单片机智能抢答器的设计开题报告
毕业设计开题报告
第二篇：单片机智能抢答器综合设计报告
综合控制系统工程设计任务书
——基于单片机的智能抢答器系统设计
一、设计任务
利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，结合显LED数码管、按键和声光报警等相应的外围电路来设计一个智能抢答器系统。此抢答器可供8个代表队参加比赛，当主持人按键宣布开始时，各个选手开始在限定时间内可以进行按键抢答。若有选手按动抢答按钮，其相应的选手编号和倒计时时间显示在LED数码管上，同时伴随声音提示。此时禁止其他选手抢答，直到主持人将系统清零。
二、设计内容与要求
基于MCS-51系列单片机的抢答器基本要求如下：
1．系统支持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，各用一个按钮控制；
2. 设置5个控制开关，分别控制系统清零、抢答的开始、抢答限制时间和答题限制时间以及各种时间的调节控制等（各个环节都有相应的时间限制如：抢答的时间设定为60秒，最后5秒有声音提示等）
3. 主持人按下抢答按钮后，倒计时开始，选手抢答方可开始。 在倒计时间内选手抢答实行优先锁存，抢答后显示优先抢答者序号，同时发出提示声音并在LED上显示抢答选手的编号，一直保持到主持人将系统恢复为止。
4 当抢答时间到，而无人抢答时，本次抢答无效，扬声器报警发出声音，并禁止抢答。LED显示无效编号0xFF。
5. 其他创新功能。
三、设计报告要求
1. 完成课程设计任务，提交完整的设计论文（字数3000-5000）；
2. 系统方案设计
3. 系统硬件设计
4. 系统软件设计
5. 系统仿真与调试
6. 总结与设计体会
参考文献
综合控制系统工程设计
——基于单片机的智能抢答器系统设计
一 设计概述
本综合控制系统工程设计的是较为复杂、更为实用的智能抢答器，具有时间限制、用时提醒、违规提醒等功能。且通过声光信号进行提示。其功能更为全面，实用性更强。
二 系统设计方案
基于单片机的智能抢答器系统设计主要采用于/2单片机带时间和声光提示的抢答器，由控制核心AT89S51单片机、8名选手按键、主持人按键、声光提示和数码显示等部分组成，系统框图如下图1 所示：
图1 基于AT89S51单片机的智能抢答器系统框图
三 系统硬件设计
本设计基于AT89S51单片机为主控器，采用12M晶振。复位电路采用上电按键复位。抢答器用4位七段共阴的数码管与P1口和P2口相连作为显示装置。由P3.1口与P3.2口接74LS07后与一个蜂鸣器和一个发光二极管构成声光提示电路。其基于AT89S51单片机的智能抢答器的电路原理图如图2所示。
图2 智能抢答器原理图
三 系统软件设计
3.1 程序流程图
图3 基于AT89S51单片机的智能抢答器的程序流程图
程序见附录：程序清单
四 系统仿真与调试
五 总结
参考文献(3-5篇)
[1] 李广第等编著，单片机原理与应用，北京：北京航天航空大学出版社，2002.07
[2] ×××, ×××等，文章名称，发表的杂志，时间
（不要网页！）
附录：程序清单
# include<at89x51.h>
# define uchar unsigned char
# define uint unsigned int
char s；
uchar num=0；
char time=20； //抢答时间
char datitime=30； //答题限时时间
uint tt,t1； // T0、T1定时器定1s时
bit flag.s_falg=1,b_flag,fall_flag; // 标志位
bit K_startcountflag,K_timecountflag; // 时间调整标志位
sbit K0=P3^0;
sbit beep=P3^7; // 蜂鸣器
sbit rled=P3^1; // 指示灯
sbit K1=P1^0;
sbit K2=P1^1;
sbit K3=P1^2;
sbit K4=P1^3;
sbit K5=P1^4;
sbit K6=P1^5;
sbit K7=P1^6;
sbit K8=P1^7;
sbit K_Time=P3^2; // 答题计时键
sbit K_startcount=P3^3; //开始抢答时间调整键
sbit K_timecount=P3^4; //答题即使时间调整键
void delay(uchar ms)
{
uchar y;
for(;ms>0;ms--)
for(y=120;y>0;y--)
}
uchar code tabledu[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71
};
uchar code tablewe[]={0XFE,0XFD,0XFB,0XF7};
void T0_Init(void)
{
TMOD=0X01;
TH0=(65536-2000)/256;
TL0=(65536-2000)%256;
TH1=(65536-2000)/256;
TL1=(65536-2000)%256;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
P0=0;
}
void Key_Scan(void) //开始键扫描
{
if (K0==0)
{
delay(10);
if(K0==0)
{
while (!K0);
TR0=1;
s=time;
tt=0;
flag=1;
s_flag=1;
b_flag=1;
num=0;
beep=1;
rled=1; //清楚违规标志为
fall_flag=0;
K_startcountflag=0;
K_timecountflag=0;
}
}
}
void Scan(void) //8路热键扫描（哪个键先按下，哪个优先级最高）
{
if(K1==0)
{
delay(10);
if(K1==0);
{
while(!K1); //数码管显示1号"1"
num=1; //关闭定时器0，时间停止
TR0=0; /打开定时器1.使扬声器响一声
TR1=1; //关闭开始键标志位，使再按其他7个键不会响应
s_flag=0;
}
}
if (K2==0) //下面7个键的处理同上
｛
delay(10);
if(K2==0)
｛
while(!K2);
num=2;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
｝
}
if (K3==0);
{
delay(10);
if(K3==0)
{
while(!K3);
num=3;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if (K4==0);
{
delay(10);
if(K4==0)
{
while(!K4);
num=4;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if (K5==0);
{
delay(10);
if(K5==0)
{
while(!K5);
num=5;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if (K6==0);
{
delay(10);
if(K6==0)
{
while(!K6);
num=6;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if (K7==0);
{
delay(10);
if(K7==0)
{
while(!K7);
num=7;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if (K8==0);
{
delay(10);
if(K8==0)
{
while(!K8);
num=8;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
}
void display(void)
{
if(flag==1) //开始键按下，开始计时抢答
{
if(num！=0) //如果有人抢答，则显示相应的记号
｛
P0=tabledu[num];
P2=tablewe[0]; //显示几号抢到了
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
｝
else //否则没人抢答，则前面不显示几号
{
P0=0;
P2=0XFF;
}
P0=tabledu[s/10]; //下面为显示抢答倒计时
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[s%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P2=0XFF;
P0=0;
}
else //如果开始键没有按下，则
//显示F FF（若有违规者，则显示违规号码及FF）
//或者时间调整
{ //违规显示
if(fall_flag==1)
