基于STM32单片机抢答器设计

**单片机设计介绍， 基于STM32单片机抢答器设计-Proteus仿真

一 概要

  基于STM32单片机的抢答器设计可以用于教育和培训场景中的抢答游戏或考试环节。以下是一个基本的介绍设计步骤：

1. 硬件设计：

   • 使用STM32单片机作为主控芯片，选择适合的型号，根据需求考虑性能和接口要求。
   • 添加按键用于抢答，可以使用外部按钮或者通过GPIO接口连接物理按键。
   • 连接显示屏（例如LCD）用于显示抢答结果和其他提示信息。
   • 考虑添加蜂鸣器或者喇叭，用于发出抢答成功或失败的声音提示。

2. 软件设计：

   • 配置STM32单片机的开发环境，例如Keil或者STM32CubeIDE。
   • 编写主程序代码，包括初始化和配置各个硬件模块，设置中断服务程序等。
   • 设计抢答逻辑，包括按键检测和处理，抢答时间统计以及抢答结果的显示和处理。
   • 可以使用定时器来控制抢答时间，当抢答时间结束时，关闭抢答按钮和显示结果。
   • 可以使用数组或者数据结构来保存抢答者的信息，例如抢答顺序、抢答时间等，并进行排序和统计。
   • 添加声音提示功能，根据抢答结果使用蜂鸣器或喇叭播放不同的声音。

3. 测试和调试：

   • 编译和下载程序到STM32单片机，连接相应的硬件电路。
   • 进行功能测试，确保按键和显示功能正常工作。
   • 进行抢答测试，验证抢答逻辑和结果的准确性。
   • 调试可能出现的问题，例如按键误触发、显示错误等。

需要注意的是，以上是一个基本的设计框架，具体的细节和功能可以根据实际需求进行扩展和调整。另外，对于STM32单片机的编程和硬件设计，您可能需要参考相关的资料或者教程来获取更详细的信息和指导。

二、功能设计

基于STM32单片机抢答器设计

本设计由STM32F103单片机电路+LCD1602液晶显示电路+8路按键电路组成+提示灯+声音提示。

1、系统上电后，LCD1602液晶显示第一次按键按下时对应的标号。第1个按键先按下，则液晶显示1。第2个按键先按下，则液晶显示2。第3个按键先按下，则液晶显示3。第4个按键先按下，则液晶显示4。第5个按键先按下，则液晶显示5。。。。。。一直到8。

2、液晶只能显示1个数字。

3、主持人按键按下后开始新一轮的抢答。

4.抢答成功有灯光和声音提示。

Proteus软件版本为8.9，提供软件下载地址。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

————————————————

仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
————————————————

原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

————————————————

六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25