无线抢答器设计完整版

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引言

为完成竞赛抢答任务,该系统分为两大部分:选手电路、主持人控制电路,选手电路和主持人控制电路部分之间的联系,采用无线通信。主持人控制电路采用交流供电,选手电路采用蓄电池供电,基本做到自由移动无线通行。各部分都采用单片机作为控制核心;采用无线收发模块,作为无线通信器件,具有电路简洁可靠的优点。数据的传输,采用帧结构对要传输的数据进行打包。帧结构的起始位采用特殊实用的结构,既可包含发送对象的地址信息,又具有很强的抗干扰能力,使已传送的数据显示十分稳定可靠。抢答显示部分的倒计时,可根据情况从0——99秒任意设定。

第一章 系统方案与论证

1.1 基本要求

(1)系统容量:为满足竞赛抢答的要求,系统容量定位8路。

(2)系统能完成:倒计时指令发送与接收;抢答对别信息发送与接收; (3)抢答倒计时可在0-99秒内根据需要任意调整。 (4)所有信息交换都采用无线通信。 (5)抢答指令发出和抢答成功要有提示音。

1.2 系统方案选择

1.2.1 系统基本结构框

图1-1 基本系统结构框图

系统工作流程:主持人电路通电后,2位数码管不断加1,以示电路可以正常工作。主持人按下控制开关后,电路进入倒计时预设状态,设置好后再按一下控制开关,则完成预设,数码管显示预设数。当主持人按下开始按钮后,选手可以抢答,同时数码管显示倒计时读秒,如有选手按下抢答键,数码管显示该选手的序号,同时封锁其他的抢答信号,蜂鸣器鸣叫10s ,以示有人抢答成功。如读秒归零时还无人抢答,则蜂鸣器鸣叫10s,数码管显示为不断闪亮的“00”,以示抢答时间到。当抢答的选手回答完毕或读秒归零后,主持人按一下开始按钮,电路即可恢复到开始抢答,倒计时读秒状态

89C51

控制输入

数码显示电路

蜂鸣器电路

号采集

主持人电路

1.2.2 通信方案论证与选择

要实现无线通信,可选用频分复用和时分复用两种形式。频分复用各信道独立,不考虑信号在时间上的重叠。但是在整个系统最少也需要8个信道,电路复杂,制作成本高,故不取。

对实际问题进行分析,发现系统通信中,除抢答信号外,其他信号的传送都具有明显的分时性(即各信号的传送都不可能同时出现)。

再对抢答信号进行深入研究,发现:

(1)人对抢答信号的反应在毫秒级是很不灵敏的,人的反应速度是在0.2s-0.8s 内随即出现。

(2)在比赛现场,抢答题目一般在几十秒内。能做出回答决定的人也只在40%左右,坚决做出回答决定的占20%左右。根据系统满容量算20x20%=4,只有4个左右的人数进入0.2—0.8s反应比赛中。

(3)按键反应速度也是有差异的,大概在20ms左右。

根据以上三点分析,可以定性的得出抢答信号在一定的时间区间内具有随机分时的特性。另一方面,抢答信号信息量不大(只有对别信息),可以做到在极短的时间内传完,因此,若保证每一个抢答信号传送时间<2.1ms,那么在0.2s-0.8s的时间内任意两个对别信号在传送时间上重叠的概率就很小,因此可以实现抢答信号时分传送。又因时分复用只用一个信道,电路简单可靠性高,制作成本低,综合考虑选用时分复用方案。

第二章系统硬件设计

为了满足系统功能和系统的灵活性,本系统各部分均采用单片机作为核心器件。为了使电路结构简单,性能可靠,无线部分均采用性能良好的收发模块(315MHZ 高频接收发送模块FST-3和CZS-3)。硬件系统是一个数、模、单片机混合电路。

2.1 89C51单片机

单片机为本系统的核心器件。这里我们选用89C51单片机,89C51具有低功耗、高性能的特点,且与80C51兼容,特别是其内部增加的闪速可电改写的存储器FlashROM给单片机的开发及应用带来了很大的方便,且芯片的价格非常便宜,因此近年来得到了及其广泛的应用。

2.1.1 功能特性描述

89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—

Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低功耗、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

主要性能:

⑴与MCS-51单片机产品兼容

⑵ 8K字节在系统可编程Flash存储器

⑶ 1000次擦写周期

⑷全静态操作:0Hz~33Hz

⑸三级加密程序存储器

⑹ 32个可编程I/O口线

⑺三个16位定时器/计数器

⑻八个中断源

⑼全双工UART串行通道

⑽低功耗空闲和掉电模式

⑾掉电后中断可唤醒

⑿看门狗定时器

⒀双数据指针

⒁掉电标识符

2.1.2 引脚结构

图2-1 89C51引脚图

2.1.3 管脚说明

VCC : 电源 GND : 地

P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O 口。作为输出口,每位能驱动8个TTL 逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。在flash 编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。

P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。此外,P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX ),具体如表2-1所示。在flash 编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。

P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将

EA/VP 31 X1 19 X2

18

RESET

9 RD 17 WR

16

INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27

28

PSEN

29

ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 VCC 40

GND 20

89S52 U1

输出电流。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR,A)时,P2 口送出高八位地址。在这种应用中,P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址(如MOVX @Ri,A)访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

表2-1 P1口引脚及功能表

引脚号第二功能

P1.0 T2(定时器/计数器T2的外部计数输入),时钟输出

P1.1 T2EX(定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制)

P1.5 MOSI(在系统编程用)

P1.6 MIOS(在系统编程用)

P1.7 SCK(在系统编程用)

P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。P3口亦作为AT89C51特殊功能(第二功能)使用,如表2-2所示。在flash 编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。

表2-2 P3口引脚及功能表

引脚号第二功能

P3.0 RXD(串行输入)

P3.1 TXD(串行输出)

P3.2 /INT0(外部中断0)

P3.3 /INT0(外部中断1)

P3.4 T0(定时器0外部输入)

P3.5 T1(外部1外部输入)

P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)

P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)

RST: 复位输入。晶振工作时,RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后,RST 脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下,复位高电平有效。ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时,此引脚(PROG)也用作编程输入脉冲。在一般情况下,ALE 以晶

