基于Multisim的路智力競賽搶答器(完整資料)

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基于Multisim的路智力競賽搶答器(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）基于Muｌtｉsiｍ１0的4路搶答器-—《硬件實(shí)訓(xùn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：組員：指導(dǎo)老師:時(shí)間：目錄ＴＯＣ\o＂1—3"\u1.設(shè)計(jì)題目PＡＧEREF_Tｏｃ２３3822039\h12。課程設(shè)計(jì)目的PAGＥRＥＦ＿Toｃ２338２2039\ｈ13。設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求PＡＧEREＦ_Toc23３8220３９＼h14.基本設(shè)計(jì)原理ＰAGＥＲEF_Toｃ233８22039\h1５.總體設(shè)計(jì)框圖ＰAGEREF_Toc2３3822０40\h16。單元電路設(shè)計(jì)方案和原理說明PAＧEＲＥF_Tｏｃ23382２０41\ｈ23。１搶答電路PAGERＥF_Toc233８22０４２\ｈ2３.2發(fā)光二極管顯示電路ＰAGEＲＥＦ＿Tｏc2338２2043\h33．3主持人控制開關(guān)電路ＰＡGERＥF＿Ｔoc233822044\ｈ３3。4控制電路和秒脈沖產(chǎn)生電路PAＧＥRＥＦ_Tｏc23382204５\h53。５定時(shí)、譯碼、顯示電路PAGEＲＥF＿Ｔｏc233８220４6＼h５3。6完整電路圖PAGEREＦ_Toc２3382２047\ｈ67.元件清單PAＧＥREF＿Toc23382２04８\h７4.電路仿真PAGEREF＿Tｏc23３822049\ｈ10９.心得體會(huì)PAGERＥF_Ｔoc233８２2０4９\ｈ1０１0.參考文獻(xiàn)PAGEREF＿Toc23３８２20５０\ｈ1１一、設(shè)計(jì)題目四路智力競賽搶答器二、課程設(shè)計(jì)目的1、培養(yǎng)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)能力。２、掌握搶答器電腦設(shè)計(jì)方法。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求3。1設(shè)計(jì)內(nèi)容⒈設(shè)計(jì)一個(gè)智力競賽搶答器，可同時(shí)供4名選手或４個(gè)代表隊(duì)參加比賽，他們的編號(hào)分別是1、2、3、4、５、6、7、4,各用一個(gè)搶答按鈕,按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，分別是S0、S1、S２、Ｓ3、S4、S5、Ｓ6、S7。⒉給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零（編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。⒊搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕,編號(hào)立即鎖存，相應(yīng)選手的燈亮。封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答選手的信號(hào)燈一直亮到主持人將系統(tǒng)清零為止。4．用中小規(guī)模集成電路組成智力競賽搶答器電路,畫出各單元電路圖和總體邏輯框圖,正確描述各單元功能,合理選用電路器件,畫出完整的電路設(shè)計(jì)圖以及寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。3。2設(shè)計(jì)要求⒈搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng)“開始"鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示。⒉參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，搶答有效,定時(shí)器停止工作，相應(yīng)選手的燈亮，顯示器上顯示搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。⒊如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無效,系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答。四、基本設(shè)計(jì)原理4路智力競賽搶答器，當(dāng)有人按下按鈕后，代表他這一組的發(fā)光二極管就亮了,同時(shí),別組成員按下按鈕時(shí),則不會(huì)使自己這一組的燈亮。要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,我們可以用鎖存器或者觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鼈兌寄艽鎯?chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)字。主持人有一個(gè)開始鍵,當(dāng)這個(gè)鍵按下時(shí),才會(huì)使搶答器正常工作；當(dāng)這個(gè)鍵彈起時(shí)，無論４個(gè)選手如何按按鈕,他們各自所對(duì)的發(fā)光二極管都不會(huì)亮。這個(gè)開關(guān)我們可以用芯片上的清零端或者使能端來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，既然是搶答器,就會(huì)有時(shí)間限制，我們需要一個(gè)倒計(jì)時(shí)器，并且需要將時(shí)間顯示,我們可以用相關(guān)的芯片實(shí)現(xiàn)這一功能，具體設(shè)計(jì)在下面的設(shè)計(jì)中會(huì)有詳細(xì)的敘述.每次搶答完后,主持人都會(huì)將時(shí)間重新置數(shù)，這一功能也可以通過芯片上的相應(yīng)端口來實(shí)現(xiàn).總體設(shè)計(jì)框圖它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能使代表該選手的發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答,擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能以及將時(shí)間顯示出來.六、單元電路設(shè)計(jì)方案和原理說明智力搶答器包括搶答電路，發(fā)光二極管顯示電路，主持人控制開關(guān)電路，控制電路，秒脈沖產(chǎn)生電路，定時(shí)、譯碼、顯示電路。下面對(duì)各部分進(jìn)行詳細(xì)敘述。６.１搶答電路搶答電路的功能有兩個(gè)：1、能分辨出選手按按鈕的先后,并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，供顯示電路使用;２、使其他選手的按鈕操作無效。搶答電路包括集成D觸發(fā)器74LS３７4和4個(gè)開關(guān)。374為具有三態(tài)輸出的四D邊沿觸發(fā)器,且是上跳沿觸發(fā)的。當(dāng)一個(gè)脈沖的上升沿到來時(shí)，輸出Ｑ端的值為相應(yīng)Ｄ端的值.OC端為使能端,低電平有效,當(dāng)ＯＣ接高電平時(shí),處于高阻狀態(tài)，ＯＣ端接低電平時(shí),芯片能夠正常工作。