF 4个接线端子 1个按钮 6个 DB9针形插座 1个插座DIP 20 1个插座DIP 40 1个74LS245 总线驱动器 1个 数码管 2个蜂鸣器 1个PNP三极管 1个NPN三极管 2个导线若干电阻 200 1个 470 8个 330 5个5K 8个 八、课程设计总结回顾两周的课程设计，付出了很多，也收获了很多，周一至周二主要绘制原理图，紧接着就是看书查找资料，对相关元器件做一些了解，然后编程，由于我底子薄弱了一点，所以花在编程上的时间相对来说多了一点。在坚持不懈的努力下，终于编好了程序，时间也来到了第二周。编号程序以后就剩下调试了，把焊接好的板子与装好程序的单片机连接好，然后调试，调试并不是一帆风顺的，起初一点反应都没有，但好事多磨，在一步步的改进下，终于成功了。当我看到抢答器正常工作时，兴奋不已。在这几天中，体会到了团结协作的重要性和乐趣，有什么问题很想法拿出来一起探讨与分享，将会有更好的答案，活跃了一个人的思维，丰富了我们的头脑，学会去接受别人，肯定别人，同样也得到了别人的尊重与肯定，除了讨论之外，还需积极独立思考，唯独通过自己的独立思考，才能解决相关问题，才能提高对专业知识的熟悉程度，以后才能学会用，同样这也是我该努力的两个方向。在此要感谢我的指导老师，感谢老师给我这样的机会锻炼。在整