基于-AT89S52单片机抢答器设计

1、-. z目 录TOC o 2-4 h z uHYPERLINK l _Toc2801831891、背景知识 PAGEREF _Toc280183189 h 3HYPERLINK l _Toc2801831902、课程设计目的 PAGEREF _Toc280183190 h 3HYPERLINK l _Toc2801831913、工具/准备工作 PAGEREF _Toc280183191 h 4HYPERLINK l _Toc2801831924、设计步骤及原理 PAGEREF _Toc280183192 h 4HYPERLINK l _Toc280183193步骤1：系统设计 PAGEREF

2、_Toc280183193 h 4HYPERLINK l _Toc280183194步骤2：硬件设计 PAGEREF _Toc280183194 h 5HYPERLINK l _Toc280183195步骤3：软件设计 PAGEREF _Toc280183195 h 8HYPERLINK l _Toc280183196步骤4：软硬件调试 PAGEREF _Toc280183196 h 11HYPERLINK l _Toc2801831975、设计结果及分析 PAGEREF _Toc280183197 h 11HYPERLINK l _Toc2801831986、总结及心得体会 PAGEREF

3、_Toc280183198 h 12HYPERLINK l _Toc2801831997、对本设计过程及方法、手段的改良建议 PAGEREF _Toc280183199 h 12HYPERLINK l _Toc2801832008、参考文献 PAGEREF _Toc280183200 h 12HYPERLINK l _Toc2801832019、评价(教师) PAGEREF _Toc280183201 h 13基于AT89S52单片机的抢答器设计背景知识 现在很多文娱活动中都有抢答这一项，需要用到抢答器。在目前的市场上，普通抢答器都需要几百块，价格比拟昂贵。本工程设计的抢答器，电路简单、本钱较

4、低、操作方便、可靠、具有较高的推广价值本设计可同时供8名选手或8个代表队参加比赛。抢答器具有数据锁存功能、显示功能和声音提示功能。接通电源后，主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于制止状态，编号显示器显示零；主持人将开关置复位状态，宣布开场抢答器工作。抢答开场后，假设有选手，抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时灯亮且伴随声音提示。此外，要封锁输入电路，制止其他选手抢答，最先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零。课程设计目的课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进展全面系统的训练。进展课程设计可以让学生把学过的比拟零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到

5、实处，能够开发简单的系统。1训练学生正确地应用单片机，培养解决工业控制、工业检测等领域具体问题的初步能力。2让学生通过所做课题，熟悉单片微机应用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、工作容、工作步骤。3进展根本技能训练；使理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。工具/准备工作首先，通过查阅资料，掌握和了解本工程需要的知识，如：+5V电源原理及设计、单片机晶振电路和复位电路工作原理及设计、按键电路设计，蜂鸣器驱动电路设计，芯片74LS245及AT89S52单片机的引脚再者，备齐所需的工具及元件，如：烙铁、电线、焊锡、各种元器件等。最后，在焊接测试过程中，需注意平安，如：焊接时，电

6、源是否有漏电；调试时，需注意不要将芯片烧坏等。设计步骤及原理步骤1：系统设计基于AT89S52单片机抢答器由控制核心AT89S52单片机、复位电路、电源电路、选手按键、主持人按键、声音提示和数码显示等局部组成，系统框图如图1所示。 图1基于AT89S52单片机抢答器系统框图实现功能：基于AT89S52单片机设计制作一个抢答器，晶振采用12MHz。可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，编号为1、2、3、4、5、6、7，8各用一个按钮。给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开场。抢答器具有数据锁存功能、显示功能和声音提示功能。抢答开场后，假设有选手，抢答按钮，编号立即锁存，并在L

7、ED数码管上显示选手的编号，同时灯亮且伴随声音提示。此外，要封锁输入电路，制止其他选手抢答，最先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零。步骤2：硬件设计电源电路为单片机以及其他模块提供标准5V电源。晶振模块为单片机提供时钟标准，使系统各局部能协调工作。复位电路模块为单片机系统提供复位功能。单片机作为主控制器，根据输入信号对系统进展相应的控制。选手按下相应的按键，蜂鸣器发出提示音，直到按键释放。数码管显示最先按下按键选手的编号。选手答复完毕，主持人按下准备按钮，数码管清零，蜂鸣器停顿发声，可以进入下一题的抢答。AT89S52单片机抢答器原理图AT89S52引脚图和电路用法芯片的特点：40个引脚

8、,8k Bytes Flash片程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器RAM,32个外部双向输入/输出I/O口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗WDT电路,片时钟振荡器。此外,AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停顿芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。 主要功能特性： 兼容MCS-51指令系统 8

9、k可反复擦写(1000次ISP Flash ROM 32个双向I/O口 4.5-5.5V工作电压 3个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-33MHz 全双工UART串行中断口线 256*8bit部RAM 2个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3级加密位 看门狗WDT电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的ISP字节和分页编程 双数据存放器指针。 管脚说明：VCC : 电源GND: 地P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写1时，引脚用作高阻抗输入。当外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种