{
if(num!=0)
{ //显示几号违规了
P0=tabledu[num];
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
//下面显示FF，表示违规了
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0; //消隐
P2=0XFF;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else
{
P0=0;
P2=0XFF;
}
}
else //没有人违规才显示调整时间
{
if(K_startcountflag==1)
）
P0=0X6D; //第一位数码管显示5（s）（表示抢答时间调整
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[time/10]; //下面显示调整的抢答时间
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[time%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else if(K_startcountflag==1)
{
P0=0X07; //第一位与第二位数码管合起来显示T，表示答题时间调整
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=0X31;
P2=tablewe[1];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[datitime/10];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[datitime%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else //否则显示“F FF”
{
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0; //消隐
P2=0XFF;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
}
}
}
void display(void)
{
if(flag==1) //开始键按下，开始计时抢答
{
if(num！=0) //如果有人抢答，则显示相应的记号
｛
P0=tabledu[num];
P2=tablewe[0]; //显示几号抢到了
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
｝
else //否则没人抢答，则前面不显示几号
{
P0=0;
P2=0XFF;
}
P0=tabledu[s/10]; //下面为显示抢答倒计时
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[s%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P2=0XFF;
P0=0;
} //如果开始键没有按下，则显示F FF（若有违规者，则显示违规号码及FF）
else //或者时间调整
{ //违规显示
if(fall_flag==1)
{
if(num!=0)
{ //显示几号违规了
P0=tabledu[num];
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
//下面显示FF，表示违规了
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0; //消隐
P2=0XFF;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else
{
P0=0;
P2=0XFF;
}
}
else //没有人违规才显示调整时间
{
if(K_startcountflag==1)
//第一位数码管显示5（s）（表示抢答时间调整）
P0=0X6D;
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[time/10]; //下面显示调整的抢答时间
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[time%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else if(K_startcountflag==1)
{
P0=0X07; //第一位与第二位数码管合起来显示T，表示答题时间调整
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=0X31;
P2=tablewe[1];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[datitime/10];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[datitime%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else //否则显示“F FF”
{
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0; //消隐
P2=0XFF;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
}
}
} //调整时间键扫描
void Time_Scan(void)
{ //抢答时间调整
if(K_startcountflag==0)
{
delay(10);
if(K_startcountflag==0)
{
while(!K_startcount);
time++;
if(time==50)
{
time=20; //将抢答时间标志位置1
}
K_startcountflag=1; //同时关闭答题时间标志位
K_timecountflag=0;
｝
} //答题时间调整
if(K_timecount==0)
{
delay(10);
if(K_timecount==0)
{
while(!K_startcount);
time++;
if(time==60)
{
datitime=30;
}
K_startcountflag=1;
K_timecountflag=0;
}
}
void main(void)
{
T0_Init();
while(1)
{
Key_Scan(); //开始键扫描
if((flag==0)&(s_flag==1)) //当开始键没按下及没有人违规时才可进行时间调整
{
Time_Scan();
}
if(K_Time==0) //当开始键按下及有人抢答才进行开始回答即使倒计时
{
while(!K_Time);
s=datitime;
TR0=1;
tt=0;
TR1=1;
}
}
}
if((flag==0)&(s_flag==1))
{ //违规
Scan();
if(num!=0) //开始键没有按下时，有人按下了抢答器，则置违规标志位
{
fall_flag==1;
rled=0;
}
}
if((flag==0)&(s_flag==1)) //如果开始键按下且抢答键没有人按下，则进行8路抢答键扫描
{
Scan();
}
display(); //显示到数码管上
}
}
void timer0(void) interrupt 1
{ //2ms
TH0=(65536-2000)/256;
TL0=(65536-2000)%256;
if(b_flag) //开始（START）键按下，“嘟”的一声（长1s）表示开始抢答
{
beep=~beep;
}
else
beep=1;
if(s<5); //抢答时间快到时报警，隔1s响一声且红灯闪烁，响3声
{
if(s%2==0)
{
b_flag=1;
rled=0;
}
else
{
b_flag=0;
rled=1;
}
}
tt++;
if(tt==500) //1s
{
tt=0;
s--;
b_flag=0; //关闭开始键按下响1s的嘟声
if(s==-1)
{
s=20;
TR0=0;
flag=0; //显示“F FF”
s_flag=1;
num=0;
rled=1;
}
}
}
void timer1(void)interrupt 3 //定时器1处理有人按下抢答器发出“嘟”的一声（长1s）
{
TH1=(65536-2000)/256;
TL1=(65536-2000)%256;
beep=~beep;
t1++;
if(t1==500)
{
t1=0;
TR1=0;
}
}
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