抢答器开题报告Word文档格式.doc

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题目

智能抢答器设计

选题类型

一、选题依据（简述国内外研究现状、生产需求状况,说明选题目的、意义，列出主要参考文献）：

1、选题目的及意义

抢答器在单位团体的专业知识竞赛中使用,各类直播录播的演播室栏目、电视大奖赛,也有着广泛的应用，是调动现场观众参与热情，提高栏目档次与可看性、增强栏目互动性、方便栏目环节创意的有力工具。

学生通过理论知识的学习，查阅相关资料，学会元器件选择，通过实际动手安装与调试有关控制电路等过程，掌握电子线路设计的很多方法。

随着参赛小组的增多，竞赛控制逻辑变得复杂，并且对控制装置提出了极高的可靠性要求，这为单片机的应用创造了条件。

应用单片机实现“抢答器”的控制功能，具有可靠性高、设置灵活、容易扩展参赛小组的数量、增加控制功能等优势。

目前单片机在工业控制方面得到广泛应用主要的优势在于能够实现自动控制，提高操作人员的安全系数，降低劳动强度，提高工作效率。

2、国内为研究现状

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。

还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。

这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。

顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。

因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。

它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。

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。

各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词--“智能型”。

　随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。

抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。

因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示电路实现了其它功能。

抢答器又称为第一信号鉴别器，其主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。

因此抢答器的应用也越来越广泛。

3、生产需求状况

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。

尤其是CMOS化，因为CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。

单片机芯片多数是采用CMOS（金属栅氧化物）半导体工艺生产。

CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。

采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快，但功耗和芯片面积较大。

随着技术和工艺水平的提高，又出现了HMOS（高密度、高速度MOS）和CHMOS工艺。

CHMOS和HMOS工艺的结合。

目前生产的CHMOS电路已达到LSTTL的速度，传输延迟时间小于2ns，它的综合优势已在于TTL电路。

因而，在单片机领域CMOS正在逐渐取代TTL电路。

3、参考文献

[1]李广弟等单片机基础北京航空航天出版社，2001.7

[2]楼然苗等51系列单片机设计实例北京航空航天出版社，2003.3

[3]唐俊翟等单片机原理与应用冶金工业出版社，2003.9

[4]刘瑞新等单片机原理及应用教程机械工业出版社，2003.7

[5]吴国经等单片机应用技术中国电力出版社，2004.1

[6]李全利，迟荣强编著单片机原理及接口技术高等教育出版社，2004.1

[7]侯媛彬等，凌阳单片机原理及其毕业设计精选科学出版社，2006年

[8]罗亚非，凌阳十六位单片机应用基础2003年北京航空航天大学出版社

[9]北京北阳电子有限公司，061A凌阳单片机及其附带光盘2003年

[10]张毅刚等，MCS-51单片机应用设计，哈工大出版社，2004年

[11]霍孟友等，单片机原理与应用，机械工业出版社，2004.1

[12]霍孟友等，单片机原理与应用学习概要及题解，机械工业出版社，2005.3

[13]许泳龙等，单片机原理及应用，机械工业出版社，2005.1

[14]张毅刚.单片机原理及应用.北京:

高等教育出版社,2006年.

[15]刘焕平.单片机原理与接口技术.北京:

北京航空航天大学,2007年

二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思路及工作方法或工作流程

1、主要设计内容

本系统采用单片机作为整个控制核心。

控制系统的四个模块为：

显示模块、存储模块、语音模块、抢答开关模块。

该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号，利用一个数码管来完成显示功能，用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题的，从而实现整个抢答过程。

本文主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它的实际用途。

系统工作原理本系统采用89C51单片机作为核心。

控制系统的四个模块分别为：

存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。

该抢答器系统通过开关电路四个按键输入抢答信号，利用一个数码管来完成显示功能。

工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号，单片机控制的智能抢答器设计。

2、研究（设计）思路及工作方法

此电路完成的功能如图所示，当主持人宣布抢答开始的时候，按下开始按钮，此时电路进入抢答状态，选手的输入采用了扫描式的输入，之后把相应的信息送往单片机，再由单片机输出到显示输出电路中。

此时有人第一按下相应的抢答按钮，经过单片机的控制选择，在八段显示器上显示相应的号码，并锁存，同时禁止其他按钮的输入。

电路功能图如图2-1所示。

数字电路的制作方案比较容易实现，并且在原理方面也是较简单，选择采用第一种方案来完成，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，在具体的应用过程中也容易出问题。

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的号码和抢答时间的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛，同时还利用汇编语言编程，使其实现一些基本的功能。

单片机的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。

它的功能实现是比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，即计时开始，此时数码管开始进行1s的加计时，直到有一个选手抢答时，对应的会在数码管上显示出该选手的编号和抢答所用的时间，同时该选手对应的发光二极管会发出相应的光，蜂鸣器也会发出声音，以提示有人抢答本题，如果在规定的60s时间内没有做出抢答，则此题作废，即开始重新一轮的抢答。

三、毕业设计（论文）工作进度安排

第一周：

进行毕业设计选题及完成开题报告。

（2012.05.07-2012.05.13）

第二周：

搜集查阅资料写出论文大纲。

（2012.05.14-2012.05.20）

第三周：

完成硬件设计及软件编程，并完成论文初稿。

（2012.05.21-2012.05.27）

第四周：

进行论文检查并修改，交指导老师批阅。

（2012.05.28-2012.06.03）

第五周：

完成论文终稿交指导老师审阅。

（2012.06.04-2012.06.09）

指导教师意见

指导教师签字:

____________

年月日

毕业设计（论文）指导小组审核意见

难度

份量

综合训练程度

是否隶属科研项目

组长____________

（公章）

年月日