4個(gè)D端接4個(gè)開關(guān)，開關(guān)另一端接高電平.CLK端接脈沖信號(hào)。下圖即是搶答電路電路圖.圖為搶答電路6。2發(fā)光二極管顯示電路發(fā)光二極管顯示電路是由4個(gè)發(fā)光二極管組成,由于在仿真時(shí)要觀察燈的亮與熄滅，所以用燈來代替一下。4個(gè)燈的一端分別接在74ＬS374的４個(gè)Q端,另一端分別接地。當(dāng)Q端輸出為高電平時(shí)，燈就會(huì)被點(diǎn)亮,否則就會(huì)熄滅。下圖即為發(fā)光二極管顯示電路。圖為發(fā)光二極管顯示電路6．3主持人控制開關(guān)電路主持人控制開關(guān)有很多作用,當(dāng)這個(gè)開關(guān)彈起時(shí),７4LS374將不工作,并且可以控制譯碼顯示電路的清零和置數(shù)功能。我們先來介紹一下計(jì)數(shù)器７４ＬS１92的功能。下圖為74LS１9２功能表。從以上兩個(gè)圖可知,CR端為清零端,當(dāng)CＲ端為高電平時(shí)，輸出為低電平；CＲ端為低電平時(shí),芯片可以進(jìn)行別的功能。在CR端為低電平的情況下，LD端為低電平時(shí),輸出為4個(gè)D端上的值,這就是我們所說的置數(shù)功能。在CR為低電平，LＤ為高電平的情況下，CPＵ接脈沖信號(hào)，CＰＤ接高電平,此時(shí)芯片處于加計(jì)數(shù)狀態(tài);CＰU接高電平,ＣPD接脈沖信號(hào)，此時(shí)芯片處于減計(jì)數(shù)狀態(tài);ＣPＵ和CＰＤ均接高電平,芯片處于保持的狀態(tài).基于對(duì)74LS１92的了解,我們可以將清零端和置數(shù)端作為主持人控制開關(guān)電路的一部分.我們將CR端和LD端分別接兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)，開關(guān)一端接高電平，一端接低電平。下圖即為主持人控制開關(guān)電路。6。4控制電路、報(bào)警電路和秒脈沖產(chǎn)生電路控制電路是由4個(gè)或門組成的。74LＳ3７4的４個(gè)輸出端分別接在4個(gè)兩輸入或門的輸入端上，每兩組的輸出有分別接在另一個(gè)或門的輸出端，最后輸出端和脈沖信號(hào)接在一個(gè)或門的輸入端,輸出端接在74LS374的脈沖輸入端和74LS192的CPD端。當(dāng)有一人按下了搶答開關(guān)后，所對(duì)應(yīng)的Q端輸出為高電平，經(jīng)過幾個(gè)或門后，最后輸入74LS３74和74ＬS192的脈沖輸入端的信號(hào)固定為高電平,則我們將脈沖信號(hào)鎖住了,無論別的搶答開關(guān)按下與否，都不會(huì)影響結(jié)果.這就起到了控制電路的作用。報(bào)警電路中，使用燈來表示，當(dāng)無人搶答時(shí)，指示燈亮.秒脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路可以通過５5５定時(shí)器得以實(shí)現(xiàn)，但在此次設(shè)計(jì)中，我們?yōu)榱撕啽?，直接用方波電源來?shí)現(xiàn),將其周期改為1秒即可。下圖為控制電路和秒脈沖產(chǎn)生電路電路圖.6。5定時(shí)、譯碼、顯示電路定時(shí)、譯碼、顯示電路是由7４LS4４譯碼器,74LS19２計(jì)數(shù)器和七段數(shù)碼管構(gòu)成的。在仿真時(shí)我們用的是將譯碼器和七段數(shù)碼管集成之后的一個(gè)數(shù)碼管，這樣可以使我們在仿真時(shí)稍微簡單一些。我們將74ＬS192的四個(gè)輸入端DCBA端分別接上高電平,低電平,低電平，高電平,則通過譯碼器在七段數(shù)碼管上顯示９，然后通過減計(jì)數(shù)，依次減一，當(dāng)搶答按鈕按下時(shí)，控制電路將會(huì)鎖住脈沖信號(hào),因此數(shù)碼管應(yīng)該顯示當(dāng)前數(shù)字不變.直至下一次搶答時(shí),主持人通過置數(shù)重新將其置為９。下圖為定時(shí)、譯碼、顯示電路。６.6完整電路圖元件清單十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器74LS1９2×１D觸發(fā)器74ＬS374×1電阻器包（RPACK1*４ＳＩＰ)×１開關(guān)DSWPK_4*1,ＴD＿SW1×3燈ＬAMP5v_１ｗ×９或門74HC３2D_4V×9示波器XSＣ1×1時(shí)鐘電壓源CLＯCK_VOLTAGＥ×1非門7404N×１數(shù)碼管DＣD_HEＸ_YELLOW四、電路仿真1、當(dāng)主持人開關(guān)電路的按鈕彈起時(shí),即使別的搶答按鈕按下時(shí)，發(fā)光二極管也不會(huì)亮。下圖是這種情況的仿真結(jié)果由上圖可知,J１2彈起時(shí),雖然J1中的開關(guān)3閉合，但是發(fā)光二極管仍然是熄滅的，這也證明了上文的結(jié)論。２、當(dāng)主持人控制開關(guān)閉合時(shí),如果有一組已經(jīng)先將搶答開關(guān)按下后，其余的組再將搶答開關(guān)按下時(shí)，他們所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管也不會(huì)亮。在J１中的開關(guān)4先按下的情況下，雖然后面的開關(guān)１、6、7也按下了,但是也只有由開關(guān)4控制的燈X4亮，而別的燈都沒有亮。這也就證明前文結(jié)論的正確。當(dāng)開始正常搶答后，計(jì)數(shù)器開始倒計(jì)時(shí)，當(dāng)無人搶答時(shí),報(bào)警指示燈X9亮,數(shù)碼管顯示當(dāng)前搶答剩余時(shí)間.４、當(dāng)開始正常搶答后，計(jì)數(shù)器開始倒計(jì)時(shí),當(dāng)有人搶答后，數(shù)碼管上應(yīng)該顯示當(dāng)前的數(shù)字不變,直到主持人在下一個(gè)問題時(shí)將其重新置數(shù).J1中開關(guān)5按下了，他所對(duì)應(yīng)的燈Ｘ５也亮了，而此時(shí)數(shù)碼管顯示為5，并且不再變化了，這也證明了前文結(jié)論的正確。九、心得體會(huì)這一次的課程設(shè)計(jì)老師，沒有限定我們用什么仿真軟件,給了我們一定的空間。常用的仿真軟件有三個(gè)，分別是pｅｓpicｅ，proteｌ和maｔｌab，這三個(gè)軟件都各有利弊:pｅspice的仿真功能比ｐrotｅl強(qiáng)，proｔel主要是焊制電路板的,ｍａt(yī)ｌab的畫圖功能很強(qiáng)悍(在做信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)里有深刻體驗(yàn))。在這一次課程設(shè)計(jì)中,我選擇Multiｓｉm仿真軟件。對(duì)于Ｍuｌtisim仿真軟件，在沒用之前，我感覺很難。首先，這個(gè)軟件是全英文的，大部分的專業(yè)詞匯都是我們不認(rèn)識(shí)的,這也增加了我們學(xué)習(xí)軟件的難度，雖然它有漢化的，但很多重要的設(shè)置是無法漢化的，自己所需要用的全憑自學(xué)。因此,第一次接觸它時(shí)說它不難那是假的。但是，當(dāng)我們開始用它時(shí)，發(fā)現(xiàn)他并沒有想象中的那么難，其實(shí)，我們只需要怎么畫圖和仿真就行了，至于別的，我們不需要怎么會(huì)用，以后有時(shí)間自己再學(xué)習(xí)就可以了。我到圖書館找了相關(guān)的書籍。經(jīng)過一番努力地尋找，我終于找到了一本書。但是，回來一看，我發(fā)現(xiàn)這本書所講的和我用的軟件不是一個(gè)版本的。我想啊，雖然不是一個(gè)版本,但也應(yīng)該差不多的,最起碼基本功能應(yīng)該一樣。果然,和我想的一致。