自制 电子智能抢答器（单片机）毕业设计论文 - 图文

高等职业学校05高职机电一体化毕业论文

开 始将上一根列线置低将下一根列线置高初始化依次扫描行线将第一根列线置高NN依次扫描行线有信号吗YN延时一次是第四根列线吗Y将第四根列线置低N返回一个值有信号吗Y延时一次有信号吗YN再延时一次有信号吗Y再延时一次有信号吗YN返回对应键值N有信号吗Y返回对应键值 键盘扫描程序流程图2 2.5 抢答器系统软件的流程图 抢答组数可以在八组以内任意使用，其流程如图3 - 13 -

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开始 初始化 是 第一组 否 是 第二组 否 第三组 是 显示组号 开音乐 否 第八组是 图3 2.6 抢答数码显示软件程序设计 采用静态显示，显示器由9个共阳极数码管组成。输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。9个串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相连，了九位共阳极七段数码管，共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起，通常，公共阳极接高电平（一般接电源），七它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻，这里的限流电阻选为100Ω。数码显示程序流程如图4。 - 14 -

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子程序入口初始化查表取段码段码送驱动显示位码送译码器选通低位数码管显示缓冲区左移数字是否显示完Y关显示N返回 数码显示程序流程图4 2.7 音乐音频输出程系流程图 音乐音频输出由P3.7输出，如图5 - 15 -

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4 各模块方案选择和论证

3.1 抢答器显示模块

在步进电机控制过程中，系统需要对运行的时间和转向、相数做必要的显示。我们考虑有以下两种显示方案。

方案一：使用液晶屏显示时间。液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强的特点。但由于只需要显示时间和转向、相数这样的数字，信息量比较少，且由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大，控制器的资源占用较多，其成本也偏高。在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶显示芯片，不易维护。

方案二：在使用传统的数码管显示。数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度高，称量快，精确可靠，操作简单。数码显示是采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。

静态显示，电路图中所示。显示器由9个共阳极数码管组成。输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。9个串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相连，每片的并行输出作为LED数码管的段码74LS164的引脚图如图6所示：

74LS164为8位串入并出移位寄存器，1、2为串行输入端，Q0-Q7为并行输出端，CLK为移位时钟脉冲上升沿移入一位；MR为清零端，低电平时并行输出为零。

根据以上的论述，采用方案二。

图6

3.2 控制器模块

控制器主要用于各模块控制对显示、抢答、音乐、计分等。控制器的选择有以下两钟方案。

方案一：采用FPGA（现场可编程门列阵）作为系统的控制器。FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有器件集成在一块芯片上，

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