《单片机原理及应用》课程设计报告--基于单片机的8组抢答器设计

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1、 单片机原理及应用 课程设计报告 学学 院院： 源与动力工程学院源与动力工程学院_ _ _ 班班 级：级：_建电 1001_ 目目 录录 任务书 1 第一章 方案设计 .2 第二章 硬件系统设计 3 第三章 软件设计 .6 第四章 系统调试 .7 小 结 8 附录 1：原理图.9 附录 2：源程序. 10 单片机原理及应用课程设计 第 1 页 共 18 页 任务书 题 目：基于单片机的 8 组抢答器设计 设计要求： （1）抢答人数为八组，即有八个抢答按键，以及主 持人复位按钮。 （2）每次抢答有声音提示，提示显示抢答组号。 单片机原理及应用课程设计 第 2 页 共 18 页 第一章 方案设计

2、主要设计内容如图所示 复位电路：当一轮进行完时，由主持人按下，下一轮开始， 复位电路接 P3.2 口。 独立式按键键盘：用于输入高低电平，连接到 P2 口，由 P2 口检测电平的变化。 选手组别显示电路：有 1 位数码管组成，显示成功抢答选 手编号。 蜂鸣电路：有选手抢答成功，P3.5 口发出脉冲，使蜂鸣器 发出声音。 蜂鸣电路 AT89C51 复位电路 选手组别显示电路 独立式按键键盘 单片机原理及应用课程设计 第 3 页 共 18 页 第二章 硬件系统设计 一 单片机最小系统 微控制器采用AT89C51。AT89C51 是美国ATMEL公司生产的 与MCS-51 系列单片机完全兼容的高性能

3、CMOS 8 位单片机， MCS-51 系列单片机以其推出时间早、配套资源丰富、开发手段 完善、性价比高等特点而得到了广泛的应用，是单片机的主流 品种。 AT89C51 的内部资源主要包括： 与 MCS-51 系列完全兼容的高性能 8 位 CPU； 4K 字节可重复编程的 Flash 存储器； 256 字节的 SRAM； 4 个 8 位的并行口，共 32 条 I/O 口线； 3 个 16 位的定时器/计数器； 6 个中断源，2 个中断优先级的中断系统； 一个全双工的串行口； 内部振荡器； 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 其最小系统主要包括复位电路等，如下图所示。

4、单片机原理及应用课程设计 第 4 页 共 18 页 二 硬件电路设计说明 1 复位电路设计：本设计采用按键复位的方式进行复位，把SW1 连接到P3.2，通过拨动SW1 来改变高低电平，从而进行复位。 2 独立式按键键盘设计：键盘接口中使用多少根I/O线，键盘中 就有几个按键，键盘接口使用了 8 根I/O口线，该键盘就有 8 个 按键，这种类型的键盘，其按键比较少，且键盘中各按键的工 作互不干扰。因此可以根据实际需要对键盘中的按键灵活的编 码。 本设计将P2 口连接到按键键盘， 抢答时高低电平发生变化。 3 显示电路设计：利用ZLG7290 进行数码管显示。将P3.0 和SDA 连接，P3.1

5、和SCL连接，P3.7 和/RST连接。 单片机原理及应用课程设计 第 5 页 共 18 页 4 蜂鸣器电路设计：声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若 能利用程序来控制单片机某个口线的“高”电平或低电平，则 在该口线上就能产生一定频率的巨型波，接上喇叭就能发出一 定频率的声音。 本设计将蜂鸣器与P3.5 口连接， 在选手抢答时， 驱动蜂鸣器工作。 单片机原理及应用课程设计 第 6 页 共 18 页 第三章 软件设计 系统软件分为主程序、中断服务程序和子程序三部分。抢答器 的电路设计需要两个循环，当没有准备好的时候不能抢答，这 里需要一个循环，知道准备好之后才能进行下面的程序。第二 个循环是选手

6、的抢答循环，利用标志位来进行，当标志位为零 时，则向下运行，进行显示电路和蜂鸣器的工作，若是标志位 不为零，则一个一个的循环八个选手，直到 有人抢答为止。 单片机原理及应用课程设计 第 7 页 共 18 页 第四章 系统调试 说明调试中遇到的问题集解决方案 1 程序编写完成运行没有错误后，进行了调试，但是第一次调 试时什么效果都没有。我就考虑到不是程序上的错误，那就肯 定是接线上的错误。查看了接线，果然是把 P1 口和 P2 口接反 了。 2 修改接线之后，数码管不亮，经过老师讲解才知道，我们要 想点亮数码管，必须使用 ZLG7290。于是我在程序中又插入了 这段程序，使数码管点亮。 3 修改完第二个错误之后，我的抢答器终于工作了，但是还是 有问题，按键、LED 灯、数码管显示效果不对应，总是反在里 面。因为发现按动一号键是八号灯亮，而按动八号键是一号灯 亮，在排除接线错误之后。我发现是在循环的那一部分出现了 问题，把驱动 LED 的编码写反了，修正了之后抢答器终于正确 工作了。 单片机原