基于单片机八路抢答器设计开题报告

廊坊师范学院本科学生毕业论文（设计）任务书

论文（设计）题目 基于单片机八路抢答器设计

物理与电子信息学院 电子信息与工程 系（部）电气自动化 专业 2007 年级 学生姓名指导教师姓名 下发日期 2010 年 1 月3 日

任务起止日期： 2011 年 1 月3 日 至 2011年 5 月20 日

1． 指导教师对论文（设计）内容的指导要求： 设计一个八路抢答器 （1）设计除硬件电路；

（2）设计出软件编程方法，并写出源代码； （3）用PROTEUS进行仿真；

（4）论文格式用符合学院的统一规定，结构要符合逻辑，表达

2．论文（设计）前期准备要求（涉及论文（设计）内容的研究综述、实验方案设计等）： 以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器。

（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0-S7表示。 （2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

（3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

（4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30s等）。当主持人启动“开始”按键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间为0.5s左右。

（5）参赛选手在设定时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手编号和抢答时间，并保持到主持人将系统清除为止。

（6）如果定时时间到，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00

3．指导教师提出的主要参考文献：

[1] 张友德. 《单片机原理及应用》. 机械工业出版社 2000年.

[2] 张光飞. 《单片机课程设计实例指导）》. 北京航天航空大学出版社 2003年. [3] 雷伏蓉. 《51单片机常用模块设计查询手册》清华大学出版社 2005年. [4] 张俊谟. 《单片机初级教程》. 北京航天航空大学出版社 2000年. [5] 何宗彬 《8位单片机开发技术与规范》 机械工业出版社 1999年 [6] 杨居民 《单片机课程设计指导》

清华大学出版社 2000年

[7] 何立民 《单片机应用系统设计》 北京航天航空大学出版社 2000年

4．论文（设计）进度安排（阶段任务、起止时间等）： 2011年2月25日完成选题

2011年2月25日——2011年3月10日搜集资料 2011年3月10日——2011年3月15日开题论证 2011年3月15日——2011年4月20日完成初稿

2011年4月21日——2011年5月20日完成终稿 2011年5月20日——2011年5 月31日论文答辩

任务下达人（签字）： 教研室主任（签字）： 系（部）主任（签字）：

任务接受人（签字）： 年 月 日 年 月 日

本科生毕业论文(设计)开题报告书

物电学院 电子信息与工程 系 电气与自动化 专业 2011 届 学生姓名 指导教师姓名 论文题目 技术职称 基于PLC工业污水处理系统的设计 工程师 所属系（部） 电子系 研究 方向 智能控制 课题论证（附页1） 方案设计（附页2） 进度计划与参考文献： 2011年2月25日完成选题 2011年2月25日——2011年3月10日搜集资料 2011年3月10日——2011年3月15日开题论证 2011年3月15日——2011年4月20日完成初稿 2011年4月21日——2011年5月20日完成终稿 2011年5月20日——2011年5 月31日论文答辩 [1] 张友德. 《单片机原理及应用》. 机械工业出版社 2000年. [2] 张光飞. 《单片机课程设计实例指导）》. 北京航天航空大学出版社 2003年. [3] 雷伏蓉. 《51单片机常用模块设计查询手册》清华大学出版社 2005年. [4] 张俊谟. 《单片机初级教程》. 北京航天航空大学出版社 2000年. [5] 何宗彬 《8位单片机开发技术与规范》 机械工业出版社 1999年 [6] 杨居民 《单片机课程设计指导》 清华大学出版社 2000年 [7] 何立民 《单片机应用系统设计》 北京航天航空大学出版社

指导教师意见： 一、多参考书籍，提前做好思路的设计，分块设计各个功能。 二、在计算机上模拟实现各个功能，看能否实现，注意细节设计，多调试。 指导教师签字： 年 月 日 教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日

