**学物理工程学院
单片机课程设计报告
题目： 基51单片机8路智抢答器
组成员： *******
专业班级： 测控技术仪器2班
指导老师： ***
2018 年 1月 5 日
摘
抢答器作种工具已广泛应种智力知识竞赛场合抢答器频率较低制作复杂性低作单位果专门购台抢答器然济承受年次数极少长期存放（电子器件）抢答器损坏购置麻烦时性会影响活动开展设计抢答器设计八路抢答基理念利AT89C51单片机外围接口实现抢答系统利单片机定时器计数器定时记数原理软硬件机结合起系统够正确进行计时时数码够正确显示时间
关键词：AT89C51 抢答器 计时
目录
绪
11 课题研究相关背景
12 选题目意义
13 课题研究容
14 国外研究现状
15 抢答器目前存问题
二行性分析器件选型
三硬件电路设计图
四元器件清单
五程序设计流程图
六功实现图
七总结
八参考文献
1 绪
11 设计相关背景
抢答器种应非常广泛设备种竞赛抢答场合中迅速客观分辨出先获发言权选手早期抢答器三极控硅发光等组成通发光指示辩认出选手号码现数抢答器均单片机(MCS51型)数字集成电路增加许新功选手号码显示抢前抢计时选手分显示等功
设计基51单片机外围接口实现抢答系统利单片机定时器计数器定时记数原理软硬件机结合起系统够正确进行计时时数码够正确显示时间选手号码设置抢答钮进行抢答抢答器包括开始钮复位钮抢答器先抢答钮进行响应抢答开始倒计时显示倒计时间精确01s抢答停止计时显示先抢答钮标号剩余时间超时结束次抢答
12 选题目意义
通次设计掌握51单片机原理解简单功抢答器组成原理初步掌握功抢答器调整测试方法提高动手力排障力时通课题设计装配调试提高动手力巩固已学理知识建立单片机理实践结合解功抢答器单元电路间关系相互影响正确设计计算定时计数单元电路初步掌握功抢答器调整测试方法提高动手力排障力
13 设计容
系统采模块化设计智抢答器抢答赛中广泛应组分抢答钮持开始结束复位键抢答器先抢答钮进行响应抢答开始倒计时显示倒计时间精确01s抢答停止计时显示先抢答钮标号剩余时间超时结束次抢答
通研究设计验证发现采单片机技术设计抢答器目前常抢答器相首先电路连接简单数功单元通程序设计单片机部第二工作性抗干扰力优目前抢答器研究实工程设计具创新性
14 国外研究现状
抢答器作种电子产品早已广泛应种智力知识竞赛场合目前抢答器电路较复杂便制作性低实现起困难专集成块专集成块购买困难适应高校等代表队单位活动需设计功抢答器种抢答器具电路简单元件普通易购买等优点解决制作者制作困难难购买问题国外已开始普遍应
15 抢答器目前存问题
着改革开放事业断深入促学科学学技术学知识手段种样抢答器作种工具已广泛应种智力知识竞赛场合抢答器频率校低制作复杂性低减少兴致作单位专购台抢答器然济承受年次数极少长期存放（电子器件）抢答器损坏购置麻烦时性会影响活动开展目前数抢答器存3足处[：第现场线路连接复杂选手位抢答现场位置选手控制台间长长连接线选手越连接线越越乱连接线仅影响现场美观降低抢答器性增加安装难度甚影响现场员走动第二电路复杂单片机完成号码处理计时数运算等功功选手号码识译码计分显示等通数字集成电路完成采单片机扫描技术识选手抢号码时电路延迟时间较第三选手抢成功出现没抢答记录问题
二 行性分析器件选型
系统单片机采模块化设计八路抢答器包括8路抢答纽计时显示开始结束控制钮系统采模块化设计八路抢答器抢答赛中广泛应组分抢答钮
8键输入分应8路选手抢答键持开始复位键单片机整抢答器核心部电路设计C语言编写完成时间参数设定抢号码译码保存显示输出抢答题倒计时功等
1系统需求分析：
（1）设置抢答钮进行抢答
（2）抢答器包括开始钮复位钮
（3）抢答器先抢答钮进行响应
