基于Proteus的八路抢答器仿真设计说明

1、目录一、抢答器设计功能分析3二、所用器件及介绍421所用器件：42.2主要器件介绍：42. 2 1 单片机 STC89C52RC42. 2. 2七段数码管5三、仿真软件protues介绍5四、系统程序流程6五、仿真分析7六、设计心得8参考文献资料9附录：程序清单10八路抢答器课程设计一、抢答器设计功能分析1.1数字抢答器的概述对于抢答器我们大家来说都不陌生，它是用于很多竞赛场合，真正实现先抢先答, 让最先抢到題的选手来回答问題。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选 手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平 公正的原则。1.2设计任务与要求基本设计要求：a、一个

2、总开关控制整个抢答器的启动或断电；b、抢答开始前，8盏LED灯全灭，数码管不显示数字；c、按下开始控制按键，抢答数码管倒数3s开始（从2开始），数码管数到 0则抢答开始；d、8个按键作为抢答按键，哪一按键首先按下，相对应的LED灯则亮起来, 其余7盏则不亮，代表抢答成功，数码管则会显示出抢答成功者的编号；e、重新开始控制按键按下，则重新开始抢答。二、所用器件及介绍2.1所用器件：STC89C52RC单片机、8个按键、1个开始控制按键、1个重新开始控制按键、一 个总开关、8盏LED灯、一位数码管2. 2主要器件介绍：2. 2. 1单片机STC89C52RC：具有低电压供电和体积小等特点，四个端口

3、只需要两个口就能满足系统的设计要求，很适合便携式产品的设计使用系统。STC89C52RC是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系统可编 程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使 得STC89C52RC为众多嵌入式控制应用系统提供髙灵活、超有效的解决方案。主要功能特性如下：1. 增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择， 指令代码完全兼容传统8051。2. 工作电压：5. 5V-3. 3V （5V单片机）/3. 8-2. 0V（3V单片机）3. 工作频率围：0-40MHZ，相当于普通8051的0-80MHz，实际

4、工作频率可达48MHz4. 拥护应用程序空间为8K字节5. 片上集成512字节RAM6. 通用I/O 口（32个），复位后P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0 口是漏 极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需要 加上拉电阻。7. ISP （在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿 真器，可通过串口 （RXD/P3.0, TXD/P3. 1）直接下载用户程序，数秒即可完 成一片。8. 具有EEPR0M功能9. 具有看门狗功能10. 共3个16位定时器/计数器。即定时器TO, Tl, T211. 外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电

5、路，Power Down,模式可由外部 中断低电平触发中断方式唤醒。12. 通用异步串行口（UART）,还可用定时器软件实现多个UART。13. 工作温度围：-40° -+85°14. PDIP 封装主要特点：STC89C52RC单片机主要特点在于它工作的最小系统比较简单，在最小系统中 包括复位电路和外部震荡电路。工作频率在0MHz-40MHz,外接不同频率的晶 振可以得到不同运算速度，可以轻松满足一般自动控制系统的需求。不足之 处在于STC89C52RC只是8位单片机，并且STC89C52RC的I/O 口输岀电流较 小，但是对于一般控制系统是可以满足的。本设计采用的是22

6、. 1184MHz的 晶振，一个机械周期为0. 5uso2. 2.2%段数码管LED显示器是由发光二极管显示字段的显示器件。由图可知它由8个发光二 极管构成，通过不同的组合可用来显示09、A'F及小数点”等字符。图中 DP表示小数点，COM表示公共端。数码管通常有共阴极和共阳极两种型号。共阴 数管的发光二极管阴极必须接低电平，当某一发光二极管的阳极连到髙电平时， 此发光二极管点亮；共阳极数码管的发光二极管是阳极并接到高电平，须点亮的 发光二极管阴极接低电平即可。显然，要显示某字形就应使此字形的相应字段点 亮，实际就是送一个用不同电平组合代表的数据到数码管。g f COM a b三、仿真

7、软件protues介绍Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件 中国总代理为风标电子技术）。它不仅具有其它EDAX具软件的仿真功能，还能 仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目 前国推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片 机开发应用的科技工作者的青睐oProteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件）， 从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计， 真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虛拟模型仿真软件三

8、合一的设计平台，其处理器模型支持8051、 HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086 和 MSP430 等，2010 年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。 在编译方面，它也支持IAR、Ke订和MPLAB等多种编译器。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU的 工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作 情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄 存器和存储器容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过 程和结果。对于这样的仿真

9、实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间 脱节的矛盾和现象。四、系统程序流程系统程序流程五、仿真分析测试数据及结果如下：总开关按下情况下，开始按键按下，数码管显示倒数三秒，仿真电路如图:T&CT=-fS5S88BIP8WJ3mT>S2S6S71S929"33 31°1"2°3 a5"O .?3J1sm 1.YT2EKXT心E12RETTpseiTALC1.7<TEXT>QVAD1 DAD2 DSTKDSDSTAD5 O&AOG Q?WD?122F2.VA9 22/MQ m 2.«?A12 2SA