本科生毕业论文(设计)开题论证记录

2011 届 物电学院 电子信息与工程 系 电气工程及其自动化 专业 学生姓名 指导教师

论文（设计）题目 基于逻辑数字电路的抢答器设计

论证会主持人：张炳恒 成员：甄景涛、陈贵峰、蒲永妮、裴晓娜、李国萍、尹庆勇 记录员： 年 月 日

论证过程： 一、选题意义：在竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的机器。 二、设计方案： 以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器。 1抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0-S7表示。 2设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 3抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30s等）。当主持人启动“开始”按键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间为0.5s左右。 5参赛选手在设定时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手编号和抢答时间，并保持到主持人将系统清除为止。 6如果定时时间到，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00 三、设计目标： 通过设计学习单片机最小系统的基本设计方法，掌握单片机应用系统的开发调试过程。 （1）学习单片机开发工具功能、特点和使用方法。 （2）学会单片机控制系统程序的编制和编制和调试方法。 （3）设计单片机抢答器硬件电路，绘制出电路原理图。 （4）编制并调试出键盘扫描程序和显示驱动程序。 （5）掌握单片机定时器的基本用法，编制出定时器的中断程序。 四、方案的可行性分析： 如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出 哪组优先答题。能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。8位竞赛抢答器电路结构简单，外围扩展的电路不是很多，锻炼我们所学的知识应用到现实生活当中。为我们提供实践的机会。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更新。单片机是电子专业发展的方向，更好的使用单片机可以是我们的产品小型化，使用更方便，性能更稳定，功能更齐全，所以我们选用单片机加一定的外围设备实现本次课程设计的要求。 五、设计内容： 1 硬件设计

1.1 单片机控制原理 1.2 抢答器的原理 1.2.1 原理框图 1.3 功能模块电路 1.3.1 晶振复位及开始抢答电路 1.3.2 选手抢答键（矩阵式键盘） 1.3.3.显示与显示驱动电路 1.3.4 蜂鸣器音频输出电路 2 软件设计 2.1程序设计 2.1.1 系统流程图 2.1.2 显示抢答违规流程图 2.1.3 抢答成功流程图 2.2 程序代码 3 系统调试 论证（答辩）小组意见： 一、多参考书籍，提前做好思路偶的设计，分块设计各个功能。 二、在计算机上模拟实现各个功能，看能否实现，注意细节设计，多调试。 论证（答辩）组长签字： 年 月 日 附页1：

国内外的发展情况

单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。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。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过

程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机，以及程控玩具等等，这些都离不开单片机。

单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。在这几方面，较为典型地说明了数字单片机的水平。在目前，用户对单片机的需要越来越多，但是，要求也越来越高。在单片机应用中，可靠性是首要因素为了扩大单片机的应用范围和领域，提高单片机自身的可靠性是一种有效方法。近年来，单片机的生产厂家在单片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术：EFT（Ellectrical Fast Transient）技术，低噪声布线技术及驱动技术，采用低频时钟。同时单片机在目前的发展形势下还表现出可靠性及应用越来越水平高和互联网连接，所集成的部件越来越多，功耗越来越低和模拟电路结合越来越多等发展趋势。

2.研究目的及意义

抢答器已经越来越多的出现在我们的学习生活和电视节目当中，例如在学校里经常会举办各种各样的智力竞赛，就会用到抢答器。抢答器是能够在任何比赛及竞争性的游戏中体现公平、公正的电子装备。在各项比赛中不仅可以准确、公正和直接地判断出第一个抢答者是谁，还有助于锻炼参赛者的掌握知识能力、思维反应能力、语言表述能力、心理承受能力。但如果在比赛过程中，做不到严格意义上的公正，会挫伤选手的积极性，达不到比赛的真正目的。

随着电子技术的迅速发展，通过人为判断抢答顺序这种古老的方法早已被现先进的电子产品所取代。现在的电子抢答器虽然制作方法不同，但基本设计实现的功能都大同小异，无外乎需要设计一个竞赛抢答器，要求具有任意路抢答输入，能够识别最先抢答的信号，显示该分台号；对回答问题所用的时间进行计时、显示、超时报警；可以预置回答问题的时间；同时具有复位功能，倒计时启动功能等等的主要实现功能

附页2：

本课题的研究内容 设计方案：

以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器。

1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0-S7表示。 2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30s等）。当主持人启动“开始”按键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间为0.5s左右。

5）参赛选手在设定时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手编号和抢答时间，并保持到主持人将系统清除为止。

6）如果定时时间到，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00

设计内容： 1 硬件设计

1.1 单片机控制原理 1.2 抢答器的原理 1.2.1 原理框图 1.3 功能模块电路

1.3.1 晶振复位及开始抢答电路 1.3.2 选手抢答键（矩阵式键盘） 1.3.3.显示与显示驱动电路 1.3.4 蜂鸣器音频输出电路 2 软件设计 2.1程序设计 2.1.1 系统流程图

2.1.2 显示抢答违规流程图 2.1.3 抢答成功流程图

2.2 程序代码 3 系统调试-

方案的可行性分析：

如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出 哪组优先答题。能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。8位竞赛抢答器电路结构简单，外围扩展的电路不是很多，锻炼我们所学的知识应用到现实生活当中。为我们提供实践的机会。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更新。单片机是电子专业发展的方向，更好的使用单片机可以是我们的产品小型化，使用更方便，性能更稳定，功能更齐全，所以我们选用单片机加一定的外围设备实现本次课程设计的要求