（4）抢答开始倒计时显示倒计时间精确01s
（5）抢答停止计时显示先抢答钮标号剩余时间超时结束次抢答
总言设计利AT89C51单片机外围接口实现抢答系统设计抢答器该抢答器增加新功提高系统性简化电路结构节约成实工程设计
2表示单片机模块间连接方框图：
3计划书：
第1周：完成组分工画出基电路图编写基程序制定详细计划
第2周：调试程序完成应原理图开始书写设计报告
第3周：完成原理图程序完成设计报告
三 硬件电路设计图
四． 元器件清单
名称
型号
封装
数量
备注
数码
7SEGMPX4CABLUE
5461BH
1
显示时间
数码
7SEGMPX4CA
5461BH
1
显示选手号码
开关
BUTTON
10
10
选手开关复位钮
电阻
RES
0603
10k*8
拉电阻
电阻
RES
0805
560*20
连接数码
74HC595
74HC595
74hc595n
1
移位寄存器
174HC595芯片
74HC595数端：
Q0Q7 八位行输出端直接控制数码8段
Q7' 级联输出端接595DS端
DS 串行数输入端级联话接级Q7'
74595控制端说明：
MR(10脚) 低电时移位寄存器数清零通常接Vcc
SH_CP(11脚)：升时数寄存器数移位Q0>Q1>Q2>Q3>>Q7降移位寄存器数变(脉宽度：5V时十纳秒行通常选微秒级)
ST_CP(12脚)：升时移位寄存器数进入数存储寄存器降时存储寄存器数变通常ST_CP置低电移位结束ST_CP端产生正脉(5V时十纳秒行通常选微秒级)更新显示数
OE(13脚) 高电时禁止输出(高阻态)果单片机引脚紧张引脚控制方便产生闪烁熄灭效果通数端移位控制省时省力
注：（1)7416474595功相仿8位串行输入转行输出移位寄存器74164驱动电流(25mA)74595(35mA)14脚封装体积
（2)74595优点具数存储寄存器移位程中输出端数保持变串行速度慢场合处数码没闪烁感
（3)595串入出带锁存功移位寄存器方法简单面真值表正常时ST_CP低电 OE低电DS输入位数串行输入时钟SH_CP升效次直八位数输入完毕输出时钟ST_CP升效次时输入数送输出端
四 程序设计流程图
五 功实现图
六 总结
次课程设计先分析题目开始课找类似实现功块明确整体思路概画出整体电路模块接触实际应设计思维较混乱功觉考虑方太困难程度查阅种需资料仔细研究番通书资料通较外种方案觉性价简便程度更高修改程序仿真调试显示部分差想实现仿真出发现显示正常电该数字开始键三数码起显示倒计时动电路断断续续问学避免必影响愿显示正常学帮助检验数码单片机连接方老师指导逐步确定芯片电路否问题然修改调试想仿真程序存区特数码位选显示段断修改请教学学长问题终实现功设计次设计实验发现需断学改进目前知道知识太少需断学完善丰富知识储存量
七． 参考文献
［ 1］ 王冬梅张建秋．基单片机八路抢答器设计实现［ Ｊ］．佳木斯学学报200927(3)：350－352．
［ 2］ 段德功丁莹亮．单片机原理应［Ｍ］．北京：济科学出版社2010：168－200．
［ 3］ 李素敏．抢答器设计［ Ｊ］．职业2011（23）：123
［ 4］ 邹显圣．基单片机控制智抢答器研究［ Ｊ］．电子设计工程201119（13）：128－ 140．
［ 5］ 康丽杰康 迪．基单片机８路抢答器简单设计［ Ｊ］．信息系统工程2010（2）：60－61．
［ 6］ 宋春华刘江涛王贵恩等．基单片机控制数字抢答器［ Ｊ］．河南机电高等专科学校学报200513（ 5）：28－29．
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单片机课程设计报告