振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE 脉冲将会跳过。如果需要,通过将地址为8EH 的SFR 的第0位置 “1”,ALE 操作将无效。这一位置 “1”,ALE 仅在执行MOVX 或MOVC 指令时有效。否则,ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位(地址为8EH 的SFR 的第0位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

/PSEN: 外部程序存储器选通信号(/PSEN )是外部程序存储器选通信号。当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时,/PSEN 在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,/PSEN 将不被激活。

/EA/VPP: 访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令,/EA 必须接GND 。为了执行内部程序指令,/EA 应该接VCC 。在flash 编程期间,/EA 也接收12伏VPP 电压。

XTAL1: 振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2: 振荡器反相放大器的输出端。[3]

2.2 无线传输模块

无线传输模块由发射模块和接收模块组成。FST-3和CZS-3是由专业生产厂家设计生产的无线传输发射模块和接收模块。用FST-3和CZS-3组成的无线传输系统具有很高的性价比。其传输距离远,在无障碍物的情况下可以传输300米;信号传输可靠,能够传输0—10MHZ 的调制信号;价格低廉,发射模块和接收模块的价格加起来不超过20元;此外,还具有不要调整即可使用的特点。

(A) (B)

图2-2 无线发射模块FST-3和接收模块CZS-3的管脚功能图

FST-3发射模块如上图2-2(A )所示,在VCC 和GND 间加上3—12V 的直流电压即可使用,从天线发射出315MHZ 的无线电波。而所需发射出去的信号可以加在DATA 端,去调制315MHZ 的无线电波,使其成为已调波从天线发出。在加5V 电压时,实测FST-3发射模块的工作电流不超过15mA 。

VCC DATA GND

VCC

DATA

GND

CZS-3接收模块如上图2-2(B )所示,须在VCC 和GND 间加上5V 的直流电压。从天线接收到的已调制无线电信号经过其内部解调,从其DATA 端输出已解调控制信号,在无信号时DATA 端输出高电平。CZS-3接收模块的静态电流为5mA ,接收灵敏度为-103dBm 。[12]

2.3 用555定时器组成的多谐振荡器

多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波,故 称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态,在自身因素的作用下,电路就在两个暂稳态之 间来回转换,故又称它为无稳态电路。由555定时器组成的多谐振荡器电路图如图4所示。

4

8

3

5

7

62

555

R1

R2C

0.01uF

VC C

V0

Vc

图2-3 由555定时器组成的多谐振荡器电路图

如上图2-3所示,接通电源后,电容C 被充电,当c V 上升到cc 23V 时,使0V 为低电平,同时放电三极管T 导通,此时电容C 通过R2和T 放电,Vc 下降。当Vc 下降到cc V /3时,V0翻转为高电平。电容器C 放电所需的时间为

22t ln 20.7pL R C R C =≈

当放电结束时,T 截止,cc V 将通过R1、R2向电容器C 充电,Vc 由cc V /3上升到2 cc V /2所需的时间为

1212()ln 20.7()pH t R R C R R C =+≈+

当Vc 上升到cc 23V 时,电路又翻转为低电平。如此周而复始,于是,在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的工作波形如下图5,其振荡频率为

由于555定时器内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路形式,用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。[1]

图2-4 由555定时器组成的多些振荡器的工作波形

2.4 选手电路

如下图6所示的电路是FST-3发射模块的一种具体应用。[10]电路中555和其外围元件构成一个多谐振荡器,从555的3脚输出的方波加到FST-3的DATA 端。由图6电路中的元件参数可以计算出从FST-3的天线发射出被60MHZ 信号调制过的315MHZ 无线电波。D1为发光二极管,用来指示发射电路的电流是否接通。

2Vcc/3

Vc

Vcc/3

t

t

0 V0

121 1.43

(2)pL

pH f t t R R C

=

≈++

R1100

C

0.047uF

5V

D1R3

1K

S1GND

VC C

DATA 8

35

7

26

555

4

R2

1K

图2-5 FST-3发射模块的应用电路

选手电路是由图2-5所示的电路进行实用化改进而得,电路由图7所示。考虑到实际使用的方便,把图6的电路的R2用一个8位地址开关和一个9P1K 的排阻来代替。这样,随着8位地址开关中开关闭合个数的不同,等效R2将有8种不同的阻值,555的3脚输出方波将有8种不同的频率。8个选手电路就可以选择相同的电路参数,使用时只要拨动8个地址开关,使每个选手电路中的地址开关闭合个数不同,即可利用555电路振荡频率来区分不同选手发出的信号,依据如图6电路中的参数,实测的振荡频率如表2-3所示。

表2-3 频率表 S1开关闭合个数

R2等效阻值 实测555的振荡频率

1 1000Ω 60HZ

2 500Ω 122HZ

3 333Ω 153HZ

4 250Ω 180HZ

5 200Ω 200HZ

6 167Ω 220HZ

7 143Ω 231HZ 8

125Ω

245HZ

5V

12345678 1

6

1

5

1

4

1

3

1

2

1

1

1

9 S2

S1

R1

100

R3

D1

C1

0.047uF

VC C

DATA

GND

FS T-3

R21Kx8

8

3

5

7

2

6

5

5

5

4

图2-6 选手电路电路图

2.5 主持人电路

主持人电路如附图所示。以89S51单片机为核心,整个电路分为控制输入、信号采集和输出指示几个部分。

控制核心时89S51的最小应用系统,有时钟和复位电路和在线编程接口。电路中S1是复位按钮,J1是89S51系列单片机的标准在线编程接口。

控制输入电路实际上是一个主持人复位按钮S2;S3是进入等待倒计时状态的按钮,S4、S5是预置倒计时十位和个位加1按钮。

信号采集电路由CZS接收模块和R1、C2滤波电路组成。由于从CZS-3的DATA 端输出的信号有残存的高频成分,所以在信号进入单片机之前,这里用了R1、C2滤波电路,滤波后的从P3.4(T0)进入单片机。

输出指示电路由数码显示电路和蜂鸣器电路组成。数码显示电路是2位数码管及其动态显示驱动电路组成。在实际使用中,当主持人按下开关按钮S2时,数码管显示的是等待倒计时的读秒数;当由选手按下抢答按钮时,数码管显示的是抢答选手的序号。蜂鸣器由三极管驱动,在实际使用时蜂鸣器在等待倒计时归零和有选手抢答成功时鸣叫。

