-1-單片機搶答器畢業論文課題基于單片機的搶答器的設計專業機電一體化-2-摘要數字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關啟動報警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產生的信號在顯示器上輸出實現計時功能，構成擴展電路。經過布線、焊接、調試等工作后數字搶答器成形。單片機體積小價格低，應用方便，穩定可靠。單片機將很多任務交給了軟件編程去實現，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實現簡單方便。單片機系統的硬件結構給予了搶答系統“身軀”，而單片機的應用程序賦予了其新的“生命”，使其在傳統的搶答器面前具有電路簡單、成本低、運行可靠等特色。對于搶答器我們大家都知道那是用于選手做搶答題時用的，選手進行搶答，搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗選手的反應速度同時也要求選手具備足夠的知識面和一定的勇氣。選手們都站在同一個起跑線上，體現了公平公正的原則。關鍵字：搶答電路定時電路報警電路-4-acompendiumDigitalviestoimplementbycorpuscircuitandexpansioncircuitcomposed.Prioritycodingcircuit,latches,decodercircuitwillbetheteamsinputsignalonthedisplayoutput,Withthecontrolcircuitandthehostswitchesonthealarmingcircuit,theabovetwopartssubjectcircuit.Throughthetimingcircuitanddecodercircuitwillsecondspulsesignalonthedisplayoutputoftimingfunction,constituteexpansioncircuit.Afterwiring,welding,commissioningworkdigitalviestoimplementforming.Inpracticalcircuitdesign,needtogothroughthesimulationsoftwaretestingofcircuitandprogramscompiled,checktheperipherycircuitdesignisreasonable,softwarecompilerareproperandthatthesoftwareandhardwarecircuitcannormalwork,canaccuraterealizationdesignfunctions.Ifthetestcircuitemulationby,noproblemcanfullyrealizefunctionwordscanactuallydoplateweldingwork.SCMsmallvolumelowprices,easyapplication,itisstableandreliable.Microcontrollerwillmanymissionsgavesoftwareprogrammingtorealize,greatlysimplifyingtheperipheralhardwarecircuit,maketheperipherythecircuitryissimpleandconvenient.Keyword:scare-answeringcircuittimingcircuitalarmcircuit-5-目錄第一章數字搶答器的概述及制作要求.-7-1.1數字搶答器的概述.-7-1.2設計任務與要求.-7-第二章單片機芯片的選擇及搶答器方案.-10-2.1單片機芯片的選擇.-10-2.2模塊性能分析.-13-第三章硬件電路設計.-16-3.1總體設計.-16-3.2外部振蕩電路.-17-3.3復位電路的設計.-17-第四章系統軟件設計.-20-4.1搶答器流程圖.-20-4.2主程序.-22-4.3中斷程序.-25-第五章產品的樣品.-28-結束語.-29-參考文獻.-30-致謝.-31-6-引言：單片機的發展史單片機誕生于20世紀70年代末，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。1.SCM即單片微型計算機（SingleChipMicrocomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。“創新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌式系統獨立發展道路上，Intel公司功不可沒。2.MCU即微控制器（MicroControllerUnit）階段，主要的技術發展方向是：不斷擴展滿足嵌入式應用時，對象系統要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關，因此，發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面，最著名的廠家當數Philips公司。Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢，將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此，當我們回顧嵌入式系統發展道路時，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。3.單片機是嵌入式系統的獨立發展之路，向MCU階段發展的重要因素，就是尋求應用系統在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展，基于SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。單片機的發展單片機作為微型計算機的一個重要分支，應用面很廣，發展很快。自單片機誕生至今，已發展為上百種系列的近千個機種。-7-第一章數字搶答器的概述及制作要求1.1數字搶答器的概述對于搶答器我們大家來說都不陌生，它是用于很多競賽場合，真正實現先搶先答，讓最先搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗選手的反應速度同時也要求選手具備足夠的知識面和一定的勇氣。選手們都站在同一個起跑線上，體現了公平公正的原則。1.2設計任務與要求基本要求：1.給主持人設置一個開關，用來控制系統的清零（編號顯示數碼管滅燈）和搶答器的開始。2.搶答器具有數據鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答器按鈕，編號立即鎖存，并在LED數碼上顯示選手的編號，同時揚聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。發揮部分：1.搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的時間可以由主持人設定（如30秒）。當節目主持人啟動“開始”鍵后，要求定時器立即減計時，并用顯示器顯示，同時揚聲器發出短暫的聲響，聲響持續時間0.5秒左右。2.參加選手在設定的時間內搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，并保持到主持人將系統清零為止。3.如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統短暫報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器上顯示00。4.選手如果在主持人按開始鍵之前違規搶答，系統報警，LED顯示違規選手號碼和FF，直到主持人按下停止鍵。-8-緒論1.1單片機搶答器的背景二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。現在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞“智能型”，如智能型洗衣機等?，F在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。在知識競賽中，特別是做搶答題時，在搶答過程中，為了更確切的知道哪一組或哪一位選手先搶答到題，必須要有一個系統來完成這個任務。若在搶答中，只靠人的視覺（或者是聽覺）是很難判斷出哪一組（或哪一個選手）先搶答到題的。利用單片機編程來設計搶答器，可以使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也能輕松的分辨出哪一組（或