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1、单片机计课程设报告八人抢答器专业：电子信息工程学号:2014-12-3目录 一：名称与目的1. 设计要求及目的 二：硬件电路设计1. 总体原理图2. 时钟频率电路的设计3. 复位电路的设计4. 显示电路的设计5. 键盘扫描电路的设计6. 发声7. 系统复位 三.系统软件设计 1系统原理图2. 程序流程图3. 程序四.调试1. 系统的调试2. 具体调试3. 调试实物图第一章： 要求：1、八人抢答逻辑：只有一个最先抢答有效。2、在主持人控制下， 10 秒抢答有效。3、采用数码管显示抢答 10 秒倒计时，若有抢答直接结束，显示结果。4、抢答结束后用数码管显示抢答结果：抢答有效人编号；若有异常(提 前
2、抢答，犯规)，显示抢答人编号和E,本次抢答结束。5、设主持人控制键、复位键。控制键：启动抢答复位键：系统复位6、开始、正常结束、抢答结束、违规抢答采用声音提示。第二章：系统硬件设计为使硬件电路设计尽可能合理，应注意以下几方面：(1) 尽可能采用功能强的芯片，以简化电路，功能强的芯片可以代替若 干普通芯片，随着生产工艺的提高，新型芯片的的价格不断下降，并不 一定比若干普通芯片价格的总和高。(2) 留有设计余地。 在设计硬件电路时， 要考虑到将来修改扩展的方便。 因为很少有一锤定音的电路设计， 如果现在不留余地， 将来可能要为一 点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。(3) 程序空间，选用片程序空
3、间足够大的单片机， 本设计采用 STC89C52 单片机。(4) I/O 端口，在样机研制出来后进行现场试用时，往往会发现一些被 忽视的问题， 而这些问题不是靠单纯的软件措施来解决的。 如有些新的信号需要采集，就必须增加输入检测端；有些物理量需要控制，就必须增加输出端。如果在硬件电路设计就预留出一些 I/O端口，虽然当时空着没用，那么用的时候就派上用场了原理图:LID丄3UJIlk I lk 】- !1f【R?b11t4ePl.Qfl.lPJ.a-djD円2fj.POMKFl dN.5JO.询 qfl.iPJ5/D5p】1PJAilLibKTKDiSEDF3 IlTXD11J窗FJJiffif
4、血口0n.firiiQM.amP2JAI.3FlfisWF2 3i11H&UF2 210rJ.tut)5632Hh2T3523SJO111：32711在单片机2时钟频率电路的设计：单片机必须在时钟的驱动下才能工作部有一个时钟振荡电路，只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机部的各个单元，决定单片机的工作速度。外部振荡源电路一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容C1,C2的作用有两个：一是帮助振荡器起振；二是对振荡器的频率进行微调。C1,C2的典型值为30P
5、F。 单片机在工作时，由部振荡器产生或由外直接输入的送至部控制逻辑单 元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时钟信号频率的倒数，常用 fosc表示。如时钟频率为12MHz,即fosc=12MHz,则时钟周期为1/12 宙3复位电路的设计单片机的第9脚RST为硬件复位端，只要将该端持续4个机器周期的高 电平即可实现复位，复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态， 其电路 图如图所示:n r c复位电路值得注意的是，在设计当中使用到了硬件复位和软件复位两种功能 ，由上 面的硬件复位后的各状态可知寄存器及存储器的值都恢复到了初始值，而前面的功能介绍中提到了倒计时时间的记忆功能，该功能的实现的前 提条
6、件就是不能对单片机进行硬件复位，所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执行完毕之后，将程序指针通过一条跳转指令让它跳 转到程序执行的起始地址。4. 显示电路的设计显示功能与硬件关系极大，当硬件固定后，如何在不引起操作者误解的前提下提供尽可能丰富的信息，全靠软件来解决dlkdp9013PNe f2423VCC PO.O/ADO Pt) HADI FO 2/AD2 P0.3/AD3 PCI.4/AD4 PO.5/AD5 PO.6/AD6 P0.7/AD7EA 血E psBT P2.7/15 P2.S/A14 P2.5/A13 F2.4/A12 F2.3fAU P2.2/A10P2.1/A9P
7、2.0/AS39383?夯34K2327261 1-RIQlitrR111RS 11dpR12R1JIK1K1El 49013TPbl5. 键盘扫描电路的设计键盘是人与微机系统打交道的主要设备。关于键盘硬件电路的设计方法 也可以在文献和书籍中找到， 配合各种不同的硬件电路，这些书籍中一 般也提供了相应的键盘扫描程序。站在系统监控软件设计的立场上来看，仅仅完成键盘扫描，读取当前时刻的键盘状态是不够的，还有不少 问题需要妥善解决， 否则，人们在操作键盘就容易引起误操作和操作失 控现象。在单片机应用中键盘用得最多的形 式是独立键盘及矩阵键盘。独立键盘而且在程序设计上也不复杂， 一般用在对硬件电路要求
8、不高的简单电路 中；矩阵键盘与独立键盘有很大区别， 首先在硬件电路上它要比独立键 盘复杂得多， 而且在程序算法上比它要烦琐， 但它在节省端口资源上有 优势得多，因此它更适合于多按键电路。 其次就是消除在按键过程中产 生的“毛刺”现象。这里采用最常用的方法，即延时重复扫描法，延时 法的原理为：因为 “毛刺 ”脉冲一般持续时间短，约为几 ms ，而我们 按键的时间一般远远大于这个时间 ,所以当单片机检测到有按键动静后 再延时一段时间 （这里我们取 10ms） 后再判断此电平是否保持原状态 ,如 果是则为有效按键，否则无效。6. 发声 我们知道，声音的频谱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 的矩形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制 “高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调，使 喇叭发出不同的声音。