基于51单片机的八路抢答器要点.docx

1、题 目基于单片机的八路抢答器学院名称 信息工程学院指导老师 X X X班 级 11级电信2班学号学生姓名时间摘要在日常生活中，我们可以在电视，或者现实生活活动现场可以看到在答题或 者游戏中，他总能第一时间测到谁是第一个，让我们的世界少了那些不必要的争 议，那是什么，那就是抢答器。通过一次又一次科学的进步，单片机在发展，各种功能运用到现实生活的各 种领域让我们生活更加的接近理想话以及通过简单的操作完成手工无法完成或 者很难做到的事情，例如家电，通信，商业，工业，航空，航天，军事以及汽车 方面。当然这次我们做的是其中的一种那就是抢答器，它具有很高的安全性、可靠性，准确性，应用日益广泛。本次设计使用

2、AT89C51实现一基于单片机的抢答器设计，其主要具有如下 功能：(1)抢答时间调试，限时时间调试这两个功能都是要在最开始时调试。可 以改变调试抢答时间和限时时间。(2)声光报警系统。抢答时间倒计时时会报警闪烁，以及蜂鸣器报警还有 时间提示。(3)锁定功能。为了很好的在第一时间锁定第一位，抢答器做了很好的反 馈功能，为此能够更加精确的锁定反馈第一位抢答器是由一个AT89C51输出八段显示电路。另外系统还有 LED提示灯， 报警蜂鸣器等。抢答器的功能在于反馈以及最快的时间做出选择：(1)限时时间调试抢答时间调试功能：这是一个十分人性化的设计，他 可以在不同的场合用不同的时间来限定抢答以及限时时间

3、的调试。(2)抢答锁定功能：当按下抢答键时，抢答器会判断第一个抢答的以及显 示抢答人的编号。(3)报警系统：当抢答倒计时到5秒时开始二极管开始闪烁报警蜂鸣器开 始鸣叫。主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机AT89C51,以及选购其 他电子元器件。第二步，使用Protel设计硬件电路原理图，并设计 PCB图完成 人工布线。第三步，使用Medwin软件编写单片机的C语言程序、仿真、软件调 试。第四部，使用PROTEUSj件进行模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件 调试电路板，完成本次设计。概述4.1总体设计方案4.1.1 系统设计方案5.1.2 系统总体结构框图51.3 功能显示

4、区62软件设计6.2.1主程序流程图7.3仿真和调试7.4附录9.实训设计17概述随着科技的发展，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技 术发展史上的一个重要里程碑，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用 计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机单芯片的微小体积和低的成 本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工 业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品 中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。本文所涉及的是市场占有率最高的是 MCS-51系列，因为世界上很多知名的 IC生产厂家都生产51兼容的芯片。到目前为止，M

5、CS-51单片机已有数百个品 种，还在不断推出功能更强的新产品。本设计是基于单片机的抢答器设计方案， 根据要求，给出了该单片机抢答器 的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、 单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容1总体设计方案方案一：采用数字电路控制。采用数字显示电路的好处就是设计简单。用以在 P0 口外接电阻做输出口并 接数码管来显示时间，共设了 8个用户输入键，当抢答的时候，其中只有 1个 是有效按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，将无反应只显示第一位抢答 编号，如果用户抢答的时间剩下5秒(一般情况下，用户不会超过5秒，若用户 觉得不便，

6、还可以修改)电路将报警。电路由两大部分组成：显示器电路和主电源电源 (UPS),其中设置时间调整 是为了可以合理的调节时间更加的人性化和用于不同的场合。方案二：采用一种是用以AT89C51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵 活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的抢答器 功能，还能添加调节功能等等。通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求 的功能而且能在很大的程度上扩展功能，故本次设计采用方案二。1.1 系统设计方案本方案采用一种是用以AT89C51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活 的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基

7、本的抢答显示功能。初步设计思路如下：抢答器用按钮为了更加方便直观的使用。LED数码管显示第一位抢答号以及抢答时间以及限时时间。用发光二极管代替报警的电路，发光表示倒计时已经进入5秒计时。到计时间到，系统报警。打开电源后，显示器显示“ F FF”，只要第一个按下抢答器的就会显示抢答 号。这样可预防抢答的时候出现不必要的麻烦。按“复位”键，清除显示器为“ F FF”。按开始键开始抢答倒计时，当有人抢到第一个诞生那么主持人开始问问题， 并且按下限时按钮开始倒计时，一共为二十秒，抢答人必须要在20秒内讲出答案如果进入最后5秒那么开始报警闪光提示，当闪光介绍那么就说明答题介绍并 且蜂鸣器鸣叫以提示。然后