經(jīng)過一段時(shí)間的摸索，我終于學(xué)會(huì)了畫圖.我做的題目是4路智力競賽搶答器，經(jīng)過一段時(shí)間的準(zhǔn)備,我終于在軟件上畫出了相應(yīng)的圖，其中最麻煩的是不知如何接七段數(shù)碼管,因?yàn)榻由线@個(gè)的話，在做仿真時(shí)就會(huì)出現(xiàn)問題，最后,我決定用四角的數(shù)碼管來做仿真，這個(gè)四腳的是譯碼器和七段數(shù)碼管集成的，因此連線方面倒省了我不少事。就這樣，我做出了仿真.在此我要感謝老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，我相信這十幾天的不懈努力會(huì)給我未來的學(xué)習(xí)帶來很多的啟發(fā)，我會(huì)在以后的工作生活中更好的理論聯(lián)系實(shí)際，證明自己的能力。十、參考文獻(xiàn)[1］《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（數(shù)字部分)康華光主編高等教育出版社[2]《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》(數(shù)字部分）祁存榮主編武漢理工大學(xué)出版社［3］《數(shù)字邏輯》歐陽星明主編華中科技大學(xué)出版社［4］《數(shù)字電子技術(shù)》張惠敏主編化學(xué)工業(yè)出版社［5］《74系列芯片手冊》李海主編重慶大學(xué)出版社課程設(shè)計(jì)題目:基于ＰLＣ的搶答器設(shè)計(jì)姓名徐偉學(xué)號(hào)２01３03120０２4系（院）電子電氣工程學(xué)院班級(jí)Ｐ1３電氣二班指導(dǎo)教師賁艷波職稱副教授2０1５年10月２４日引言可編程序控制器（PLC）是一種新型的通用的自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體,是功能加強(qiáng)、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，ＰＬC的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實(shí)時(shí)檢測和自動(dòng)控制的ＰLC應(yīng)用系統(tǒng)中，PLＣ往往是作為一個(gè)核心部件來使用,僅PLC方面知識(shí)是不夠的,還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合,加以完善。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)拓寬到了各個(gè)領(lǐng)域，在日常生活中,智能搶答器廣泛的應(yīng)用于各種競賽和搶答場合.越來越多的搶答器投入市場,可是大部分的搶答器主要采用的是單片機(jī)系統(tǒng);而單片機(jī)系統(tǒng)由于穩(wěn)定性不高，所以我們設(shè)想是否可以利用PLC進(jìn)行搶答器的設(shè)計(jì)，所以我們小組針對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了軟硬件的設(shè)計(jì)。基于此，我們采用了歐姆龍公司的ＰLＣ來實(shí)現(xiàn)智能搶答器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一、可編程控制器的發(fā)展史1。1、可編程控制器的由來PLＣ早期主要應(yīng)用于工業(yè)控制，但隨著技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大。可編程控制器（ＰrogrａmmabｌeLｏgｉcａlControｌler）簡稱PＣ或PLC，是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國數(shù)字公司（ＤEC）為美國通用公司（GＭ）研制開發(fā)并成功應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上,可編程控制器自此誕生.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLＣ軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展。現(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備.1。２、可控制編程器的發(fā)展雖然ＰＬＣ問世時(shí)間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn),大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步,ＰLＣ也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個(gè)階段：１．早期的ＰLC（60年代末—70年代中期)早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的PLＣ多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等.它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I／O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求.裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡單易懂，便于安裝,體積小,能耗低，有故障指使,能重復(fù)使用等。其中PLＣ特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今.２．中期的PLC（70年代中期-80年代中后期）在7０年代微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。美國，日本,德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為ＰLＣ的中央處理單元(CPＵ)。這樣，使PLＣ得功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外,還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量,使各種邏輯線圈的數(shù)量增加,還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器,使PLC得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。３.近期的PＬＣ(80年代中后期至今）進(jìn)入8０年代中、后期,由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價(jià)格大幅度下跌,使得各種類型的ＰLＣ所采用的微處理器的當(dāng)次普遍提高。而且,為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PＬC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。1．3、可編程控制器的應(yīng)用自１969年第一臺(tái)可控編程控制器問世以來，目前可編程控制器已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制器。