第三章电路功能及控制流程

此电路为实用抢答器。当主持人电路通电时,2位数码管不断地加1,以示电路可以正常工作。

当主持人按一下S3后,电路即进入等待倒计时起始数预设状态,2位数码管显示为不断闪亮的“00”。按一下S4,起始数增加10s;按一下S5,起始数增加1s,最大预设数为99s。设置好后再按下S3,则完成预设,数码管显示预设数。

当主持人按一下开始按钮S2后,选手可以抢答,同时数码管显示开始倒计时读秒。如有选手按下抢答键,数码管显示该选手的序号,同时封锁其他的抢答信号,蜂鸣器鸣叫10s,以示有人抢答成功。如读秒归零时还无人抢答,则蜂鸣器鸣叫10s,数码管显示为不断闪亮的“00”,以示抢答时间到。

当抢答的选手回答完毕或读秒归零后,主持人按一下S2,电路即可恢复到开始抢答,倒计时读秒状态,控制流程如下图3-1所示。

开始

等待:数码管加1

预设:主持人按S3

数码管显示00

预设按S4或S5

按S3完成预设

开始:主持人按S2

等待抢答、倒计时

有选手按抢答键无选手按抢答键

显示抢答选手号封住其他信号蜂鸣器叫10s

倒计时归零

不断闪亮的“00”蜂鸣器叫10s

图3-1 控制程序流程图

现在常用的无限遥控主要有红外线和无线电两种方法。无线电遥控在传输距离、方向性和可靠性方面和红外线遥控相比有很大的优势。而且无线传输技术现在已日益成熟,现在无线传输收发电路已广泛应用于智能化控制、短距离无线遥控等产品中,由于工作稳定可靠,彻底摆脱了有线传输的种种不便,所以在遥控领域得到广泛应用。

本设计在大量的电子电路实践的基础上,用无线传输技术应用于抢答器的设计和制作,制作成功了无线抢答器。该无线抢答器可满足不同赛事活动的不同需求,适用于学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用。能提高活动档次,简化工作流程,减轻工作量、减少人工失误、节约竞赛成本。

经过近几个月的艰苦奋战,我的毕业设计已接近尾声。在这几个月的时间里,我衷心感谢我的指导老师杨老师,在课题选定、理论指导和方案的论证上,对我精心的指导和耐心的鼓励,使我能够坚持到底,毕业设计有了圆满的结果。他们渊博的知识,深邃的思想,严谨的治学风格、平易近人的处事态度和幽默风趣的话语,让我在学习知识和解决问题时感到无比的轻松和愉快。至此论文定稿之际,对老师表示衷心的感谢! 感谢老师能在繁忙之中抽出时间为我提供耐心的指导,帮我们解决在设计过程中遇到的种种问题。

在做毕业设计期间,我还有幸得到其它老师的热心指导和同学们的大力帮助,正因为有了他们,我才能克服各种困难,顺利完成毕业设计和论文。在这里一并向他们表示感谢!最后,再次向各位领导、各位老师致以崇高的敬意和最衷心的感谢!

参考文献

[1]康华光,邹寿彬.电子技术基础(数字部分)(第五版).高等教育出版社,2005

[2]康华光,邹寿彬.电子技术基础(模拟部分)(第五版).高等教育出版社,2005

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[4]朱勇.单片机原理与应用技术.清华大学出版社,2006

[5]张毅刚,彭喜元等.新编MCS-51单片机应用设计(第二版) .哈尔滨工业大学出版社,2006

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[13]马淑华、王凤文、张美金.单片机原理及接口技术.北京邮电大学出版社,2005

[14]杨金岩,郑应强,张振仁.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例.人民邮电出版社,2005

附图

VC C DATA GND CZS-3

R11K R21K R3R4R5

R61K

C2100uF

S5S4S3S2

S1C122uF C320pF

C420pF R71K R81K R91K IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7COM

OUT1OUT2OUT3OUT4OUT4OUT5OUT7CLP

U2

a

b

f c

g

d

e

D P Y

[LE D gn]1234567

a b c d e

f g

D1

a

b

f c

g

d

e

D P Y

[LE D gn]1234567

a b c d e

f g

D2

Q2PNP

Q3

PNP

Q1

NPN

VC C

BELL 12345678910

J1

VC C 20

1819RES

P1.0P1.1P1.2P1.3T0

P1.7P1.6P1.5

VC C

P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6

P3.5P3.6P3.7GND

XTAL1XTAL214

4

39218

7

6

40

1718

16

24212223252627

89C51Y1

12MHZ VC C U1

附图 无线抢答器主控电路原理图

附录二

源程序清单:

