基于单片机的四人抢答器设计文档.pdf

1、安徽工程大学机电学院课 程 设 计 说 明 书课 程 设 计 名 称 ： 单 片 机 原 理 及 应 用课 程 设 计 题 目 ： 基 于 单 片 机 的 四 路 抢 答 器 的 设 计指 导 教 师 ： 王 国 义专 业 班 级 ： 电 气 2124 班学 生 姓 名 ： 武 云学 号 ： 312107040432起 止 日 期 ： 2014/7/7 7/18总 评 成 绩 ：课 程 设 计 任 务 书设 计 目 的 ： 设 计 一 个 基 于 单 片 机 的 四 路 抢 答 器 包 含 计 时 和 锁 存 功 能设 计 要 求 ：(1)抢 答 器 同 时 供 4名 选 手 或 4个 代 表

2、 队 比 赛 ， 分 别 用 4个 按 钮 表 示 。(2)设 置 一 个 系 统 清 除 S1和 抢 答 控 制 开 关 S2， 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 1602液 晶 屏 上 显 示 ， 同 时 蜂 鸣 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

3、 答 的 时 间 由 主 持 人 设 定 （ 如 10秒 ） 。 当主 持 人 启 动 “开 始 “键 后 ， 定 时 器 进 行 减 计 时 。(5)如 果 定 时 时 间 已 到 ， 无 人 抢 答 ， 本 次 抢 答 无 效 ， 系 统 禁 止 抢 答 ， 定 时 显 示 器上 显 示 01s。指 导 教 师 （ 签 名 ） ：年 月 日前 言电 子 技 术 和 微 型 计 算 机 的 迅 速 发 展 ， 促 进 了 微 型 计 算 机 测 量 和 控 制 技 术 的 迅速 发 展 和 广 泛 应 用 ， 单 片 机 的 应 用 已 经 渗 透 到 国 民 经 济 的 各 个 部 门 和

4、 领 域 ， 它 起到 了 越 来 越 重 要 的 作 用 。 它 已 成 为 工 业 控 制 领 域 、 智 能 仪 器 仪 表 、 尖 端 武 器 、 日常 生 活 中 最 广 泛 使 用 的 计 算 机 ,抢 答 器 就 是 常 见 的 单 片 机 。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

5、， 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 了 原 始 抢 答 器 的 基 本 功 能 的 同 时 又 增 加 一 系 列 的 实 用 功 能 。 并 简化 其 电 路 结 构 。 控 制 系 统 的 三 个 模 块 为 ： 显 示 模 块 、 存 储 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 1602液 晶 屏 来 完 成 显

6、示 功 能 ，用 按 键 来 让 选 手 进 行 抢 答 ， 在 液 晶 屏 上 显 示 抢 答 最 快 的 号 码 及 时 间 ， 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 AT89C51单 片 机 作 为 核 心 。 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 。基 于 单 片

7、 机 的 四 路 抢 答 器摘 要抢 答 器 可 以 在 竞 赛 、 文 体 娱 乐 活 动 （ 抢 答 活 动 ） 中 ， 能 准 确 、 公 正 、直 观 地 判 断 出 抢 答 成 功 者 。 通 过 抢 答 者 的 指 示 灯 、 液 晶 屏 显 示 和 声 音 显 示等 手 段 指 示 出 第 一 抢 答 者 。 一 般 抢 答 器 由 单 片 机 以 及 外 围 电 路 组 成 ， 分 为四 路 、 八 路 等 不 同 ， 四 路 和 八 路 的 差 别 是 ， 抢 答 器 背 面 的 接 口 有 几 组 ， 和外 形 基 本 没 有 关 系 。本 设 计 是 以 四 路 抢 答

8、为 基 本 理 念 。 利 用 AT89C51单 片 机 及 外 围 接 口 实 现 的 抢答 系 统 ， 利 用 单 片 机 的 定 时 器 /计 数 器 定 时 和 记 数 的 原 理 ， 将 软 、 硬 件 有 机 地 结合 起 来 ， 使 得 系 统 能 够 正 确 地 进 行 计 时 ， 同 时 能 够 正 确 地 显 示 时 间 。 用 开 关 做 键盘 输 出 ， 扬 声 器 发 生 提 示 。 同 时 系 统 能 够 实 现 ： 在 抢 答 中 ， 只 有 开 始 后 抢 答 才 有效 ， 如 果 在 开 始 抢 答 前 抢 答 无 效 ； 正 确 按 键 后 有 声 音 提