PＬC所以被廣泛應(yīng)用,是由它的突出特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)的性能分不開的，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)工業(yè)控制設(shè)備安全可靠的要求，PＬC采用了微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作由無觸電的的半導(dǎo)體電路來完成，PLＣ選用的電子器件一般是工業(yè)機(jī),有的甚至是軍用機(jī),平均無故障時(shí)間很長。PLＣ具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，可用于十分惡劣的工業(yè)現(xiàn)場。再電源瞬間斷電的情況下仍可以正常工作,具有很強(qiáng)的的抗空間電磁干擾能力,可以抗峰值高達(dá)100０V、脈寬1０us的矩形波空間電磁干擾,具有良好的抗震能力和抗沖擊能力。一般對(duì)環(huán)境溫度要求不高，在環(huán)境溫度-20-65度、相對(duì)濕度為３5%－８5％情況下仍可正常工作.二．可編程控制器的主要原理和組成2.1、可編程控制器的主要原理CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序、任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描，CPＵ的掃描周期包括讀輸入、執(zhí)行程序、處理通信請求、執(zhí)行CPU自診斷測試及寫輸出等內(nèi)容。PLＣ可被看成是在系統(tǒng)軟件支持下的一種掃描設(shè)備.它一直周而復(fù)始地循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務(wù).用戶程序只是掃描周期的一個(gè)組成部分，用戶程序不運(yùn)行時(shí)，PＬC也在掃描，只不過在一個(gè)周期中去除了用戶程序和讀輸入、寫輸出這幾部分內(nèi)容。典型的PＬC在一個(gè)周期中可完成以下５個(gè)掃描過程。1。自診斷測試掃描過程。為保證設(shè)備的可靠性,及時(shí)反應(yīng)所出現(xiàn)的故障,ＰLC都具有自監(jiān)視功能。自監(jiān)視功能主要由時(shí)間監(jiān)視器完成.WDT是一個(gè)硬件定時(shí)器，每一個(gè)掃描周期開始前都被復(fù)位.WDT的定時(shí)可由用戶修改,一般在10０~20０ms之間。其它的執(zhí)行結(jié)果錯(cuò)誤可由程序設(shè)計(jì)者通過標(biāo)志位進(jìn)行處理。２.與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的掃描過程。一般小型系統(tǒng)沒有這一掃描過程，配有網(wǎng)絡(luò)的ＰLC系統(tǒng)才有通信掃描過程,這一過程用于PＬC之間及PＬC與上位計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備之間的通信。3.用戶程序掃描過程。機(jī)器處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，每一掃描周期內(nèi)部包換掃描過程.該過程在機(jī)器運(yùn)行中是可控的，即用戶可以通過軟件進(jìn)行設(shè)定。用戶程序的長短,會(huì)影響過程所用的時(shí)間。2。2、可編程控制器的組成部分PＬＣ與通用計(jì)算機(jī)沒有什么區(qū)別,只是一臺(tái)增強(qiáng)了I/O功能的可與控制對(duì)象方便連接的計(jì)算機(jī)。其完成控制的實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行Ｉ／Ｏ變換,并將這個(gè)變換物理實(shí)現(xiàn),應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。１.輸入寄存器輸入寄存器可按位進(jìn)行尋址,每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)開關(guān)量,其值反映了開關(guān)量的狀態(tài),其值的改變由輸入開關(guān)量驅(qū)動(dòng)，并保持一個(gè)掃描周期。CＰU可以讀其值，但不可以寫或進(jìn)行修改。2。輸出寄存器輸出寄存器的每一位都表明了PLＣ在下一個(gè)時(shí)間段的輸出值，而程序循環(huán)執(zhí)行開始時(shí)的輸出寄存器的值,表明的是上一時(shí)間段的真實(shí)輸出值.在程序執(zhí)行過程中，CＰU可以讀其值,并作為條件參加控制,還可以修改其值,而中間的變換僅僅影響寄存器的值.只有程序執(zhí)行到一個(gè)循環(huán)的尾部時(shí)的值才影響下一時(shí)間段的輸出,即只有最后的修改才對(duì)輸出接點(diǎn)的真實(shí)值產(chǎn)生影響。３.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的是系統(tǒng)程序，它是由廠家開發(fā)固化好了的，用戶不能更改，PLC要在系統(tǒng)程序的管理下運(yùn)行。用戶存儲(chǔ)器中存放的是用戶程序和運(yùn)行所需要的資源，Ｉ／O寄存器的值作為條件決定著存儲(chǔ)器中的程序如何被執(zhí)行，從而完成復(fù)雜的控制功能。4.CPU單元CPU單元控制著Ｉ/O寄存器的讀、寫時(shí)序,以及對(duì)存儲(chǔ)器單元中程序的解釋執(zhí)行工作,是ＰＬC的大腦。5。其它接口單元其它接口單元用于提供PＬＣ與其它設(shè)備和模塊進(jìn)行連接通信的物理?xiàng)l件。三、智能搶答器的電路設(shè)計(jì)3.1、設(shè)計(jì)方案和思路（1）PLC搶答器的控制要求：一、在主持人按下?lián)尨鸢粹o之前，選手提前搶答則選手桌上的指示燈1或者２閃爍4秒，然后熄滅二、在主持人按下?lián)尨鸢粹o之后１５秒鐘之內(nèi),選手未搶答則主持人桌上的指示燈滅，宣布搶答無效.三、主持人按下?lián)尨鸢粹o以后，其中一個(gè)選手先搶答，其桌上的指示燈亮,另一個(gè)選手不能搶答桌上的指示燈不亮。四、選手搶答后必須在40秒鐘之內(nèi)回答完畢，如果在40秒鐘內(nèi)未回答完畢則其桌上的指示燈滅，主持人桌上的指示燈亮，1５秒后自動(dòng)熄滅。五、每一次搶答之前主持人按下復(fù)位開關(guān)，使得各選手桌上的指示燈處于熄滅狀態(tài)。六、選手回答正確以后,主持人按下加分按鈕，則其對(duì)應(yīng)的選手組計(jì)分燈亮一個(gè)，回答錯(cuò)誤，按下減分按鈕，則對(duì)應(yīng)的選手組計(jì)分燈滅一個(gè).主持人按下復(fù)位按鈕以后，加減分指示燈不變化?；谝陨峡刂埔?，我們小組討論采用以歐姆龍公司的ＰＬＣ為主要控制器.圖２—2既是我們的控制流程圖。（２)硬件設(shè)計(jì)方案，即Ｉ/O配線圖輸入設(shè)備：S1搶答啟動(dòng)按鈕00000S2１號(hào)搶答按鈕００0０１S３2號(hào)搶答按鈕00002S41號(hào)加分按鈕00003S５1號(hào)搶答按鈕00004S62號(hào)加分按鈕０00０５S７2號(hào)減分按鈕0０00６S8復(fù)位按鈕０0007輸出設(shè)備:HＬ１01０00HＬ２０1001/01００2HL３010０3／01004HL401005ＨL501006HＬ601007ＨＬ７01100ＨL80１10１HL9０1102HL100110３HL11０11043.２、軟件編程及上機(jī)調(diào)試過程根據(jù)以上設(shè)計(jì)的I／O配線圖,我們用歐姆龍的軟件進(jìn)行的編程。