10、13 2«AU 21/MS3DTRX0 airrxoF3.4HTJ 归竺 P3AWRP3.?RD|B333?茄3C343332XIZZ选手广R2LED*BIBY选手3选手4选手&选手7LED-BIBY密7选手8R4ZZO <TBCT>R6«T©<r>R8图5.1显示倒数三秒抢答倒计时完后，若有选手进行抢答，显示其，并让选手对应的led灯亮，显示仿真电路如图：J1R2LED-BIB'T8I8YBIBYLED*BIBYR85IFSW_3 TF>rr»CTEXT>R3S»3>XTAL1POAA

11、DO PD.1AD1PDD2XTALZ2*2ren*PBElf ME 斎PD.W P0AAD5 PDAAD6 PO.MD?P2QTX2 PN”旭 P227M 口 P2jTA11 P2.M2 P2SA13 P2£TAU P2.?A15r I 1 X P1.1H2EXP3.VTXDP13P33VM-mP13PI.*P331MT1P34HOPISP3ST1rmr jzavvl%r i.iA139C52 «TB<T>35>3.3332711?R4Z20F?5>ZZD图5.2显示抢答选手组号并亮灯六. 设计心得这次课程设计一周的时间，不多不少。这次八路抢答器的

12、课程设计我们小组 运用了单片机的知识来进行设计，简单易操作。我就说说我是如何准备这次的设 计。首先我们小组确定要做八路抢答器后，我们就总体上构思抢答器设计时要用 到那部分的知识，刚开始我们都没有一个设计的概念,不知道从何下手，后来 我们去图书馆借阅资料，在网上查询相关的模板，终于对八路抢答器的设计有了 一个基本的了解，然后我们就开始确定了一个大致的思路。因为要运用单片机的 知识，所以我就先把那部分的知识看过一次，然后有一个框架。于是我们进行了 分工，一部分人负责画电路图，一部分人查阅相关资料，还有人负责编程序，仿 真等等。整个过程虽然有所分工，但是小组都是相互讨论一起完成。这次我们运 用了 P

13、roteus仿真软件，一开始我不会用这个软件，后来由于课程设计的需要， 于是就装了它，并且在同学们的一起交流下画好了电路仿真图，在画电路图的过 程中，发现它跟我们之前学习的PROTEL电路软件相似，但是这个能够对编好的 程序进行仿真，比焊接实体方便得多。总体上看，这次做课程设计收获很大，除 了要对基本知识掌握，还要会灵活运用，编好的程序在仿真时如果发现错误，还 要进行调试，在调试中发现变编程的问题。做设计要细心，思路要清晰。要对软 件熟练掌握，由于对课本掌握不够，时间也挺紧，所以选做抢答器，有些地方还 是匆忙完成的Q通过此次课程设计，我们受益甚多。不仅让我们了解到团队力量的强大，而且让 我们更

14、深刻地认识到团队精神的重要性。从这次课程设计中，让我们懂得了什么 是学以致用，只有真正理解所学的知识，才能正确运用。最大的感触就是电子设 计非常神奇，平时我们在电视节目上看到的抢答器系统原理就是这样来的，小时 候觉得很神奇，现在看来自己和同学们也能一起完成它的设计，有点成就感。在 此次课程设计中，我们也发现了自己的不足之处，最后在大家的共同努力下改正 过来。在此次课程设计中，我组成员都尽职尽责参考文献资料1 朝青单片机原理及接口技术（修订版）航空航天大学，19982 广弟.单片机基础：航空航天大学，19923 何立民.单片机应用技术大全航空航天大学，19944 毅刚.单片机原理及接口技术.：工

15、业大学，19905 谭浩强.单片机课程设计.：清华大学，19896 余发山编著.单片机原理机机及应用技术中国矿业大学JNB P1.3.KEY4JNB P1.4,KEY5JNB Pl. 5,KEY6JNB P1.6,KEY7JNB Pl. 7,KEYSSJMP MAINKEY1:MOV PO,#OFEHMOV P2,#0F9HLCALL DELAYKEY2:MOV P0,#0FDHMOV P2,#0A4HLCALL DELAYKEY3:MOV PO,#OFBHMOV P2,#0B0HLCALL DELAYKEY4：MOV P0,#0F7HMOV P2,#99HLCALL DELAYKEY5：MOV PO,#OEFHMOV P2,#092HLCALL DELAYKEY6：M0V PO,#ODFHMOV P2,#082HLCALL DELAYKEY7：MOV PO,#OBFH