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 000BH

AJMP MAIN

ORG 3000H

MAIN: MOV SP,#2FH

MOV B,#5AH ;中断90次

MOV TOMD,#01H

MOV TL0,#0B0H

MOV TH0,#3CH

SETB TR0

SETB ET0

SETB EA

SJMP $

RE: MOV TL0,#0B0H

MOV TH0,#3CH

DJNA B,LOOP

CLR TR0

LOOP: SETB RESET

LJMP MAIN

ORG 2000H

SETB TOMD

MOV TMOD,#01H

CPL P0

MOV DPTR,#7F04H ;把地址送到DPTR

MOV A,#0BH ;送10次循环

MOV @DPTR,A

INC DPTR

MOV A,#40H

MOV @DPTR,A

MOVX DPTR,#7F00H

RESET

ORG 4000H

MOV A,#00H ;向数据输出输入口送0

MOV SUBF,A

KL0: JNB TI,KL0

CLR TI

KL1: JNB P1.0,PK?;P1.0键是否按下JB P1.1,KL1

PK1: ACALL D10MS ;延时10秒

JNB P1.1,KL2

KL2: ACALL D10MS

JNB P1.2,KL3

KL3: ACALL D10MS

KL4: JNB P1.0,KL4

JNB P1.1,KL4

JNB P1.2,KL4

MOV A,R4 ;取键号

ADD A,R3

SUBB A,#0AH ;是命令键码

JNC KL6 ;转向命令键处理

MOV DPTR,#TABL ;字型码表初值送DPTR

ADD A,#0AH ;恢复键号

MOVC A,@A+DPTR ;取字型数据

MOV R0,60H ;取显示缓冲区指针

MOV @R0,A ;将字型码入显示缓冲区

INC R0 ;显示缓冲区地址加1

CJNE R0,#60H,KD ;判断是否到最高位

MOV 60H,#58H ;保存显示缓冲区地址KD : MOV 60H,R0

KD1: ACALL LED ;调用显示子程序RET

KL6: MOV B,#03 ;修正命令键地址转移;表指针

MUL AB

MOV DPTR,LTB ;地址表转移指令送

;DPTR

LJMP @A+DPTR

TABL: DB CCH,86H,92H,CFH

DB 80H,8FH,E0H,A4H

LED: SETB P0 ;开放显示器MOV R7,#03 ;显示位数送R7 LED1: MOV A,@R0 ;送显示数据MOV SUBF,A

LED2: JNB TI,LED2

CLR TI

INC R0

DJNZ R7,LED1

CLR P0

RET

ORG 5000H

MOVX @DPTR,#100H

MOV A,@DPTR

MOV P0,DPTR

LED: SUBB P0,#10H

AJMP KF

ORG 6000H

KE: MOV A,#0B6H ;输入控制字MOVX @DPTR,A ;方式控制字输入

MOV DPTR,#7FFEH ;指向计数器

MOV A,#0D0H ;1MS周期计数值

MOV @DPTR,A

MOV A,#02H

MOV @DPTR,A ;315MHZ方波输出KF: MOV A,#0B6H

MOVX @DPTR,A

MOV DPTR,#7FFFH

MOV A,#0E0H

MOV @DPTR,A

MOV A,#02H

MOV @DPTR,A ;315MHZ方波输出

ORG 7000H

基于51单片机8路抢答器设计

创新实践课 课程名称:创新实践课 实践题目:基于51单片机8路抢答器设计学院:信息工程与自动化学院 专业:生物医学工程 年级:2014级 学生:4 丽莎2海星 指导教师:嘉林 日期:2016-12-30 教务处制

目录 一、前言 (3) 二、电路原理图设计 (3) 三、印制版图设计 (7) 四、软件设计 (9) 五、测试数据及分析 (16) 六、总结 (18)

一、前言 目前,抢答器已经作为一种必不可少的工具广泛应用于各种智力和知识竞赛场合,但一般的抢答器可靠性低,使用寿命短,介于这些不方便因素,此次设计提出了用51单片机为核心控制元件,设计一个简易的八路抢答器。本方案以51单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时器/计数器等,设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能,同时还利用汇编语言编程,使其实现复位、定时和报警的功能。本次设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。 功能:以STC89C52RC单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路等,设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能,同时还利用汇编语言编程,使其实现复位和报警的功能。 此系统是基于51单片机,led发光二极管,一位共阳数码管,蜂鸣器,按键,等分立元件设计而成。 元件设计的意义:关于按键:共设计了10个独立按键,其中8个分别为八位选手抢答输入用,另外两个分别为开始和停止按键!只有裁判按下了开始键才进入正常抢答,否则属于犯规抢答,抢答完毕,裁判按下停止,数码管显示0。关于led发光二极管:共设计了9个发光二极管,其中一个为电源指示,其他8个为选手抢答状态指示,正确抢答时led发光二极管缓慢闪烁,犯规抢答时,快速闪烁。关于数码管:选手按下自己的按键时显示相应的选手编号!裁判按下开始键时数码管显示倒计时,

智能抢答器的设计

| 沈阳航空航天大学 课程设计 (说明书) 智能抢答器的设计 ^ 班级 / 学号 /20 … 学生姓名王纪尧

指导教师李智慧

沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称电子线路课程设计 课程设计题目智能抢答器的设计 课程设计的内容及要求: 》 一、设计说明与技术指标 用数字电路设计一个具有锁存与显示功能的8人抢答逻辑电路。 接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置于“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时,扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除” 和“开始”状态开关。 二、设计要求 1.在选择器件时,应考虑成本。 2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。 3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。 ! 三、实验要求 1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。 2.进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年 五、按照要求撰写课程设计报告

成绩指导教师日期?

一、概述 在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具。在我们各种竞赛中我们也经常能看到有抢答的环节,某些举办方采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性,而抢答器的应用就能避免这种弊端。 今天随着科技的不断进步抢答器的制作也更加追求精益求精,人们摆脱了耗费很多元件仅来实现用指示灯和一些电路来实现简单的抢答功能,使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来,避免不合理的现象发生。但这种电路不易于扩展,而且当有更高要求时就无法实现,例如参赛人数的增加。随着数字电路的发展,数字抢答器诞生了,它易于扩展,可靠性好,集成度高,而且费用低,功能更加多样,是一种高效能的产品。而如今在市场上销售的抢答器大多采用可编程逻辑元器件,或利用单片机技术进行设计,本次设计主要利用常见的74LS系列集成电路芯片和555芯片,并通过划分功能模块进行各个部分的设计,最后完成了八路智力竞赛抢答器的设计。 二、方案论述 图1 智能抢答器电路的原理框图

基于PLC的六路抢答器系统设计

电气及自动化课程设计报告 题目:基于PLC的六路抢答器系统设计 课程:PLC原理与应用 学生姓名: 学生学号: 年级:14级 专业:自动化 班级:2班

指导教师: 机械与电气工程学院制 2017年6月 目录 1课程设计的任务和要求 (1) 1.1课程设计的任务 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 2.PLC控制器的原理与组成 (1) 2.1PLC硬件系统 (1) 2.2PLC工作原理 (3) 2.3六人抢答器基本组成 (4) 2.4六人抢答器工作原理 (4) 3六人抢答器系统设计方案制定 (5) 3.1PLC选型 (5) 3.2六人抢答器系统的I/O口分配 (6) 4六人抢答器系统的软件设计 (7) 4.1PLC编程语言 (7) 4.2抢答器系统程序 (7)

4.2.1主持人控制端 (7) 4.2.2抢答成功与抢答犯规指示灯显示 (9) 4.2.3七段数码管显示 (9) 4.2.4蜂鸣器电路 (11) 5六人抢答器系统程序仿真 (12) 5.1抢答成功仿真 (12) 5.2抢答犯规及抢答超时仿真 (12) 5.3加减分及数码管显示 (13) 5.4抢答超时 (14) 6总结及心得体会 (14) 参考文献 (15)