主要采用了歐姆龍的編程軟件進(jìn)行了程序設(shè)計(jì),主要加入了時(shí)間、計(jì)數(shù)的程序,其程序見附錄一；在小組的智能搶答器設(shè)計(jì)過程中,在我們的硬件完成制作以后，我們把程序傳入PLC，進(jìn)行軟件調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)了一下問題：（1)調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)硬件與ＰLC接線的時(shí)候,輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的接線出現(xiàn)了無響應(yīng)的現(xiàn)象,經(jīng)過我們小組對(duì)硬件的檢查，以及查詢各方面的資料,最終我們發(fā)現(xiàn)時(shí)在輸入點(diǎn)介入的時(shí)候，其公共端的電源接線上出現(xiàn)了差錯(cuò)。經(jīng)過調(diào)試,最后達(dá)到了預(yù)期的要求。(2）在小組的硬件設(shè)計(jì)完成以后，我們把程序傳入PＬC中,進(jìn)行上機(jī)調(diào)試。發(fā)現(xiàn)在不同的時(shí)間段,各個(gè)信號(hào)燈的狀態(tài)如下圖所示:序號(hào)10秒后20秒后30秒后HＬ1正常正常閃動(dòng)HL2正常正常閃動(dòng)HＬ3正常正常閃動(dòng)HL4正常正常閃動(dòng)HL5正常正常閃動(dòng)HL６正常正常閃動(dòng)HL7正常正常閃動(dòng)ＨL8正常正常閃動(dòng)HL9正常正常閃動(dòng)HL10正常正常閃動(dòng)HL11正常正常閃動(dòng)經(jīng)過小組的討論，我們最后找到問題的解決方案,經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)試，恢復(fù)了正常。３.3、本次設(shè)計(jì)在實(shí)際中的應(yīng)用基于普通的搶答器，其準(zhǔn)確性總是無法滿足現(xiàn)實(shí)生活的需求,總是會(huì)出現(xiàn)搶答失誤的現(xiàn)象,出現(xiàn)搶拍的現(xiàn)象，針對(duì)這種現(xiàn)狀，我們小組討論設(shè)計(jì)了一個(gè)智能搶答器控制系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)可以應(yīng)用在比較正式的場合，對(duì)于設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性進(jìn)行了調(diào)試運(yùn)行,我們采用了歐姆龍公司的PLC進(jìn)行控制,編程簡單，控制靈活成了本次設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)，可以不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì)的性能。為此，在社會(huì)中很受歡迎，而且還可以作為教師的實(shí)物教學(xué)過程。總之，對(duì)于本次設(shè)計(jì)的完成，有利于控制以后搶答器的發(fā)展導(dǎo)向，會(huì)向著更優(yōu)化的發(fā)展方向前進(jìn)。結(jié)論在這次設(shè)計(jì)的制作過程中,我們小組的成員不斷的設(shè)計(jì)制作方案,經(jīng)過多次討論表決，最后制定出一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的計(jì)劃,并把本次設(shè)計(jì)分為了四個(gè)設(shè)計(jì)階段:第一階段:我們收集相關(guān)的資料，把在制作過程中所需要的原件，進(jìn)行統(tǒng)一整理，以備下一階段的采購;第二階段:針對(duì)以上的材料準(zhǔn)備，我們分工明細(xì),一起購買在設(shè)計(jì)中所需要的物件。第三階段：在所有的物件都準(zhǔn)備齊全以后,我們開始了水箱液位系統(tǒng)的制作過程,我們在陳娜老師的指導(dǎo)下，不斷的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。最終基本完成了制作任務(wù)；第四階段：我們整理了與制作相關(guān)的資料，對(duì)本次制作過程中花費(fèi)進(jìn)行了清算,最后全身心的去寫作畢業(yè)論文。在本次設(shè)計(jì)過程中，我們學(xué)會(huì)了把理論上的知識(shí)和實(shí)際生活的需求進(jìn)行了合理的融合，不斷的把我們的好的想法和觀點(diǎn),實(shí)施于制作過程中。創(chuàng)新源于實(shí)際，我們真正的學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。老師的悉心指導(dǎo)，讓我們從中學(xué)到了好多的知識(shí).是我們在書本上無法學(xué)到的.附錄一：青島濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱、評(píng)審意見表專業(yè)：樓宇智能化工程技術(shù)學(xué)生姓名：王海峰題目:PLＣ二路搶答器指導(dǎo)教師評(píng)語：成績：指導(dǎo)教師（簽字):年月日答辯委員會(huì)（或答辯小組）評(píng)審意見:成績:組長（簽字）：年月日課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：8位競賽搶答器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：所在學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué)生學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師:2０13年1２月２5日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書報(bào)告題目8位競賽搶答器的設(shè)計(jì)完成時(shí)間12．15-1２．29學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師職稱講師總體設(shè)計(jì)要求和技術(shù)要點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字式電容測量儀電路,要求如下：以單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)一個(gè)8位競賽搶答器:同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕Ｓ0~S7表示。設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S,開關(guān)由主持人控制.搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào),并在優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止.當(dāng)主持人啟動(dòng)“開始”鍵后,定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間為0。5s左右.參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答,搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間,并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。