题目： 基51单片机8路智抢答器
组成员： *******
专业班级： 测控技术仪器2班
指导老师： ***
2018 年 1月 5 日
摘
抢答器作种工具已广泛应种智力知识竞赛场合抢答器频率较低制作复杂性低作单位果专门购台抢答器然济承受年次数极少长期存放（电子器件）抢答器损坏购置麻烦时性会影响活动开展设计抢答器设计八路抢答基理念利AT89C51单片机外围接口实现抢答系统利单片机定时器计数器定时记数原理软硬件机结合起系统够正确进行计时时数码够正确显示时间
关键词：AT89C51 抢答器 计时
目录
绪
11 课题研究相关背景
12 选题目意义
13 课题研究容
14 国外研究现状
15 抢答器目前存问题
二行性分析器件选型
三硬件电路设计图
四元器件清单
五程序设计流程图
六功实现图
七总结
八参考文献
1 绪
11 设计相关背景
抢答器种应非常广泛设备种竞赛抢答场合中迅速客观分辨出先获发言权选手早期抢答器三极控硅发光等组成通发光指示辩认出选手号码现数抢答器均单片机(MCS51型)数字集成电路增加许新功选手号码显示抢前抢计时选手分显示等功
设计基51单片机外围接口实现抢答系统利单片机定时器计数器定时记数原理软硬件机结合起系统够正确进行计时时数码够正确显示时间选手号码设置抢答钮进行抢答抢答器包括开始钮复位钮抢答器先抢答钮进行响应抢答开始倒计时显示倒计时间精确01s抢答停止计时显示先抢答钮标号剩余时间超时结束次抢答
12 选题目意义
通次设计掌握51单片机原理解简单功抢答器组成原理初步掌握功抢答器调整测试方法提高动手力排障力时通课题设计装配调试提高动手力巩固已学理知识建立单片机理实践结合解功抢答器单元电路间关系相互影响正确设计计算定时计数单元电路初步掌握功抢答器调整测试方法提高动手力排障力
13 设计容
系统采模块化设计智抢答器抢答赛中广泛应组分抢答钮持开始结束复位键抢答器先抢答钮进行响应抢答开始倒计时显示倒计时间精确01s抢答停止计时显示先抢答钮标号剩余时间超时结束次抢答
通研究设计验证发现采单片机技术设计抢答器目前常抢答器相首先电路连接简单数功单元通程序设计单片机部第二工作性抗干扰力优目前抢答器研究实工程设计具创新性
14 国外研究现状
抢答器作种电子产品早已广泛应种智力知识竞赛场合目前抢答器电路较复杂便制作性低实现起困难专集成块专集成块购买困难适应高校等代表队单位活动需设计功抢答器种抢答器具电路简单元件普通易购买等优点解决制作者制作困难难购买问题国外已开始普遍应
15 抢答器目前存问题
着改革开放事业断深入促学科学学技术学知识手段种样抢答器作种工具已广泛应种智力知识竞赛场合抢答器频率校低制作复杂性低减少兴致作单位专购台抢答器然济承受年次数极少长期存放（电子器件）抢答器损坏购置麻烦时性会影响活动开展目前数抢答器存3足处[：第现场线路连接复杂选手位抢答现场位置选手控制台间长长连接线选手越连接线越越乱连接线仅影响现场美观降低抢答器性增加安装难度甚影响现场员走动第二电路复杂单片机完成号码处理计时数运算等功功选手号码识译码计分显示等通数字集成电路完成采单片机扫描技术识选手抢号码时电路延迟时间较第三选手抢成功出现没抢答记录问题
二 行性分析器件选型
系统单片机采模块化设计八路抢答器包括8路抢答纽计时显示开始结束控制钮系统采模块化设计八路抢答器抢答赛中广泛应组分抢答钮
8键输入分应8路选手抢答键持开始复位键单片机整抢答器核心部电路设计C语言编写完成时间参数设定抢号码译码保存显示输出抢答题倒计时功等
1系统需求分析：
（1）设置抢答钮进行抢答
（2）抢答器包括开始钮复位钮
（3）抢答器先抢答钮进行响应