基于PLC的六路抢答器系统设计 机械与电气工程学院自动化专业 1课程设计的任务和要求 1.1课程设计的任务 使用西门子S7-200PLC编写程序实现六路抢答器的系统设计并使用仿真软件进行其功能的实现。 1.2课程设计的要求 (1)主持人控制功能,具有开始抢答按钮和复位按钮; (2)主持人未按下开始抢答按钮时抢答为违规抢答,违规指示灯亮,蜂鸣器响; (3)抢答延时,超过20S无人抢答时此题作废,蜂鸣器长鸣; (4)抢答成功后,抢答成功指示灯亮,数码管显示抢答成功的队伍编号; (5)在抢答成功后,主持人根据回答的正确与否可以对该队伍进行加减分控制; (6)每次正确抢答时,只有第一位按下抢答按钮的队伍为有效抢答。 2.PLC控制器的原理与组成 2.1PLC硬件系统 可编程控制器,英文称ProgrammableLogicController,简称PLC。PLC是基于电子计算机,且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置,但它不像继电装置那样,通过电路的物理过程实现控制,而主要靠运行存储于PLC内存中的程序,进行入出信息变换实现控制。PLC基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换,多只考虑信息本身,信息的入出,只要人机界面好就可以了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性,以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适应于工业环境,如便于安装,抗干扰等问题[1]。

基于PLC四路抢答器的设计毕业设计

毕业设计设计任务书 设计题目: 基于PLC四路抢答器的设计 设计要求: 1. 抢答器可同时供四组选手参加比赛 2. 主持人有三个控制按钮,用来控制抢答开始、复位和答题计时的开始。 3.每当主持人发出开始抢答指令后,那组选手最先按下抢答按钮,则数码管1就显示该组的编号,同时绿色指示灯亮,音响电路给出信箱提示信号(持续3S),以指示抢答成功,并对其后的抢答信号不再响应。选手答题完毕后,由主持人按下复位按钮,系统才能开始下一轮抢答。 4.违规抢答:若选手在未开时抢答试题时抢答了,则视为违规,违规时数码管1显示其编号,同时红灯亮,音响电路发出声响。 5.抢答限时:当主持人按下开始按钮后,定时器T0开始计时(设定30S)。若30S时限到仍无人抢答,则黄灯亮、音响电路3发出声响,以示选手放弃该题。 6.答题限时:在抢答成功后,主持人按下答题计时开始按钮,同时数码管2、3上显示答题倒计时时间(该时间设定为50S),选手必须在设定的时间内完成答题。否则,音响电路发出答题超时报警信号 设计进度要求: 第一、二周:确定题目,查阅资料,根据要求分析抢答器的设计、工作原理。 第三、四周:根据工作原理画流程图并编译梯形图,并进行硬件设计。 第五、六周:对软件设计,进行上机调试,找出问题,进行修改,并改进设计。 第七、八周:撰写论文,毕业答辩。 指导教师(签名)

摘要 近年来随着科技的飞速发展, PLC的应用不断地走向深入,同时带动传统的控制检测技术的不断更新,可编程控制器由于其优良的控制性能,极高的可靠性,在各行各业中的应用日益广泛普及。对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用,为竞赛增添了刺激性、娱乐性,在一定程度上丰富了人们的业余生活,并且给人的视觉效果非常好,是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。 本次设计是利用PLC(Programmable Logic Controller)对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先,选择这个题目之后,我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路,然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理,以及它的一些工作过程,分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要25个,输入端口需要7个,由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点,因此,我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活,维护使用方便等特点。 关键词:智力控制,四路抢答器, PLC

基于单片机的四路无线抢答器

基于单片机的四路无线抢答器 摘要 抢答器作为一种公正的裁决工具,已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。本文介绍了一种用315MHZ多用途DF无线数据收发模块、PT2262编码芯片及常用单片机AT89C51芯片设计的数码显示四路无线抢答器的电路组成、设计思路及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒),定时器进行减计时。参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号。如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示0。 关键词:AT89C51,PT2262,无线收发模块

Abstract Responder is a fair ruling tool, has been widely used in all kinds of intelligence and knowledge competitions.In this paper, a 315 MHZ multi-purpose DF wireless data transceiver module, and the commonly used microcontroller AT89C51 chip PT2262 encoding chip design of the digital display four way wireless vies to answer first circuit composition, function and design ideas. The responder addition to a basic function, also has the timing responder function, and one answer in the time set by the host (such as 30 seconds), the timer to reduce the time. Contestants answer, in setting the time vies to answer first, the timer stops working, the number of players displayed on the display. If the time has come, no contest, this contest null and void, and to prohibit answer alarm system, from time to time display shows 0. Keywords:AT89C51,PT2262,The wireless transceiver module

无线抢答器系统设计

数字通信系统课程设计论文题目:无线抢答器系统设计 指导老师: 专业:电子信息工程 班级:D0842 姓名: 学号:

摘要 进入二十一世纪,无线数据通讯技术在我国蓬勃发展,也得到了信息产业部以及各行各业的高度重视,因为任何有线数据传输网络只能是网状覆盖,而无线数据传输网可达到真正的面覆盖。目前主要的短距离无线数据传输技术主要有蓝牙、Zigbee、IEEE802.11x、微功率短距离无线通讯技术[,与已具备相当规模的无线长距离通讯网络(比如蜂窝移动通讯网、卫星数据通讯)相比,短距离无线通讯系统在基本结构、服务范围、应用层次以及通讯业务(数据、话音)上,均有很大不同。下面分别介绍这几种无线传输技术。 蓝牙技术(Bluetooth)主要面对网络中的各种数据和语言设备,通过无线方式将它们连接起来,从而方便快速的实现数据传输,它使用2.4GHZ的ISM频段,最大传输率1Mbit/s;IEEE802.11x的技术标准是无线局域网的国际标准,也是用2.4GHZ的ISM频段,协议主要在OSI的物理层和数据链路层,虽然传输速度快,但此类设备比较昂贵,技术复杂;Zigbee是一种新型的短距离、低速度、低功耗无线网络技术,是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术,基于IEEE 无线个人区域网标准,数据传输速率通常为10kb/s到250kb/s,有效覆盖范围10到75米,由于其协议简单、成本低、网络容量大等优点,使其在无线传感网络中得到广泛的应用。 在未来,短距离无线数据传输将向着更高传输速率、更高传输精确度的方向发展,而且传输设备的成本也会进一步降低,传输协议也会进一步简单,从而是短距离无线通讯走入我们的生活,给我带来更多方便。 本次设计的课题是无线抢答器的设计,用NRF24L01作为2.4G无线通信模块,采用单片机AT89C51作为主控器,并利用ZLG7289作为显示键盘驱动芯片。来设计无线收发的抢答器电路。本次设计只是较简单的一种,应尽量用最简洁的语言写出所需功能的程序。 关键字:通信技术、无线收发、NRF24L01