如果定時(shí)時(shí)間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答,定時(shí)顯示器上顯示０0工作內(nèi)容及時(shí)間進(jìn)度安排第17周:周一、周二:選題,明確任務(wù)，指導(dǎo)教師對(duì)課題進(jìn)行講解，資料檢索周三：硬件設(shè)計(jì),硬件仿真周四、周五：軟件設(shè)計(jì)第１8周：周一:綜合調(diào)試周二、周三、周四：書寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告周五：答辯評(píng)分課程設(shè)計(jì)成果1．與設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的軟件程序2．課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告摘要搶答器作為一種工具，已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競賽場合。但搶答器的使用頻率較低，且有的要么制作復(fù)雜，要么可靠性低.作為一個(gè)單位，如果專門購一臺(tái)搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受,但每年使用的次數(shù)極少,往往因長期存放使(電子器件的)搶答器損壞，再購置的麻煩和及時(shí)性就會(huì)影響活動(dòng)的開展，因此設(shè)計(jì)了本搶答器.本設(shè)計(jì)是以八路搶答為基本理念?？紤]到依需設(shè)定限時(shí)回答的功能,利用AT89Ｃ5２單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理,將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí),同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：在搶答中,只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；搶答限定時(shí)間和回答問題的時(shí)間可在1—30s設(shè)定；可以顯示是哪位選手有效搶答，正確按鍵后有5s的音樂提示(即揚(yáng)聲器發(fā)出響聲)；搶答時(shí)間和回答問題時(shí)間倒記時(shí)顯示,滿時(shí)后系統(tǒng)計(jì)時(shí)自動(dòng)復(fù)位及主控強(qiáng)制復(fù)位；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。關(guān)鍵詞:8９ｃ52；電路;顯示；按鍵目錄一、概述…………１二、方案設(shè)計(jì)………………1三、硬件電路設(shè)計(jì)…………21、搶答器的電路框圖…………22、單元電路………………32。１、搶答器電路………………………32．2、時(shí)序控制電路……………………３２．3、復(fù)位電路…………33、時(shí)鐘震蕩電路………………34、報(bào)警電路…………………3四、軟件設(shè)計(jì)………………41、系統(tǒng)主程序…………42、系統(tǒng)程序…………5五、結(jié)論與心得………………………10六、參考文獻(xiàn)……………………1０一、概述本實(shí)驗(yàn)電路由搶答電路、譯碼顯示電路、主持人控制電路、定時(shí)電路、報(bào)警電路組成.通過復(fù)位按鍵ＦＷ,電路進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。將搶答時(shí)間設(shè)定在30S，然后按下開始鍵開始搶答.，在電路中“Ｓ0－S7”為8路搶答器的８個(gè)按鍵，當(dāng)有鍵按下，程序鎖定信號(hào)，從P2口輸出搶答者號(hào)碼的七段碼值，送到數(shù)碼管顯示,并封鎖按鍵，保持剛才按鍵按下時(shí)刻的時(shí)間，禁止其他人按鍵的輸入,從而實(shí)現(xiàn)了搶答的功能。當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間結(jié)束，仍然沒有搶答鍵被按下,則產(chǎn)生已經(jīng)超時(shí)的報(bào)警信號(hào),結(jié)束搶答。當(dāng)要進(jìn)行下一次的搶答時(shí),首先按一下復(fù)位按鍵，電路復(fù)位.該設(shè)計(jì)是以MCS51為基礎(chǔ)，結(jié)合單片機(jī)匯編語言知識(shí)，設(shè)計(jì)而成的８位競賽搶答器。在偉福試驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)仿真.主持人按下“開始搶答鍵"既單脈沖鍵后,喇叭響0。5秒給出提示信號(hào)，并立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè)30秒搶答時(shí)間)此時(shí)，數(shù)碼顯示管上顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間：有選手搶答,停止計(jì)時(shí)，八段數(shù)碼顯示搶答時(shí)間和選手號(hào);無選手搶答，倒計(jì)時(shí)３0秒后，顯示0０。然后選手等待主持人按下按鈕開始新一輪搶答。注意：（１)由于設(shè)計(jì)的局限性,如果在無人搶答期間，30秒還未到,主持人不能按下重新下一輪搶答按鈕。(2）由于試驗(yàn)箱上按鈕數(shù)量有限,故選用開關(guān)代替按鈕，供８位選手搶答使用。鑒于開關(guān)與按鈕動(dòng)作過程的差異,所以每次當(dāng)選手搶答，撥下開關(guān)時(shí)必須將開關(guān)復(fù)位。(3）當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候,停止操作，重新編譯開始。二、方案設(shè)計(jì)方案:該系統(tǒng)采用51系列單片機(jī)AＴ８9C５1作為控制核心,該系統(tǒng)可以完成運(yùn)算控制、信號(hào)識(shí)別以及顯示功能的實(shí)現(xiàn).由于用了單片機(jī)，使其技術(shù)比較成熟，應(yīng)用起來方便、簡單并且單片機(jī)周圍的輔助電路也比較少,便于控制和實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)具有極其靈活的可編程性,能方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)張和更改.MＣS－51單片機(jī)特點(diǎn)如下：〈1＞可靠性好:單片機(jī)按照工業(yè)控制要求設(shè)計(jì),抵抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般的CＰU，程序指令和數(shù)據(jù)都可以寫在ROM里，許多信號(hào)通道都在同一芯片，因此可靠性高，易擴(kuò)充。<2〉單片機(jī)有一般電腦所必須的器件.＜3>控制功能強(qiáng)：單片機(jī)指令除了輸入輸出指令，邏輯判斷指令外還有更豐富的條件分支跳躍指令.三、硬件電路設(shè)計(jì)1、搶答器的電路框圖