（4）抢答开始倒计时显示倒计时间精确01s
（5）抢答停止计时显示先抢答钮标号剩余时间超时结束次抢答
总言设计利AT89C51单片机外围接口实现抢答系统设计抢答器该抢答器增加新功提高系统性简化电路结构节约成实工程设计
2表示单片机模块间连接方框图：
3计划书：
第1周：完成组分工画出基电路图编写基程序制定详细计划
第2周：调试程序完成应原理图开始书写设计报告
第3周：完成原理图程序完成设计报告
三 硬件电路设计图
四． 元器件清单
名称
型号
封装
数量
备注
数码
7SEGMPX4CABLUE
5461BH
1
显示时间
数码
7SEGMPX4CA
5461BH
1
显示选手号码
开关
BUTTON
10
10
选手开关复位钮
电阻
RES
0603
10k*8
拉电阻
电阻
RES
0805
560*20
连接数码
74HC595
74HC595
74hc595n
1
移位寄存器
174HC595芯片
74HC595数端：
Q0Q7 八位行输出端直接控制数码8段
Q7' 级联输出端接595DS端
DS 串行数输入端级联话接级Q7'
74595控制端说明：
MR(10脚) 低电时移位寄存器数清零通常接Vcc
SH_CP(11脚)：升时数寄存器数移位Q0>Q1>Q2>Q3>>Q7降移位寄存器数变(脉宽度：5V时十纳秒行通常选微秒级)
ST_CP(12脚)：升时移位寄存器数进入数存储寄存器降时存储寄存器数变通常ST_CP置低电移位结束ST_CP端产生正脉(5V时十纳秒行通常选微秒级)更新显示数
OE(13脚) 高电时禁止输出(高阻态)果单片机引脚紧张引脚控制方便产生闪烁熄灭效果通数端移位控制省时省力
注：（1)7416474595功相仿8位串行输入转行输出移位寄存器74164驱动电流(25mA)74595(35mA)14脚封装体积
（2)74595优点具数存储寄存器移位程中输出端数保持变串行速度慢场合处数码没闪烁感
（3)595串入出带锁存功移位寄存器方法简单面真值表正常时ST_CP低电 OE低电DS输入位数串行输入时钟SH_CP升效次直八位数输入完毕输出时钟ST_CP升效次时输入数送输出端
四 程序设计流程图
五 功实现图
六 总结
次课程设计先分析题目开始课找类似实现功块明确整体思路概画出整体电路模块接触实际应设计思维较混乱功觉考虑方太困难程度查阅种需资料仔细研究番通书资料通较外种方案觉性价简便程度更高修改程序仿真调试显示部分差想实现仿真出发现显示正常电该数字开始键三数码起显示倒计时动电路断断续续问学避免必影响愿显示正常学帮助检验数码单片机连接方老师指导逐步确定芯片电路否问题然修改调试想仿真程序存区特数码位选显示段断修改请教学学长问题终实现功设计次设计实验发现需断学改进目前知道知识太少需断学完善丰富知识储存量
七． 参考文献
［ 1］ 王冬梅张建秋．基单片机八路抢答器设计实现［ Ｊ］．佳木斯学学报200927(3)：350－352．
［ 2］ 段德功丁莹亮．单片机原理应［Ｍ］．北京：济科学出版社2010：168－200．
［ 3］ 李素敏．抢答器设计［ Ｊ］．职业2011（23）：123
［ 4］ 邹显圣．基单片机控制智抢答器研究［ Ｊ］．电子设计工程201119（13）：128－ 140．
［ 5］ 康丽杰康 迪．基单片机８路抢答器简单设计［ Ｊ］．信息系统工程2010（2）：60－61．
［ 6］ 宋春华刘江涛王贵恩等．基单片机控制数字抢答器［ Ｊ］．河南机电高等专科学校学报200513（ 5）：28－29．
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