智能抢答器：八路电子抢答器电路设计

2010-01-14

科信学院

课程设计说明书

（2008/2009学年第二学期）

课程名称 ：    单片机课程设计       

题    目 ：  八路电子抢答器电路设计

专业班级 ：

学生姓名 ：         

学    号：       068072212         

指导教师 ：  吴开兴 刘会军 马永强  

   贾少锐 李晓东 侯华   

设计周数 ：          2             

设计成绩 ：                         

         2009  年 6 月  日

         目        录

1课程设计目的……………………………………………………………2

2系统分析……………………………………………………………3

2.1 设计任务……………………………………………………………3

2.2设计思想……………………………………………………………4

3硬件总体设计……………………………………………………………4

3.1硬件设计……………………………………………………………4

3.2系统设计原理框图…………………………………………………5

   3.3 总电路图（见附录）…………………………………………5

4 单元电路分析与设计………………………………………………………5

4.1单元电路设计………………………………………………………5

4.2模块性能分析………………………………………………………9

4.3最小系统图……………………………………………………………11

5元器件选择…………………………………………………………………13

6运行描述……………………………………………………………………13

7软件总体设计………………………………………………………13

7.1程序流程图……………………………………………………………13

7.2源代码……………………………………………………………14

 8设计总结……………………………………………………………22

 9参考文献……………………………………………………………23

附录 总电路图

前 言

随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已经广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业。微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。同时楼宇智能化的发展与成熟，也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。

电子智能抢答器在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先回答问题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒也可以分辨出使哪组优先回答问题。抢答组数可以在八组以内任意使用，本系统设计为模块形式采用九针插头进行连接，系统工作原理本系统采用AT89C52单片机作为核心。控制系统的五个模块分别为：单片机最小系统、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块、音乐音频输出模块。

1课程设计目的

通过设计学习单片机最小系统的基本设计方法，掌握单片机应用系统的开发调试过程。

（1）        学习单片机开发工具功能、特点和使用方法。

（2）        学会单片机控制系统程序的编制和编制和调试方法。

（3）        设计单片机抢答器硬件电路，绘制出电路原理图。

（4）        编制并调试出键盘扫描程序和显示驱动程序。

（5）        掌握单片机定时器的基本用法，编制出定时器的中断程序。

2系统分析

系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计，硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图。然后对硬件进行调试、测试，以达到设计要求，软件设计部分，首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计，拟定详细的工作计划；然后进行具体的设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和工具，进行代码设计等；最后是对软件进行调试、测试，以达到所需功能要求。

在系统设计中设计方法的选用时系统设计是否成功的关键，硬件电路是采用结构化系统设计方法，该方法保证设计电路的标准化、模块化。硬件电路的设计最重要的选择用于控制的单片机，并确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路设计还包括输入输出接口设计，画出详细电路图，标出芯片的型号、器件参数值，根据电路图在仿真机上进行调试，发现设计不当及时修改，最终达到设计目的。软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统由于是采用52系列单片机，因此使用汇编语言进行开发。此编程工具比较简单实用。本系统软件设计采用模块化系统设计方法，先编写各个功能模块子程序，然后再进行组合与调整，经过调试后，达到设计功能要求。

2.1技术要求

（1）  选择常用单片机芯片进行电路系统设计。

（2）  实现具有按键、显示功能的单片机最小系统。

（3）  完成电子抢答器的基本功能。

（4）  要求具有自动计时功能。

2.2设计思想

电子抢答器设计了八路抢答，选用了AT89C52芯片，采用外扩电路。主要功能有编程实现。抢答器具有记忆功能每一次时间设置完成，复位后不需要重新进行时间设定，P1口连接独立式键盘，通过键盘输出按键信息，在通过单片机将它转换成能在七段数码管上相应显示.P0、P2、P3连接七段数码管。由编程实现定时功能，在选定回答组之后，进行倒计时。

3硬件总体设计