如圖3。1。１所示為電路框圖。其工作原理為：接通電源后,主持人按下開關(guān)即為“開始”狀態(tài)，宣布“開始”搶答器工作。編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)間。定時(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出5s聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí),搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作＂開始、停止”狀態(tài)按鍵。搶答按扭搶答按扭優(yōu)先編碼電路鎖存器譯碼電路譯碼顯示主持人控制開關(guān)控制電路報(bào)警電路秒脈沖產(chǎn)生電路定時(shí)電路譯碼電路顯示電路圖3.1。1電路框圖2、單元電路3。2。1、搶答器電路該電路完成兩個(gè)功能：一是判斷出選手按鍵的先后,并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵操作無效。如有再次搶答需由主持人將Ｓ開關(guān)重新置，“清除"然后再進(jìn)行下一次搶答。3.２。２、時(shí)序控制電路時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下功能：a．主持人將控制開關(guān)撥到"開始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)人正常搶答工作狀態(tài)。ｂ。當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí),揚(yáng)聲器發(fā)聲,搶答電路和定時(shí)電路停止工作。3．2．3、復(fù)位電路設(shè)計(jì)外部中斷和內(nèi)部中斷并存，單片機(jī)硬件復(fù)位端，只要持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位,硬件復(fù)位后的各狀態(tài)可知寄存器以及存儲(chǔ)器的值都恢復(fù)到了初始值,因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中功能中有倒計(jì)時(shí)時(shí)間的記憶功能，所以不能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位,只能用軟件復(fù)位，軟件復(fù)位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完之后，將程序通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它完成復(fù)位。3、時(shí)鐘震蕩電路時(shí)鐘震蕩電路單片機(jī)必須在89Ｃ52驅(qū)動(dòng)下才能工作，在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘震蕩電路,只需要外接一個(gè)振蕩器就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元。4、報(bào)警電路報(bào)警電路用于報(bào)警,當(dāng)遇到報(bào)警信號(hào)時(shí)，發(fā)出警報(bào)。8952動(dòng)喇叭的信號(hào)為各種頻率的脈沖。因此,最簡單的喇叭驅(qū)動(dòng)方式就是利用達(dá)林頓晶體管，或者以兩個(gè)常用的小晶體管連接成達(dá)林頓架勢。在右圖中電阻R為限流電阻，在此利用晶體管的高電流增益,以達(dá)到電路快速飽和的目的。不過，如果要由Ｐ0輸出到此電路，還需要連接一個(gè)10K的上拉電阻.圖3硬件電路圖四、軟件設(shè)計(jì)１、系統(tǒng)主程序?yàn)榱四軌蜻_(dá)到搶答的公平、公正、合理,應(yīng)該在主持人發(fā)布搶答命令之前必須先設(shè)定搶答的時(shí)間，因而在編開始搶答前的程序得先編寫設(shè)定時(shí)間的程序,當(dāng)時(shí)間設(shè)好了之后，主持人發(fā)布搶答命令按下ｓ１按鍵,程序開始打開定時(shí)中斷開始倒計(jì)時(shí),然后調(diào)用鍵盤掃描子程序，編寫鍵盤掃描程序。當(dāng)在掃描到有人按下了答題鍵,馬上關(guān)閉T0、調(diào)用顯示程序、封鎖鍵盤。以單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)一個(gè)8位競賽搶答器:同時(shí)供８名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S０~S７表示.設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)Ｓ,開關(guān)由主持人控制。搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào),并在優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。當(dāng)主持人啟動(dòng)“開始”鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí),同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間為0.5s左右。參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效,定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止.如果定時(shí)時(shí)間已到,無人搶答，本次搶答無效,系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答,定時(shí)顯示器上顯示00。主程序主程序設(shè)置搶答時(shí)間和回答問題時(shí)間定時(shí)器及并行口初始化將時(shí)間計(jì)數(shù)器及啟動(dòng)標(biāo)志值1開中斷采并行口數(shù)據(jù)為0嗎？啟動(dòng)標(biāo)志=1嗎？判斷搶答組號(hào)將搶答組發(fā)光二極管點(diǎn)亮判斷哪一組為搶答組將搶答組號(hào)送顯示搶答時(shí)間到了嗎？輸出響鈴信號(hào)提示超時(shí)NYNYYYN搶答時(shí)間到了嗎？繼續(xù)搶答比賽嗎？系統(tǒng)返回NYYYNYN圖4．1主程序方框圖２、系統(tǒng)程序＃inclｕｄe〈reｇ５2．h〉＃defiｎｅuintunsｉgｎeｄint＃deｆineucharuｎｓｉgnedcharsbits１=Ｐ3^0;ｓbitwe=P３^６；ｕｃhａrh[］={0xe0，0xd０，0xｂ０,0ｘ7０}；uchａrｃｏｄetable[］=｛０xc0，０ｘf9，0xa４，０xb0,0ｘ99,0x９2，0x82，０xｆ8,0ｘ80，０x90，0xff}；uchａrnum,cｏuｎt;uchａra＝０，ｃ=0，t，bb=0,ｔ1；voiｄｄｅｌay(uintz）｛uintx，y；for（x=110；x〉0；x－—)for（ｙ=ｚ；y〉0;ｙ－-)；｝ｖｏidwrite_ｓx(）{P2=0xdｆ；P0=0ｘ０８；P2=0ｘ00;P0=0xff；Ｐ２=0xff；P0=taｂle［t1]；P2=0ｘ0０；P0=0ｘ0０；ｄeｌay（５）;P2=0ｘdf；P0=0x40；Ｐ２=０x０0;P0=0xff；P2=0xｆｆ；P０＝ｔaｂｌe［(t／1０)％10］;P2=0ｘ０0；Ｐ0=0x00;dｅｌaｙ（５）；P2=0ｘdf;Ｐ0＝0x８0;P2=0x0０；Ｐ0=0xｆｆ；P2=0xff；Ｐ0=ｔablｅ[ｔ%10］；P２＝0x０0；P0＝０ｘ００;ｄeｌａｙ(5）;}voｉdinｉt(){P2=０ｘｂf；P0=0xbｆ;TＭOD=０ｘ0１;TH0=(65536-5０000）/256；TL0＝(6５536-5０000)％２56;EA=0；ET0=１;TＲ0=1；}vｏｉdkeysｃａn(){we=0;iｆ(s1＝＝0）｛ｄelay（5);iｆ（ｓ1＝=0){wｈile（!ｓ1）;ＥA＝1；P2=0xbｆ；P0=０ｘff；t＝３0；a=１;ｔ1=1０；ｃ=0；}｝ｉf（c==0）｛P3＝0xfd;nｕm=P3；nｕm=num＆0xf0；if（nｕｍ！=0ｘf0)｛delaｙ（５);if（num！