随着科技的快速发展,如今在我们生活的各个领域几乎都能找到单片机的影子。单片 机产生于 20 世纪 70 年代末,大致经历了单片微型计算机阶段、微控制器阶段、SoC 单片 机阶段这三个阶段:。
单片机的出现大大方便了人们的生活,现在竞赛节目中普遍使用的抢答器也运用到了 单片机,使得抢答器电路更加简便和实用。
虽然现在抢答器的应用很广泛,但是传统的抢答器还存在很多问题需要解决:一方面 传统抢答器基本由数字电路组成,在使用现场如果参加人数过多时,会造成布线繁琐、现 场不美观等缺点;另一方面由于传统抢答器由电子元器件集成制作而成的,可能会造成可 靠性低、元器件集成工艺复杂、成本较高等问题;另外由于传统抢答器由数字电路构成, 也有可能会造成抢答时的控制不精确、抢答功能过于单一等缺陷。
所以,为了改进传统抢答器的各种缺点,本设计采用 AT89C52 单片机设计抢答器系统。 本设计采用单片机设计八路抢答器,不仅可以避免布线复杂、集成工艺繁琐等问题,还能 减小误差,缩减开支,充分利用现有的资源,使得抢答器工作效率更高、反应更加灵敏。 而且单片机具有简便、低功耗、抗干扰性强等特点,使得本设计具有更强的使用价值。
2 总体方案设计与要求
2。1 设计的任务及要求
1。在抢答中,只有在主持人按下功能键后抢答才有效,如果在功能键按下之前抢答则 为犯规。
2。抢答和答题的时间可以重新设置,范围为 1-99s。
3。数码管可以显示是哪位选手犯规或者正确抢答,按键同时有声音提示。
4。抢答和答题时间在数码管上倒计时显示。
5。有选手正确抢答之后按键锁定,再有选手按键则按键无效。
6。答题完毕之后主持人判定答错或答对,分值为 10,可进行查分。
2。2 设计方案论证
2。2。1 控制案芯片的方案选择
1。 使用可编程逻辑器件设计。可以采用 ALTERA 公司的 FLEX10K 系列 PLD 器件。使用
可编辑逻辑器件设计起来不仅结构清晰,而且各个模块从硬件上设计起来比较简单,控制 与显示的模块间的连接也会更加方便。但是考虑到本设计的特点,EDA 在功能扩展上比较 受局限,而且 EDA 占用的资源也相对多一些。从成本上来讲,用可编程逻辑器件来设计也 没有什么优势。论文网
2。 使用凌阳 16 位单片机设计。凌阳 16 位单片机有丰富的中断源和时基,方便本设 计的实现。凌阳 16 位单片机的准确度很高,而且 C 语言的编程环境也很方便来实现递归 调用,I/O 口功能也很强大,使用方便。用凌阳 16 位单片机做控制器最有优势的就是它的 可编程的音频处理,不仅可以实现录制播放,还可以识别语音。这些都很方便对本设计进 行扩展,使八路抢答器的设计更加完善,成本也比可编程逻辑器件相对低一些。但是,凌 阳 16 位单片机在控制与显示的结合上稍微有点复杂,显示模组的资源比较有限,而且凌
阳 16 位单片机的稳定性也不是很高。
3。使用 ATMEL 公司生产的 51 系列 AT89C52 单片机。AT89C52 是一个低电压,高性能的 CMOS 8 位单片机,片内含 8k bytes 的 ROM 和 256 bytes 的 RAM,器件是采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存储技术来生产的,兼容了标准 MCS-51 的指令系统,片内有通用的 8 位中央处理器以及 Flash 存储单元,所以功能强大的 AT89C52 单片机可以提供很多较为复 杂的系统来控制应用场合[1]。