六位抢答器的设计【开题报告】.doc

1、毕业设计（论文）开题报告题目六位抢答器的设计专业电子信息工程1选题的背景、意义目前，学校、企事业单位、电视台及商业机构等为选拔人才和评选优胜而进行的竞赛活动越来越多，能为各种智力和知识竞赛活动提供快速客观公正的裁决的形式多样的抢答器，逐渐成为一种商业性电子产品。抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机或数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。相比起其他大型的，复杂的抢答器，

2、基于单片机的抢答器以其操作简单和经济实用等特别更受到大家的青睐。12单片机，也称为微型控制器MICROCONTROLLER，是一种在线式实时控制计算机，通过不同的程序实现不同的功能。它是为适应工业测控需要而诞生的。它把计算机最基本的功能电路，如CPU、程序存储器、数据存储器、I/O接口、定时、计数器、中断系统，复位电路，晶振电路等集成到一块芯片上,形成单片形态的计算机。随着电子技术的不断发展，单片机技术在设计中所体现出来的优势越来越明显，它不同于一般计算机主要是实现高速海量的运算，强调计算机的运行速度，单片机由于受到储存空间的制约只能写入一定大小的特定程序，实现特定的功能。这种方式更适合工业控

3、制领域所强调的是对控制对象的控制方式和控制能力。所以，单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济效益，更重要的是它已从根本上改变了传统的控制方法和设计思想。是控制技术的一次革命。1而随着基于单片机的抢答器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发也成为业内企业关注的焦点。技术工艺，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。了解国内外抢答器生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。现在的电子产品都是向高度集成化发展，功能越来越强大,更加人性化，六位抢答器就是通过单片机技术的不断演

4、变，设计出来的一种具有较高的灵活性和可靠性的产品。与传统的人为发出声音的命令方式来实现抢答相比它有着更加明显的优点。112相关研究的最新成果及动态随着电子技术的不断发展，单片机技术在设计中所体现出来的优势越来越明显，它不仅是电子信息类专业的一个重要部分，而且在其它类专业工程中也是不可缺少的。应用单片机的产品已经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足迹。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等，这些都离不开单片机。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的工程师和科学家。科技越发达，智能化的东西就越多。

5、学习单片机是社会发展的必然需求，也是大学期间的必修课。1真正单片化的单片机已经成为主流产品。过去需要用到很多的外部设备来实现的功能，现在只要通过对单片机的开发研制就可以实现。单片机有着微处理器所不具备的功能，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。单片机真正单片化，省去了大量的硬件开发调试工作和以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化，大大地提高了工作效率。14现在单片机系统的应用已经深入到各个领域。从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活

6、中的各个方面，单片机处处发挥着它的作用。（1）在智能仪器仪表上的应用单片机体积小、控制功能强、扩展灵活，广泛应用于仪器仪表中，使仪器仪表智能化，可以提高测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高性价比。与不同的传感器结合，实现对电压、电流、湿度、温度、流量、速度、长度、压力等物理量的测量。目前在研发前线有广泛的应用，如在基于智能传感器和单片机的温度检测系统、分布式电量计量计费监控系统、收费仪器系统等。（2）在实时控制中的应用用单片机可以构成温控系统，液位控制、距离控制、时间控制等多种控制系统、实现温度、湿度、电流、电压等多种数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理、电梯智能化控制、各

7、种报警系统等、教室节能控制系统。（3）在人类生活中的应用现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒的定时设备、出租车计价器、电冰箱的自动控温、空调机、电视的遥控器、小到手表、无所不在。可以用单片及实现万年历的制作，电话遥控系统。（4）在实时通话和计算机系统中的应用为方便地与计算机进行数据通信，现代的单片机具备通信接口，也为计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机、电话机、多路抢答器、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话、集群移动通信、无线电对讲机等。（5）单片机公共医疗领域中的应用

8、单片机在医用设备中有广泛的用途，例如电子血压仪、各种分析仪、监护仪、超声诊断设备及基于单片机的无线病房呼叫器等等。（6）单片机在其他领域中的应用单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。1随着单片机系统被广泛的开发应用，基于单片机的抢答器市场的也凭借着当今日益激烈的人才竞争和知识竞赛等活动的越来越频繁得到了迅猛发展。比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，避免主持人主观误断的发生，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。目前市场上抢答器种类繁多，功能各异，价格差异也很大。那么选择一款真正适合的抢答器就非常重要。抢答器一般分为电子抢答器和电脑抢答

9、器。电子抢答器的中心构造一般都是由抢答器由数字电子集成电路组成，其搭配的配件不同又分为，非语音非记分抢答器和语音记分抢答器。非语音记分抢答器构造很简单，就是一个抢答器的主机和一个抢答按钮组成，在抢答过程中选手是没有记分的显示屏。语音记分抢答器是由一个抢答器的主机、主机的显示屏以及选手的记分显示屏等构成，具有记分等功能。电子抢答器多适用于学校和企事业单位举行的简单的抢答活动。电脑抢答器又分为无线电脑抢答器和有线电脑抢答器。无线电脑抢答器的构成是由主机和抢答器专用的软件和无线按钮。无线电脑抢答器利用电脑和投影仪，可以把抢答气氛活跃起来，一般多使用于电台等大型的活动。有线电脑抢答器也是由主机和电脑配