=０xｆ0){while（P3！=0xfd）;c=1;EA=0;iｆ(ｎum==h[3］)t１=1；ｉf（ｎum==h［2]）t1=２；ｉf（ｎuｍ==ｈ［1］）t１＝3;if（num=＝h[0］)t1＝４;}｝P3=０ｘfｂ；num=P3；nuｍ=num&0xｆ0;iｆ(nｕm!=0xf0)｛ｄelaｙ（5）;if（nuｍ!=０xf0)｛ｗhile（P3！=0ｘfb);c=1；ＥA＝0;iｆ（num=＝h［３］)t1＝5；if（num=＝ｈ［２]）t１=6；if（num=＝h[1]）t1＝７;if（ｎｕm＝=h［0]）t１=８;｝}｝｝voｉdmain（)｛inｉt(）;wｈile（1)｛keyscan(）；if((a＝=１)&＆((t〉０）＆＆（t〈＝３0)))｛ｗriｔe_sｘ(）；｝iｆ（t==0）｛EA=0；t=0;t１=１0;｝}｝ｖoidtimer０（）iｎteｒrｕpt1｛ＴH０＝(65536—５0000）/25６；TL0＝(65５36-５００0０）％256；count++；if(couｎt==10){P2＝０ｘbf；P0=0xbf；｝if(ｃｏuｎt==20){count＝0；ｔ－-；}｝五、結(jié)論與心得通過這次課程設(shè)計(jì),我深刻的認(rèn)識(shí)到自己在許多方面的不足。通過編程，我學(xué)會(huì)了如何獨(dú)立的寫出程序，提高了自己的分析解決問題的能力，并且使自己所學(xué)的知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中。在剛開始的時(shí)候無從下手，感覺有些茫然,但同學(xué)和老師給予我很大的幫助，每當(dāng)設(shè)計(jì)過程中遇到困難時(shí),老師都會(huì)細(xì)心的教導(dǎo)我，耐心的為我講解，同學(xué)也熱心幫助我，為我排憂解難，讓我深深的體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)的力量和重要性。通過設(shè)計(jì),我也學(xué)到了很多書本上沒有的知識(shí)。在設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到了很多問題，但通過查找資料，克服了這些問題，提高了自己在實(shí)際當(dāng)中解決問題的能力。在此我感謝學(xué)校給了我們的這次實(shí)踐機(jī)會(huì)。在這里為奔波勞累在這次設(shè)計(jì)中老師便是感謝，老師們不辭勞苦,不在乎身體的不適認(rèn)真為我們講解并為我們知道實(shí)際操作過程中的問題。讓我們一步一步有序完成此次課程設(shè)計(jì)。在這里對(duì)我們的廖老師、曹老師說聲謝謝，謝謝你們，你們辛苦了！也祝你們身體健康工作順利六、參考文獻(xiàn)［１］張毅剛。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》.高等教育出版社,20０９［2］譚浩強(qiáng).《C程序設(shè)計(jì)教程》.清華大學(xué)出版社［3］周興華．《單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)》.北京航空航天大學(xué)出版社教師評(píng)語及設(shè)計(jì)成績教師評(píng)語:課程設(shè)計(jì)成績：指導(dǎo)教師:(簽名）日期：年月日電子設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)班級(jí)：通信工程姓名：學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：成績：評(píng)語：電子設(shè)計(jì)與制作實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)目的此次電子設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)主要為大學(xué)四年的專業(yè)課起承接作用，完成此次設(shè)計(jì)有三部分目的。首先對(duì)大學(xué)兩年來所學(xué)的有關(guān)電子設(shè)計(jì)方面專業(yè)課進(jìn)行鞏固,將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中來，理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步加深對(duì)已學(xué)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。其次，通過此次電子設(shè)計(jì)，熟悉并掌握電子設(shè)計(jì)電路的一般設(shè)計(jì)方法，熟悉電子元器件的表示、參數(shù)及封裝樣式。在設(shè)計(jì)出租車?yán)锍逃?jì)價(jià)表電路過程中,進(jìn)一步系統(tǒng)地掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)及元件作用，學(xué)習(xí)利用相關(guān)軟件進(jìn)行電子線路的調(diào)試，掌握電子電路的仿真及應(yīng)用仿真軟件.最后,通過此次實(shí)習(xí)，加強(qiáng)對(duì)本專業(yè)的了解，通過設(shè)計(jì),培養(yǎng)同學(xué)們的動(dòng)手能力,從而為以后學(xué)習(xí)更加高深的專業(yè)知識(shí)打好基礎(chǔ).實(shí)習(xí)時(shí)間實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程設(shè)計(jì)題目出租汽車?yán)锍逃?jì)價(jià)表設(shè)計(jì)與仿真設(shè)計(jì)目的掌握出租汽車?yán)锍逃?jì)價(jià)表的設(shè)計(jì)與仿真；熟悉同步十進(jìn)制系數(shù)乘法計(jì)數(shù)器芯片的工作原理和使用方法；掌握計(jì)數(shù)器、寄存器和譯碼器及顯示電路的原理和使用方法。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出租汽車?yán)锍逃?jì)價(jià)表電路；選用中小規(guī)模集成器件；具有在線仿真及顯示電路.出租車計(jì)費(fèi)器原理框圖出租車計(jì)價(jià)器根據(jù)乘客乘坐時(shí)汽車行駛路程的多少計(jì)價(jià)，并在行駛過程中同步顯示車費(fèi).從起步價(jià)3元開始,汽車?yán)锍涛礉M1。5公里時(shí),均按起步價(jià)計(jì)算。超過１。５公里，則在起步價(jià)基礎(chǔ)上按每0。1公里加０．２元計(jì)算.路程和計(jì)費(fèi)可通過十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。要設(shè)計(jì)一個(gè)精度為0.１公里，計(jì)費(fèi)范圍為9９．9元的計(jì)費(fèi)器，則需有6個(gè)數(shù)碼管，前三個(gè)用來顯示路程，后三個(gè)用來顯示計(jì)價(jià)。起價(jià)（Ｘ．Ｘ元）可以通過計(jì)數(shù)器的置數(shù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)置。這里行車?yán)锍逃妹}沖信號(hào)代替，每來一個(gè)脈沖代表0．１公里路程。出租車計(jì)費(fèi)器主要由路程計(jì)數(shù)電路、比較器電路、計(jì)費(fèi)電路、顯示電路和時(shí)鐘脈沖信號(hào)源等組成，其原理框圖如圖：圖一出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)原理框圖出租汽車?yán)锍?/p>