10、模式下，P0具有部上拉电阻。在 flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1 口：P1 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写1时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流IIL。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入P1.0/T2和时器/计数器2的触发输入P1.1/T2E*。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。引脚号 第二功能P1.0 T2定时器/计数器T2的外

11、部计数输入，时钟输出P1.1 T2E*定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制P1.5 MOSI在系统编程用P1.6 MISO在系统编程用P1.7 SCK在系统编程用P2 口：P2 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写1时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流IIL。在外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器例如执行MOV* DPTR时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的部上拉发送1。在使用8位地址如MOV* RI外部数

12、据存储器时，P2口输出P2锁存器的容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3 口：P3 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写1时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流IIL。P3口亦作为AT89S52特殊功能第二功能使用，在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。74LS245引脚图和电路用法74LS245芯片用来驱动LED或者其他的设备,它具有8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。当单片机的P0口总线负载

13、到达或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。当片选端/CE低电平有效时，DIR=0，信号由 B 向 A 传输接收；DIR=1，信号由 A 向 B 传输发送；当/CE为高电平时，A、B均为高阻态元件清单：元件名称型号数量/个用途单片机AT89S521控制核心按键1电容30pF2晶振电路晶振12MHz1晶振电路电解电容10uF/10v1复位电路电阻10k1复位电路按键1复位电路按键8选手输入三极管90151蜂鸣器驱动蜂鸣器1电阻500数码管1位共阴1显示电路集成块74LS2451驱动ISP接线口2*5接口1下载程序万用板140脚IC测试座1电池盒1步骤3：软件设计1程序流程图

14、上电复位后数码管清零，P2.0置高电平，蜂鸣器不发声。循环扫描P3口，看是否有按键按下，如果有按键按下，则转入判断是哪个选手按下按键，并在数码管上显示选手号；P2.0输出方波信号驱动蜂鸣器发声，主持人按键按声，系统重新进入主程序继续进展下一轮抢答。程序流程图如图5所示：抢答器程序流程图图5 抢答器程序流程图2程序清单基于AT89S52单片机抢答器的设计程序清单如下： ORG 0000HJMP BEGINTABLE: DB 3Fh,06h,5Bh,4Fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh;共阴极数码管显示代码表DELAY: MOV R5,*20 ;延时2020ms子程序LOOP4:

15、 MOV R6,*50LOOP5: MOV R7,*100 DJNZ R7,$ DJNZ R6,LOOP5 DJNZ R5,LOOP4 RETBEGIN: MOV P2,*0FFH ;P2口置高电平，准备接收信号 MOV R4,*0 ; R4的标志值清零 MOV A,R4 ; R4位标志值送A存放AGAIN: MOV DPTR,*TABLE ;查表取R4段码送P1口显示 MOVC A,A+DPTR MOV P1,ALOOP1: MOV A,P3 ;接收P3口的抢答信号，判断是否有抢答信号，如果没有抢答信号再返回LOOP1 CPL A JZ LOOP1LOOP2: RRC A ;有抢答信号则逐次

16、移动判断是哪一位抢答 INC R4 ;每移一次位，R4位标志值加1 JNC LOOP2 ; 如果没有遇到抢答信号返回LOOP1继续移位 MOV A, R4 ; 遇到抢答信号把R4位标志送A MOVC A, A+DPTR ;找到相应位的显示代码 MOV P1, A ;送P1口显示LOOP3: JNB P2.2, BEGIN ;假设主持人按了复位信号键则转向程序复位CPL P2.0 ;假设没按复位信号键，则通过P2.0给出上下信号驱动蜂鸣器 LCALL DELAY ;调用延时程序 SJMP LOOP3 ;P2.0口反复间隔0.4秒变化，驱动蜂鸣器 END步骤4：软硬件调试锁存器电路调试：接上电源,

17、主持人开关翻开,任意按下一路抢答开关,看LED数码管是否显示相应的数字,然后再按其它开关,看这时LED数码是否显示其它数字，此数码管不显示其它数字，锁存器电路正常。 2显示电路调试：显示电路主要是由一块74LS245芯片和一个七段LED数码显示器组成的.在调试时,当接上电源后,用各开关翻开或断开来判断七段LED数码显示器是否显示正常.实物图设计结果及分析主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于制止状态，编号显示器显示零；主持人将开关置复位状态，宣布开场抢答器工作。 抢答开场后，假设有选手，按下抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，且伴随声音提示。此外，要封锁输入电路，制止其他选手抢答，最先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零。总结及心得体会通过此次设计，使我掌握了怎么正确地应用AT89S52单片机，来解决工业控制、工业检测等领域具体问题的初步能力，同时也掌握了八路抢答器电路的设计、组装与调试方法。对复位电路、电源电路、晶振电路的设置也有了些了解。更加熟练的运用仿真软件，并学习了运用软件测试、调试、改良电路。培养了独立思考、分析、解决问题的能力以及我的动手能力。对本设计过程及方法、手段的改良建议针对本设计，可在P0口多接上两个LED数码管