1、 计算机控制课程设计说明书 1 1 1 引言引言 电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路共四个 阶段，即通常所说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机。现在广泛使用的微型 计算机是大规模集成电路技术发展的产物，因此它属于第四代计算机，而单片机则是 微型计算机的一个分支。从 1971 年微型计算机问世以来，由于实际应用的需要，微 型计算机向着两个不同的方向发展：一个是向着高速度、大容量、高性能的高档微机 方向发展；而另一个则是向稳定可靠、体积小和价格廉的单片机方向发展。但两者在 原理和技术上是紧密联系的。单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名， 具体说就是把中央
2、处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以 及 I/O 口电路等主要微型机部件，集成在一块芯片上。虽然单片机只是一块芯片，但 从功能和组成上，它已具有了计算机的属性，为此它称为单片微型机。 单片机有很多的特点，主要表现在：体积小、功耗低、价格廉、控制功能强、应用现 场环境恶劣等。 本设计的核心采用了 AT89C51 单片机。80C51 单片机系列是在 MCS51 系列的基 础上发展起来的，早期的 80C51 只是系列众多芯片中的一类，但是随着后来的发展， 80C51 已经形成独立的系列，并且成为当前 8 位单片机的典型代表。 80C51 芯片为 40 引脚双列直插封装，单一的+
3、5V 电源，它具有 3 个可编程 I/O 口，其 中 2 个口（A 和 B）为 8 位口，1 个口(C)为 6 位口。此外还有 128 单元的 RAM 和 1 个 14 位计数结构的定时器/计数器。 计算机控制课程设计说明书 2 2 2 课程设计说明课程设计说明 2 2.1 .1 设计任务设计任务 本设计是采用单片机设计的多人比赛智力抢答器系统。它具有电路简单、功能齐 全、制作成本低、性价比高等特点，是一种经济、实用的比赛用抢答器。硬件部分主 要由单片机、LED 显示器、LED 驱动器、声音报警器、主持人操作键盘和其它基本外 围电子电路组成。软件部分采用 51 系列单片机通用汇编语言与 C 语
4、言设计编写。该 抢答器不仅能实现显示各位抢答选手号，而且具有抢答 30 秒倒计时（可调） 、答题 60 秒倒计时（可调） 、违例抢答报警等功能。并且功能增减方便，只需对软件做相应 修改即可。 2.22.2 总体方案设计总体方案设计 方案一：采用数字电路实现 定时抢答器的总体框图如图 2-1 所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主 体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答按钮时，能显示选手的 编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答功能。主要 是对秒脉冲产生电路计算从而达到定时功能。 图 2-1 数字抢答器组成框图 定时抢答器的工作过程是：主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工 作状态， 定时显示器上显示设定的时间， 当节目主持人宣布抢答题目后， 按下“开始” 键，扬声器发出响声提示，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答，系统报 警，并禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内抢答时，电路立即分辨出抢答者的 编号，由锁存器进行锁存，然后译码显示电路显示编号，同时扬声器发声报警，同时 计算机控制课程设计说明书 3 对输入编码电