9、示 ； 抢 答 时 间 倒 记 时 显 示 ，满 时 后 系 统 计 时 自 动 停 止 及 主 控 强 制 复 位 ； 按 键 锁 定 ， 在 有 效 状 态 下 ， 按 键 无 效 。关 键 字 : 液 晶 屏 ， AT89C51 ,按 键FourWay Responder Based on Single Chip MicrocomputerABSTRACTRespondercan contest, sportsandentertainment activities(Responder activities),and accurate, impartial and visually det

10、ermine the answer winner. Answer by thoselights, LCD display and sound display means indicates that the first answer those.General Responder by the microcontroller and peripheral circuits, divided into fourdifferences, such as different eight, four, and eight is the answer in the back of theinterfac

11、ehasseveralgroups,andtheshapedoesnotmatter.The design is based on four basic concepts answer. Use AT89C51microcontroller and peripheral interface Responder system, using single-chip timer /counter timing and counting principle, the software and hardware organicallycombined, allows the system to be t

12、imed correctly, and be able to display the timecorrectly. Switch to do with the keyboard output, speaker occur tips.And the systemcan be achieved: In answer,the only answer is only valid after the start, if the answerbefore the start, is invalid; the correct key voice prompts; Responder time countdo

13、wndisplay, the timer stops automatically when the system is full and the master forcedreset;keyslockedintheactivestate,thekeyisinvalid.Keywords:LCDdisplay,AT89C51,Button目 录第 1章 绪 论 .71.1引 言 .71.2方 案 设 计 .8第 2章 硬 件 电 路 的 工 作 原 理 .92.1 51单 片 机 的 功 能 简 介 .92.2液 晶 屏 显 示 电 路 .102.3时 钟 频 率 电 路 .102.4 复 位

14、电 路 112.5 报 警 电 路 12第 3章 软 件 设 计 流 程 .13第 4章 系 统 调 试 和 结 果 分 析 .16小 结 .18参 考 文 献 .19附 录 1 元 器 件 清 单 20附 录 2 C语 言 程 序 21附 录 3 仿 真 电 路 图 29第 1 章 绪 论1.1 引 言随 着 技 术 的 进 步 ， 单 片 机 与 串 口 通 信 的 结 合 更 多 地 应 用 到 各 个 电 子 系 统 中 已成 一 种 趋 势 。 本 设 计 就 是 基 于 单 片 机 设 计 抢 答 系 统 ， 通 过 串 口 通 信 动 态 传 输 数 据 ，使 抢 答 系 统 有

15、 了 更 多 更 完 善 的 功 能 。 单 片 机 系 统 的 硬 件 结 构 给 予 了 抢 答 系 统 “ 身躯 ” ， 而 单 片 机 的 应 用 程 序 赋 予 了 其 新 的 “ 生 命 ” ， 使 其 在 传 统 的 抢 答 器 面 前 具有 电 路 简 单 、 成 本 低 、 运 行 可 靠 等 特 色 。 对 于 抢 答 器 我 们 大 家 都 知 道 那 是 用 于 选手 做 抢 答 题 时 用 的 ， 选 手 进 行 抢 答 ， 抢 到 题 的 选 手 来 回 答 问 题 。 抢 答 器 不 仅 考 验选 手 的 反 应 速 度 同 时 也 要 求 选 手 具 备 足 够

16、 的 知 识 面 和 一 定 的 勇 气 。 选 手 们 都 站 在同 一 个 起 跑 线 上 ， 体 现 了 公 平 公 正 的 原 则 。抢 答 器 作 为 一 种 电 子 产 品 ， 早 已 广 泛 应 用 于 各 种 智 力 和 知 识 竞 赛 场 合 ， 但 目前 所 使 用 的 抢 答 器 有 的 电 路 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 集 成 块 的 购 买 又 很 困 难 。 为 适 应 高 校 等 多 代 表队 单 位 活 动 的 需 要 而 设 计 一 个

17、多 功 能 抢 答 器 ， 这 种 抢 答 器 具 有 电 路 简 单 ， 元 件 普通 ， 易 于 购 买 等 优 点 ， 很 好 地 解 决 了 制 作 者 制 作 困 难 和 难 于 购 买 的 问 题 。1.2 方 案 设 计抢 答 器 的 工 作 原 理 是 采 用 单 片 机 最 小 系 统 ， 用 查 询 式 键 盘 进 行 抢 答 。 通 过 抢答 按 键 模 块 ， 连 接 按 键 进 行 抢 答 。 此 电 路 完 成 的 功 能 如 图 1-1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