抢答器控制系统设计

摘要 可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,其拥有功能强大、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。 本文采用日本三菱公司生产的FX2N型PLC作为核心控制器进行五路抢答器系统的设计,设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案,在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路结构,其将以其控制方便,灵活,只要改变输入PLC的控制程序,便可改变竞赛抢答器的抢答方案,从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。 在实时检测和自动控制的PLC应用系统中,PLC往往是作为一个核心部件来使用。本设计正是以PLC为核心,该系统可以实现多人抢答和违例报警的自动显示。由于PLC具有可靠性、易操作性、灵活性等优点,故传统答题相比,大大提高了效率和可靠性,有很强的实用价值。 关键词:PLC;竞赛抢答器

目录 1 引言................................................................. 错误!未定义书签。 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计意义 (1) 1.3 设计内容及要求 (1) 2 PLC控制系统硬件设计 (3) 2.1 系统硬件配置及组成原理 (3) 2.2 系统输入输出点分析 (4) 2.3 PLC选型 (4) 2.4 系统硬件接线图设计 (5) 3 PLC控制系统软件设计 (6) 3.1 系统I/O地址分配 (6) 3.2 控制程序流程图设计 (6) 3.3 控制程序时序图设计 (7) 3.4 PLC控制程序设计 (8) 4 上位机组态监控系统设计 (11) 4.1 组态监控软件选择 (11) 4.2 上位监控系统组态设计 (11) 4.3 实现效果 (12) 5 系统调试及结果分析 (11) 5.1 系统仿真调试 (11) 5.2 结果分析................................................... 错误!未定义书签。 6 设计总结 (11) 参考文献 (16) 附录控制程序梯形图 (17)

无线抢答器设计

无线抢答器设计 无线抢答器的设计 摘要 当代社会知识竞赛举办频繁,抢答器的使用也比较多。普通抢答器,在显示方面还存在不足,个人原因占据大部分,在竞赛活动中无法保证公平。所以针对这类现象采用

了无线抢答器。无线抢答器系统采用无线传输模块,连接选手电路和主持人电路。无线抢答器功能强大,可以根据比赛的要求显示抢答时倒计时,选手的分数,显示该题的分数。这样就可以保证比赛的公平和公正。一套标准无线抢答系统就可以为不同的比赛提供从抢答、评分、计时到屏幕显示分数、统计分数等功能。普通抢答器在活动现场安装比较复杂,而无线抢答器就比较方便,省去了布线的麻烦。举办方选用无线抢答器可以更大的节约成本,优化流程,减少失误,为活动带来更大的影响力。 关键词:无线抢答器无线传输模块倒计时 Abstract In today's society,knowledge contest activities are more and more frequent.So the demand of Answer will become increasingly common. Answer devices such as ordinary, on display are still insufficient, individual reason occupies the majority,in the competition activities cannot assure fair. So for this phenomenon,we can use answer wireless device. Answer wireless device use wireless transmission module, links player circuit and host circuit.Answer wireless device is very good, it can according to match requirements display answer in the countdown, the players' scores, showed that the topic the scores . This would ensure fairness and justice of the match. A set of standard wireless answering system can provide for different matches from vies to answer first, score, timing to screen scores, statistical scores etc. Function. Answer devices such as ordinary,in the active site installation is more complex, and the wireless answer device is more convenient,reduce the wiring of trouble. Host machine can choose wireless answer device can more cost savings, optimize the process, reduce mistakes for activities to bring greater influence. Keywords:Answer wireless device Wireless transmission module Count down 目录 第一章绪论 .......................................................... - 1 -

基于C51单片机的八路无线抢答器毕业设计

摘 要 能够实现抢答器功能的方式有多种,可以采用前期的模拟电路,数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测日新月异的更新,利用单片机实现的抢答器也变得功能强大,结构简单,本文介绍一种利用单片机设计的八路无线抢答器,它功能不是特别多,但非常适合学校 抢答器的设计与制作方法在很多电子类媒体都能看到,但遗憾的是这些设计有的是原理性的,缺乏实用价值,而且不容易制作成功:有的电路设计过于复杂,不必要的功能太多。在这些设计中,主持人控制电路和选手控制电路之间一般都是用电缆连接,以达到相互之间通讯的目的,这种方法在实际使用时存在线缆连接可靠性的问题,并且安装和保管不方便,使用无线传输来传递各抢答器电路之间的信号,则可以有效避免有线传输信号的弊端。 关键词:抢答器;单片机;AT89C51;Keil c51;Proteus

引 言 单片机把我们带入了智能化的电子领域,许多繁琐的系统若由单片机进行设计,便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统,那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。 而随着技术的进步,单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答系统,通过串口通信动态传输数据,使抢答系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”,而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”,使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。 无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目.都会举办各种各样的智力竞赛,都会用到抢答器。目前市场上已有各种各样的智力竞赛抢答器.但绝大多数是早期设计的,以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品。这部分抢答器已相当成熟,但功能越多的电路相对来说就越复杂,且成本偏高.故障高,显示方式简单(有的甚至没有显示电路),无法判断提前抢按按钮的行为,不便于电路升级换代。近年来随着科技的飞速发展·单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异。本设计就是利用微电恼芯片(单片机)作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生,用单片机本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。