10、合起来，电脑再和投影仪配合起来，利用专门研发的配套的抢答器软件，可以十分完美的表现抢答的气氛。9在各种竞赛、抢答场合中，抢答器能通过发光管的指示辩认出选手号码。迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手能。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，现在大多数抢答器均使用单片机或数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。13单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济效益，更重要的是它已从根本上改变了传统的控制方法和设计思想，也使电路简单化和微型化。它是控制技术的一次革命，是一座重要的里程碑。经实验测试，实现同样功能的系统，采用单片方

11、式比总线扩展方式具有更多的优点。系统不仅功能强、性能可靠、成本降低，而且进一步微型化和便携化。现今的抢答器多数用单片机作为核心部件来实现其所需要的功能。14单片机抢答器与数字电路抢答器比较的优点数字电路的制作方案比较容易实现，并且在原理方面也较简单。但这种方式制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大，安装，维护困难。在具体研究过程中也容易出错。利用了单片机的延时电路，按键复位电路，时钟电路，定时/中断等电路。设计的抢答器具有实时显示抢答选手号码和抢答时间的特点。还有复位电路，使之开始新一轮的抢答，同时还有编辑功能，使其实现其他的功能。3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究

12、难点及预期达到的目标主要任务与目标抢答器在很多领域得到广泛的应用,设计一个可提供6人进行的抢答器，系统要求有复位按钮，按动后，重新开始抢答。当设定的时间到了，而没人抢答时，本次抢答无效，扬声器发出报警声音，并禁止抢答，定时器上显示00。单片机抢答器的基本工作原理在抢答竞赛或呼叫时，有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部的寄存器工作，并识别、记录第一个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生超时信号。在整个抢答器工作过程中，显示电路、语音电路等还要根据现场的实际情况向外电路输出相应信号。抢答器的工作流程分为、系统复位、正常流程、违例流程等几部分。10电子抢答器的主要功能有如下六

13、点（1）抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛，分别用6个按钮S0S5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LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，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30秒）。当主持人启动“开始“键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间05秒左右。11难点目前所使用的抢答器电路往往较复杂不便于制作,可靠性低，实现起来很困难；有的则用一些专用的集成块,而专用

14、集成块不易购买等困难。而且由于抢答器的使用频率较低，往往会因为长期搁置而造成损坏，影响使用。10预期达到目的设计出一种简单，可靠，容易维修、维护与保存的抢答器。4研究工作详细工作进度和安排1第一学期1月10之前翻阅相关书籍、论文等参考文献，拟定技术路线和研究方法，完成文献综述和外文翻译；2第二学期第1周完成开题报告，并近一步收集资源完善自己的设计；3第二学期第二周开始到5月之前完成毕业设计，毕业论文撰写,上交指导教师评阅；42011年5月01日2011年5月10日，完善自己的理论并撰写论文大纲及初稿；52011年5月11日2011年5月30日完成及提交毕业论文初稿。进一步修改，完成二稿、三稿；

15、6第2学期5月27，28，29毕业论文答辩。5参考文献1张毅刚单片机原理及应用M高等教育出版社,200312，44472徐爱钧智能化测量控制仪表原理与设计M北京航空航天大学出版社,2007，22253康华光,邹寿彬电子技术基础数字部分（第四版）M北京高等教育出版,05144146，1621634康华光,邹寿彬电子技术基础模拟部分（第四版）M北京高等教育出版社,2005，1211335刘海燕数字电路制作与调试M电子工业出版社，200805，0104。6谢自美电子线路设计实验测试第二版M上海电子工业出版社,2001，66717陈大钦电子技术基础实验第二版M湖北机械工业出版社,2001,55578安

16、玉景,李雪莹电子技术基础实验M人民邮电出版社,2002，0911，4346。9赵保经中国集成电路大全TTL集成电路分册M北京国防出版社，1985，429450，649651，63964010王松武,于鑫，武思君电子创新设计与实践M国防工业出版社,2005，11211411康丽杰，康迪基于单片机的8路抢答器简单设计J信息系统工程2010年第二期12付青青,吴爱平基于FPGA的多路抢答器设计J现在机械，2008（6）373813梁超,肖静,邱志诚一款基于单片机技术的电子抢答器J机电工程技术，2005,（34）484914谢贵波80C51单片机的串行口通信原理及编程J电脑编程技巧与维护，2010年，

17、第20期15STLLASHFLEX51MCUPDFSSTCOMPONENTSINDUSTRIES,2008110,787916SRIKANTHVIJAYARAGHAVAN,MEYYAPPANRAMANATHANDESIGNOTCOINRECOGNITIONSYSTEMOTBUSCOINBOXJOURNALOFAPPLIEDSCIENCES71419421927，200717PFEIFFERCARLOSFSOMEMETHODSOFIMPROVINGSINGLECHIPMICROCONTROLLERSYSTEMIEEEROBOTICSANDAUTOMATIONMAGAZINE,2006,1316975