8、进入第二轮的抢答要按下复位按钮，来更好的完成接 下来的任务。1.2 系统总体结构框图时钟频率王控制器本次设计主控制器为 AT89C51单片。1.3 功能实现显示区在本次设计中，基于节省材料的原则，暂时用发光二极管代替提示系统， 发光管 亮，表示5秒倒计时；灭，表示倒计时介绍。当P 口输出低电平时，二极管发光， 提示答题即将结束。硬件设计2.软件设计主要过程是LED数码管提示开始倒计时和限时抢答号，通过按键抢答，同时 LED显示倒计时情况，按下抢答键后判断第一位抢答号，作出倒计时和抢答号已 经报警提示处理。由于采用多个按键来完成抢答，那么其中一个第一个完成按键的会在数码管 上显示抢答号。在抢答过

9、程中，首先要进入开始抢答的步骤，接着根据抢答号由 显示的抢答人来答题，直到回答出或者倒计时结束，才能完成抢答过程。进入抢 答号的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。2.1 程序流程图初始化3仿真和调试采用Keil和Protues软件相结合进行仿真 数码管初始化显示“ F FF”：按下开始按钮后，进入抢答倒计时:选手在20秒内抢答，如8号选手:rrniHLE * Di -PS.*Ficrm fZ即二二 T口三二 -n工Mimrnw* ra in2tB .J 3alirrs FT中修FFl 4-rn FJAT-1/ETT非正规抢答，如 6号选手:4附录（源代码：）#include #define

10、 uchar unsigned char#define uint unsigned intchar s;uchar num=0;char time=20; / 抢答时间char datitime=30;答题限时时间uint tt,t1; /T0,T1定时器定一秒时bit flag,s_flag=1,b_flag,fall_flag; / 标志位bit K_startcountflag,K_timecountflag;时间调整标志位sbit K0=P3A0;sbit beep=P3A7;蜂鸣器输出 口sbit rled=P3A1;指示灯输出 口sbit K1=P1A0；sbit K2=P1A1；

11、sbit K3=P1A2;sbit K4=P1A3;sbit K5=P1A4;sbit K6=P1A5；sbit K7=P1A6;sbit K8=P1A7；sbit K_Time=P3A2; / 答题计时键sbit K_startcount=P3A3; /开始抢答时间调整键sbit K_timecount=P3A4; /答题计时时间调整键 void delay(uchar ms) uchary;for(;ms0;ms-) for(y=120;y0;y-);uchar code tabledu尸0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0

12、x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71；uchar code tablewe尸0XFE,0XFD,0XFB,0XF7;void T0_Init(void) TMOD=0X01;TH0=(65536-2000)/256;TL0=(65536-2000)%256;TH1=(65536-2000)/256;TL1=(65536-2000)%256;ET0=1;ET1=1;EA=1;P0=0;void Key_Scan(void)开始键扫描if(K0=0) delay(10);if(K0=0) while(!K0);TR0=1;s=time;tt=0;flag=1；s_flag=1

13、;b_flag=1;num=0;beep=1;rled=1;fall_flag=0;清除违规标志位K_startcountflag=0;K_timecountflag=0; void Scan(void)八路热键扫描(哪个键先按下，哪个优先级最高)if(K1=0) delay(10); if(K1=0) while(!K1); num=1;数码管显示1号1TR0=0；关闭定时器0,时间停止TR1=1；打开定时器1,使扬声器响一声s_flag=0; /关闭开始键标志位，使再按其他七个键不会响应 if(K2=0)下面七个键的处理同上 delay(10); if(K2=0) while(!K2);

14、num=2; TR0=0; TR1=1; s_flag=0; /重要 if(K3=0) delay(10); if(K3=0) while(!K3); num=3; TR0=0; TR1=1; s_flag=0; if(K4=0) delay(10);if(K4=0)while(!K4);num=4;TR0=0;TR1=1;s_flag=0;if(K5=0)delay(10);if(K5=0)while(!K5);num=5;TR0=0;TR1=1;s_flag=0;if(K6=0)delay(10);if(K6=0)while(!K6); num=6;TR0=0;TR1=1;s_flag=0