多人无线抢答器的设计

多人无线抢答器的设计 学校:广州大学华软软件学院 专业:移动通信技术(移动信息管理) 班级:08移动信息管理班 指导老师:夏国清 姓名:蔡鸿殷

摘要 在计算机支持的信息技术时代,电子技术日益数字化,数字电路以其的基本单元简单化,应用单元标准化、模块化、通用化的特点,长驱直入地深到电力、通讯、计算机、家电、机械等行业的应用。且当今的社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛的活动愈加频繁。若让抢答者举手抢答,会造成不公平。 本作品是一个通用的抢答器,抢答器是一种应用非常广泛的设备,在各种竞赛、抢答场景中,它能迅速客观地分辨出最先获得发言权的选手。工作原理是在开始信号发出前显示抢答队伍,复位后重新下一轮抢答。本作品采用无线传输,避免布线的麻烦与空间的限制,给实际应用带来了很大的便捷。 关键字:抢答器;无线;多路。 ABSTRACT Information technology support in the computer age,electronic technologies are increasingly digital,basic digital circuits for its Unit simplification,application of unit standardization,modularity,universal features,drive straight to deep into the electricity,communications,computers, home appliances,machinery,and other industry applications.And today's increasingly competitive society,selection of personnel,selection of winning, knowledge activities and competition become more frequent.If the answer in their hands to answer in person,would be unfair. This work is a common Responder,Responder is a very widely used equipment in various competitions,answer in the scene,it can quickly obtain an objective voice to tell the players first.Work is displayed before the start signal is issued Responder team,reset and re-answer in the next round.This work is the wireless transmission,to avoid the trouble of wiring and space constraints,to the actual application is a big convenience. KEY WORDS Vies to implement;Wireless transmission;Multip

抢答器控制系统设计

可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,其拥有功能强大、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。 本文采用日本三菱公司生产的FX2N型PLC作为核心控制器进行五路抢答器系统的设计,设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案,在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路结构,其将以其控制方便,灵活,只要改变输入PLC的控制程序,便可改变竞赛抢答器的抢答方案,从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。 在实时检测和自动控制的PLC应用系统中,PLC往往是作为一个核心部件来使用。本设计正是以PLC为核心,该系统可以实现多人抢答和违例报警的自动显示。由于PLC具有可靠性、易操作性、灵活性等优点,故传统答题相比,大大提高了效率和可靠性,有很强的实用价值。 关键词:PLC;竞赛抢答器

1 引言............................................ 错误!未定义书签。 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计意义 (1) 1.3 设计内容及要求 (1) 2 PLC控制系统硬件设计 (3) 2.1 系统硬件配置及组成原理 (3) 2.2 系统输入输出点分析 (4) 2.3 PLC选型 (4) 2.4 系统硬件接线图设计 (5) 3 PLC控制系统软件设计 (6) 3.1 系统I/O地址分配 (6) 3.2 控制程序流程图设计 (6) 3.3 控制程序时序图设计 (7) 3.4 PLC控制程序设计 (8) 4 上位机组态监控系统设计 (11) 4.1 组态监控软件选择 (11) 4.2 上位监控系统组态设计 (11) 4.3 实现效果 (12) 5 系统调试及结果分析 (11) 5.1 系统仿真调试 (11) 5.2 结果分析.................................. 错误!未定义书签。 6 设计总结 (11) 参考文献 (16) 附录控制程序梯形图 (17)

基于单片机的抢答器的设计

基于51单片机的数字抢答器设计 系别:机械与电子工程学院 专业:电气工程及其自动化 班级:电气1304班 姓名:张宏伟 学号:2013011367 指导教师:吴雪娟 完成日期:2015.12.11 - 1 -

摘要 数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。单片机体积小价格低,应用方便,稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实现,大大简化了外围硬件电路,使外围电路的实现简单方便。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”,而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”,使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的,选手进行抢答,抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的原则。 关键字:抢答电路定时电路报警电路 - 2 -

引言:单片机的发展史 单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。 1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。 2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展 MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司。 Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。 3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 单片机的发展单片机作为微型计算机的一个重要分支,应用面很广,发展很快。自单片机诞生至今,已发展为上百种系列的近千个机种。 第一章数字抢答器的概述及要求 1.1 数字抢答器的概述 对于抢答器我们大家来说都不陌生,它是用于很多竞赛场合,真正实现先抢先答,让最先抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的原则。 1.2 设计任务与要求 基本要求: 1.给主持人设置一个开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答器的开始。 2.抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,若有选手按动抢答器按钮,编号立即锁存,并在 LED数码上显示选手的编号,同时扬声器给出音响提示。此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。 发挥部分: 1.抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30秒)。当节目主持人启 动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5秒左右。 2.参加选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻

基于单片机的无线抢答器设计

目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 第1章绪论 (4) 1.1 单片机抢答器的背景 (4) 1.2单片机对抢答器的意义 (5) 1.3 抢答器的应用 (5) 第2章系统方案与论证 (7) 2.1基本要求 (7) 2.2 系统方案框图 (7) 2.3系统方案的选择 (9) 2.3.1 无线模块 (9) 2.3.2微控制器模块 (11) 2.3.3 显示和语言提示模块 (12) 第3章硬件设计 (13) 3.1AT89S52简介 (13) 3.2无线发射电路 (15) 3.3 无线接收电路 (16) 3.4 输出控制模块 (17) 第4章软件设计 (19) 4.1抢答器流程图 (19) 4.2主程序 (21) 4.3中断程序 (24) 4.3.1什么是中断 (24) 4.3.2中断所用到的寄存器 (25) 第5章系统仿真 (27) 5.1proteus软件的介绍 (27) 5.2抢答器proteus软件的仿真 (27) 第6章调试功能说明 (30) 6.1系统的调试 (30) 6.2软件调试问题及解决 (31) 第7章总结 (33) 7.1结论 (33)

7.2心得体会 (33) 7.3工作展望 (34) 致谢 (35) 参考文献 (36) 附录1 (37) 附录2 (39) 摘要 当今社会竞争日益激烈,知识竞赛等各项比赛、活动愈加频繁,因此抢答的应用与需求也越来越普遍,在生活中扮演的角色越来越重要。同时,智力竞赛是一种生动活泼、寓教于乐的活动形式,而抢答是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。在进行智力竞赛时,往往都是几个组抢答问题,这就要求在时间上严格的区分先后。若是仅凭主持人的主观判断,则很容易造成错判、误判。为此,我们需要设计一种具备自动锁存、置位、清零等功能的智能抢答器来解决这些问题。 传统的抢答器都是导线布线,受现场环境影响很大。本文介绍了一种用52系列单片机的数码显示无线抢答器的电路组成、设计思路及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有计时和报警功能。主持人通过时间预设开关计算抢答时间。系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答,则计时将自动停止;若在规定的时间内无人抢答,则系统中的蜂鸣器将发响,提示主持人本轮抢答无效,实现报警功能。 关键词:无线抢答,定时抢答,无线发射和接收,PT2262/PT2272

