1、 湘潭职业技术学院毕业设计摘要 当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，那 么也就必然离不开抢答器。而现在的抢答器朝着数字化、智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。 本抢答器通过十分巧妙的设计仅用at89c51便实现了数显抢答的功能，与其他抢答器电路相比较有分辨时间极短、结构清晰，成本低、制作方便等优点，并且还有防作弊功能。因此，我们制作了这款简易八路抢答器摒弃了成本低，体积小，而且操作简单。我们采用了数字显示器直接指示、报警器、按键复位的设计思想，因而本抢答器具有显示直观，不需要人干预的特点。而且在显示时抢答器会发出叮咚声使效果更为生动。工厂、学校和电
2、视台等单位常常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。关键词：单片机；抢答器； 数字芯片 ABSTRACT Todays society increasingly fierce competition, talent selection, selection of superior, knowledge contest activities such as more frequent, so it is inseparable from the responder. And now the responder towards digital, intelligent direction, t
3、his will inevitably raise the cost of responder. The responder through the ingenious design with only two digital chip can realize the digital responder function, and other Responder circuit, compared with the resolution time is very short, clear structure, low cost, convenient manufacture and the l
4、ike, and there are cheating prevention function. Therefore, we made this simple eight way responder to abandon the high cost, large volume, and complex operation. We used a digital display indicator, automatic locking display results, automatic reset design thought, the responder has the advantages
5、of visual display, without the need for human intervention characteristics. But also in the display when the responder will emit buzz sound to make the effect more vivid. The factory, school and television units often held a variety of intellectual competition responder, scoreboard is necessary equi
6、pment.Key words Single chip microcomputer; responder; 目录第一章 单片机的概述41.1单片机的发展历史41.2 单片机的分类51.2.1 Intel公司的51系列51.2.2 AT89系列单片机51.3单片机的结构61.4单片机原理61.5单片机的基本认识71.6单片机的工作原理9第二章 抢答器电路图的设计112.1抢答器电路112.2抢答器电路设计122.2.1抢答器电路122.2时序控制电路设计122.3复位电路的设计122.4抢答器振荡电路132.5抢答报警电路设计14第三章 系统主程序设计15第四章 实物展示174.1 实物展示正面
7、174.2 焊接图17元件清单18总结19致谢20参考文献22附录23第一章 单片机的概述1.1单片机的发展历史 可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。 第一阶段（19711974）：早期单片机阶段代表产品：Intel公司的Intel 4004 Intel 8008 特点：具有4位或8位微处理器，随机存取存储器RAM、只读存储器ROM。 第二阶段（19741978）：初级单片机阶段 代表产品：Intel MCS-48系列单片机 特点：内部集成了8位CPU、并行I/O接口、以
8、及8位定时器/计数器、寻址范围不大于4KB、无串行口等。 第三阶段（19781983）：高性能单片机阶段 代表产品：Intel MCS-51、Motorola 6801 特点：具有串行口、多级中断处理系统、16位定时器/计数器、片内RAM、ROM容量加大、且寻址范围达到64KB。 第四阶段（1983年至今）：8位单片机巩固发展及16位单片机推出阶段 代表产品：Intel MCS-96 特点：发展16位单片机及专用单片机、不断完善高档8位单片机、改善其结构、以满足不同用户的需求。1.2 单片机的分类 1.2.1 Intel公司的51系列 1）MCS-51系列 8031：内部无ROM，必须外接RO
9、M作为程序存储器。 8051：内部包含4KB的ROM、128Byte的RAM、21个特殊功能寄存器、4个8位并行口、一个全双工串行口、两个16位定时器/计数器。 8751：具有4KB的EPROM。 8951：具有4KB的EEPROM（或Flash ROM）。2）MCS-52系列 52系列也包含4个产品，分别是51系列的增强型。由于资源数量的增加，芯片的功能有所增强。 片内ROM容量从4KB增加到8KB； RAM容量从128Byte增加到256Byte； 定时器/计数器数目从2个增加到3个； 中断源从5个增加到6个等。1.2.2 AT89系列单片机 AT89系列单片机是ATMEL公司的8位Fla
10、sh单片机系列。这个系列单片机的最大特点是在片内含有Flash存储器，而其他方面和MCS-51没什么太大的区别。 该系列单片机的特点： 内含有Flash存储器； 和MCS-51系列单片机的引脚一样； 采用静态时钟方式，可以节省电能、降低产品功耗。1.3单片机的结构将中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、I/O接口、定时器/计数器（CTC）、串行通信接口等集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机，称为单片机。1.4单片机原理单片机到底是什么呢？就是一个电脑，只不过是微型的，麻雀虽小，五脏俱全：它内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘
11、作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可.用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！.它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。 单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美
12、国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言(近几年，C语言也开始广泛被应用)，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个
13、按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。 目前最常用的单片机为MCS-51，是由美国INTEL公司（生产CPU的英特尔）生产的，89C51是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的，其内核兼容MCS-51单片机。1.5单片机的基本认识 单片机中存储器的类型及特点程序、表格和固定的常数是存放在单片机的程序存储器（ROM）中的，单片机从中提取指令或常数
14、，通常不对其内容进行修改，而各种常数、变量、中间数据、运行状态、运算结果等都是存放在数据存储器（RAM）中的，其内容要经常改变，即要能够随时快速读写。常用的程序存储器有掩膜型只读存储器（MROM）、一次性可编程存储器（OTPROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）和闪速存储器（Flash Memory）。常用的数据存储器有随机存储器（RAM）和电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）。 单片机中数的表示方法 我们在日常生活中都是采用十进制来计数的，从1到9，逢10进l。而单片机只能识别低电平和高电平，即“O”和“l”两种状态，故采用二进制计数。用二进制数来表示某种状态是直观的，如用二进制
15、数的1111可以直观地表示并排的4盏灯的亮或灭；用十进制表示各种常数便于计算；而用十六进制数0-9、A、B、C、D、E、F来表示4位二进制数书写起来则更加方便。因此，在单片机中有二进制、十进制、十六进制等多种数的表示方法，在书写时加上指定的符号以示区别（如15D、lAH、1010B分别为十进制数、十六进制数和二进制数）。 常用80C51系列单片机及其主要特点 1.MCS一5l系列单片机MCS-51是INTEL公司推出的增强型8位单片机系列产品，有8031/8032、8051/8052、80C51和8751等型号。 其主要功能如下： 4k/8k字节程序存储器；128/256字节数据存储器；32条I/O口线；ll1条指令，其中大多数是单字节指令；21个专用寄存器；2个可编程定时/计数器；5个中断源，2个中断优先级；一个全双工串行通信口；外部数据存储器寻址空间为64k字节；外部程序存储器寻址空间64k字节；具有逻辑操作位寻址功能。 2.ATMEL公司的Flash 80C51单片机1）AT89C2051系列非总线型Flash单片机是针对低端应用设计的，其突出特点是去掉了标准8