15、；if(K7=0)delay(10);if(K7=0)while(!K7);num=7;TR0=0;TR1=1;s_flag=0；if(K8=0) delay(10);if(K8=0) while(!K8);num=8;TR0=0;TR1=1;s_flag=0;void display(void)if(flag=1)开始键按下，开始计时抢答if(num!=0)如果有人抢答，则显示相应的几号P0=tabledunum; 显示几号抢到了P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P2=0XFF;else否则没人抢答，则前面不显示几号P0=0;P2=0XFF;P0=tabledus/10;下

16、面为显示抢答倒计时P2=tablewe2;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tabledus%10;P2=tablewe3;delay(2);P2=0XFF;P0=0;FF）或时间调整else 如果开始键没有按下，则显示F FF(若有违规者，则显示违规号码及if(fall_flag=1) 违规显示if(num!=0)P0=tabledunum; 显示几号违规了P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tabledu15;下面显示FF,表示违规了P2=tablewe2;delay(2);P0=0; 消隐P2=0XFF;P0=tabledu15;P2

17、=tablewe3;delay(2);P0=0;P2=0XFF;elseP0=0;P2=0XFF;else /没有人违规才显示调整时间if(K_startcountflag=1)P0=0X6D;第一位数码管显示5(S)(表示抢答时间调整)P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tabledutime/10;下面显示调整的抢答时间P2=tablewe2;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tabledutime%10;P2=tablewe3;delay(2);P0=0;P2=0XFF;else if(K_timecountflag=1)P0=0X0

18、7;第一位与第二位数码管合起来显示T,表示答题时间调整P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=0X31;P2=tablewe1;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tabledudatitime/10;P2=tablewe2;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tabledudatitime%10;P2=tablewe3;delay(2);P0=0;P2=0XFF;else否则显示F FFP0=tabledu15;P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P0=tabledu15;P2=tablewe2;delay(2);

19、P0=0; 消隐P2=0XFF;P0=tabledu15;P2=tablewe3;delay(2);P0=0;P2=0XFF; void Time_Scan(void)调整时间键扫描 if(K_startcount=0)/ 抢答时间调整 delay(10); if(K_startcount=0) while(!K_startcount); time+; if(time=50) time=20; K_startcountflag=1;将抢答时间标志位置 1K_timecountflag=0;同时关闭答题时间标志位 if(K_timecount=0)/ 答题时间调整 delay(10); if(K

20、_timecount=0) while(!K_timecount); datitime+; if(datitime=60) datitime=30; K_timecountflag=1; K_startcountflag=0; void main(void) T0_Init(); while(1) Key_Scan();开始键扫描if(flag=0)&(s_flag=1)当开始键没按下及没有人违规时才可进行时间调整Time_Scan();if(flag=1)&(s_flag=0)/当开始键按下及有人抢答才进行开始回答计时倒计时 if(K_Time=0) delay(10); if(K_Time

21、=0) while(!K_Time); s=datitime;TR0=1;tt=0;TR1=1; if(flag=0)&(s_flag=1) 违规 Scan(); if(num!=0)开始键没有按下时，有人按下了抢答器，则置违规标志位 fall_flag=1; rled=0; if(flag=1)&(s_flag=1)如果开始键按下且抢答键没有人按下，则进行八路抢答键扫描 Scan(); display。；显示到数码管上 void timerO(void) interrupt 1 TH0=(65536-2000)/256; /2ms TL0=(65536-2000)%256; if(b_fla

22、g)/开始(START)键按下，嘟一声(长1秒),表示开始抢答 beep=beep; else beep=1;if(s5)/抢答时间快到报警，隔1秒响一声且红灯闪烁，响三声if(s%2=0) b_flag=1; rled=0; else b_flag=0; rled=1; tt+;if(tt=500)/1 秒 tt=0; s-；b_flag=0; 关闭开始键按下响一秒的嘟声 if(s=-1) s=20;TR0=0;flag=0; 显示 F FF s_flag=1； num=0;rled=1;（长1秒）void timerl(void) interrupt 3 定时器1处理有人按下抢答器嘟一声 TH1=(65536-2000)/256;TL1=(65536-2000)%256;beep=beep;t1+;if(t1=500) t1=0; TR1=0;