毕业设计169无线智能抢答器

二○○七届学生毕业论文(设计)存档编号: 毕业论文(设计)论文题目无线智能八路抢答器设计 学院高等职业技术学院 专业电子信息工程 姓名胡义杰 学号20043050018 指导教师秦工 年月日 1

无线智能八路抢答器的设计 摘要: 介绍的无线抢答计分器,具有8 路无线抢答判断功能,无须布线,具有移动方便灵活等优点。无线抢答部份选用专用的编解码芯片PT2262/ 2272 构成数据加解密,用FM调制电路构成无线发射器,用FM解调芯片MC3362 构成无线数据接收器,构成了无线编解码抢答电路,使得系统在使用时更可靠,性能价格比方面的指标也得到了加强。控制部份采用74系列常用集成电路设计的数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间,系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答,则计时将自动停止;若在规定的时间内无人抢答,则系统中的蜂鸣器将发响,提示主持人本轮抢答无效,实现报警功能。 关键词: 八路抢答器,,无线发射接收,编码、声光控制 2

Topic:The wireless intelligent Chinese red army soldier snatches theanswering design Student: hu yijie Jianghan University School of Higher professional technical institute Guide Teacher: qin gong Jianghan University School of Physics& Information Engineering Abstract: In this paper, Introduces the wireless machine of grabbing for replying and displaying theresult , which has the functionof judgment with 8 channels of grabbing for replying. It does need to distribute the electrical wire , so it is movedexpediently. Chooses the familiar coding - decoding chip PT2262/ 2272 that forms the data coding2decoding circuit . Thewireless emitter is composed of the FM modulate circuit , and the wireless receiver is composed of the FM demodulationchip MC3362. The electric circuit and designing thought of an answering racer based on the common-used series of 74 IC with 8-wire is introduced, and its function is also described. The answering race’s function includes timing, counting, and alarming, besides the basic function of an answering racer. The host sets the provided time for the answering race through the time-setting switch, after this the system will count down the time automatically. If anybody answer the question on time, the counting of time will stop; If nobody answer the question on time, the alarm will give out some sound, helping the host know the race in this turn is of no use, so the function of alarming is achieved. Keywords: The Chinese red army soldier snatches answering , Wireless launch receive,Code,Acousto-optic control 3

三路抢答器设计

河北联合大学2010级本科课程设计 三路抢答器的设计 姓名:徐来立 学院:电气工程学院 专业:10表2 学号:7 指导教师:刘丽萍 2012年12 月11日

目录 第一章实验目的 (3) 第二章设计要求与内容 (4) 第三章设计及原理 (5) 3.1 总体方案设计 (5) 3.1.1 设计思路 (5) 3.1.2 总电路框图 (5) 3.2 各模块设计方案及原理说明 (5) 3.2.1 抢答电路 (5) 3.2.2 倒计时电路 (9) 第四章电路仿真 (12) 4.1 抢答电路 (12) 4.2 倒计时电路 (12) 第五章收获、体会和建议 (15) 附录 (15) 1.总电路图 (15) 2.元件引脚图 (16) 3.元器件清单 (19) 4.参考文献 (20)

第一章实验目的 通过三路数字抢答器的设计实验,要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验,掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法,熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555 电路、译码/驱动电路的应用方法,熟悉掌握时序电路的设计方法。达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。

第二章设计要求与内容 〖基本要求〗 利用数字电路设计—三路抢答器,要求: 1)允许三人参加,并且有锁定功能,用LED 实现最先抢答的队员号码,系 统设置外部清除键,按动清除键,LED 显示器自动清零灭灯。 2)数字显示功能:数字抢答器定时为30S,启动开启键以后要求 I)定时开始; II)扬声器要短暂报警; III)发光二极管亮灯;如果在30S 内抢答有效,计时结束,30S 内抢答无效,系统短暂报警,发光二极管灯灭 〖提高要求〗 1)按钮到控制中心距离20M 2)计分显示。可以进行加/减分

智能抢答器的设计毕业设计

一、题目: 智能抢答器的设计 二、指导思想和目的要求: 指导思想:毕业设计是培养学生自学能力、综合应用能力以及独立工作能力的重要教学实践环节。 目的:培养学生深入实际,综合运用所学知识技能,考察学生理论联系实际和在社会实践中发现、解决实际问题的能力。培养学生独立思考问题,调查研究与信息收集、整理的能力,考察学生灵活运用专业知识的能力。培养学生严谨的治学态度及刻苦钻研的精神。 要求:毕业设计选题要遵循理论联系实际的原则,一方面要结合专业特点,另一方面要结合实际工作和社会经济、科技发展的需要,以提高毕业设计的社会应用价值。内容新颖,学生要紧密结合社会经济和科学技术发展的需要,调查研究,收集资料,在此基础上提出新观点、新见解。材料详实,学生深入实际,调查研究,收集材料,材料是理论的依据。论理充分,论点提出后,论述中要思路清晰,结构合理、层次分明。 三、进度与要求:

四、主要参考书及参考资料: 《电气控制与PLC应用》 《可编程序控制器教程》 《微型可编程控制器使用手册》 《可编程控制器原理及应用》

摘要 随着科技的飞速发展,PLC的应用不断地走向深入,同事带动传统的控制检测技术的不断更新,可编程控制器由于其优良的控制性能,极高的可靠性,在各行各业中应用日益广泛普及。对于抢答器其广泛用于电视台。学校等单位组织举办的各项竞赛及活动时作为抢答只用,为活动添加了刺激性,娱乐性。在一定的程度上加大了人们的闲暇时光的乐趣,而且给人的视觉效果很好,是各个单位开展活动的必备产品。 本次设计是利用PLC(Programmable Logic controller)对于PLC控制的三路智力抢答器进行控制。首先,再选则这个题目之后,我对本次设计进行了全面的思考。是自己对本次的设计有一个大致的总体思路,然后仔细的分析PLC控制的三路智能抢答器的工作原理,以及他的一些工作过程,分析后得出他主要需要完成主持人的控制,选手的抢答,及输出的的功能等。由于PLC具有可靠性高,体积小,通用性,使用方便等优点。因此,我觉定使用SIEMENS S7-1200作为本次实践的PLC。具有方便灵活,维护使用方便等特点。 关键词智能控制三路抢答器 PLC

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