18、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 液 晶 屏 上 显示 相 应 的 号 码 ， 并 锁 存 ， 同 时 禁 止 其 他 按 钮 的 输 入 。 系 统 是 采 用 模 块 化 设 计 的 智能 抢 答 器 ， 主 控 与 参 赛 者 设 为 终 端 分 系 统 。 主 控 分 系 统 有 ： 开 始 与 清 零 控 制 按 钮 、复 位

19、 按 钮 、 各 种 相 关 显 示 调 控 功 能 等 。 参 赛 者 分 系 统 设 有 ： 抢 答 按 钮 、 计 时 显 示 、提 示 功 能 等 。图 1-1抢 答 器 系 统 结 构 框 图 时 钟 电 路第 2 章 硬 件 电 路 的 工 作 原 理2.1 51 单 片 机 的 功 能 简 介AT89C51是 89系 列 单 片 机 的 标 准 型 ， 它 是 与 MSC-51系 列 单 片 机 兼 容 的 。在 内 部 含 有 4KB或 8KB可 重 复 编 程 的 Flash存 储 器 ， 可 进 行 1000次 擦 写 操 作 。全 静 态 工 作 为 0-24MHZ， 有

20、 3级 程 序 锁 存 器 ， 内 部 含 有 128-256字 节 的 RAM，有 32条 可 编 程 I/O 口 线 ， 2-3个 16位 定 时 /计 数 器 ， 6-8个 中 断 源 ， 通 用 的 串 行接 口 ， 低 电 压 空 闲 及 电 源 下 降 方 式 。外 部 定时 元 件复 位中 断电 源 系 统 时 钟ROM CPU 定 时 /计 数 器串 行 I/O口并 行 I/O口RAM图 2-1 AT89C51单 片 机 的 内 部 结 构 图AT89C51单 片 机 内 部 由 CPU、 4KB的 FPEROM ， 128B的 RAM， 两 个 16位 的 定 时 /计 数

21、器 T0和 T1， 4个 8位 的 I/O端 P0、 P1、 P2、 P3等 组 成 。 单 片 微机 内 部 最 核 心 的 部 分 是 CPU。 CPU主 要 功 能 是 产 生 各 种 控 制 信 号 ， 控 制 存 储 器 、输 入 /输 出 端 口 的 数 据 传 输 、 数 据 的 算 术 运 算 、 逻 辑 运 算 以 及 位 操 作 处 理 等 ， CPU按 其 功 能 可 分 为 运 算 器 和 控 制 器 两 部 分 。2.2 液 晶 屏 显 示 电 路如 图 2-2， 使 用 液 晶 屏 显 示 抢 答 成 功 者 号 码 、 时 间 。 液 晶 显 示 屏 （ LCD）

22、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 。图 2-2 液 晶 屏 显 示 电 路 图2.3 时 钟 频 率 电 路单 片 机 必 须 在 时 钟 的 驱 动 下 才 能 工 作 。 在 单 片 机 内 部 有 一 个 时 钟 振 荡 电 路 ，只 需 要 外 接 一 个 振 荡 源 就 能 产 生 一 定 的 时 钟 信 号 送 到 单 片 机 内 部 的 各 个 单 元 ， 决定 单

23、片 机 的 工 作 速 度 。 时 钟 电 路 如 图 2-3所 示 。图 2-3 时 钟 电 路 图一 般 选 用 石 英 晶 体 振 荡 器 。 此 电 路 在 加 电 大 约 延 迟 10ms后 振 荡 器 起 振 ， 在XTAL2引 脚 产 生 幅 度 为 3V左 右 的 正 弦 波 时 钟 信 号 ， 其 振 荡 频 率 主 要 由 石 英 晶振 的 频 率 确 定 。 电 路 中 两 个 电 容 C1， C2的 作 用 有 两 个 ： 一 是 帮 助 振 荡 器 起 振 ；二 是 对 振 荡 器 的 频 率 进 行 微 调 。单 片 机 在 工 作 时 ， 由 内 部 振 荡 器

24、产 生 或 由 外 直 接 输 入 的 送 至 内 部 控 制 逻 辑 单元 的 时 钟 信 号 的 周 期 称 为 时 钟 周 期 。 其 大 小 是 时 钟 信 号 频 率 的 倒 数 ， 常 用 fosc表示 。 图 中 时 钟 频 率 为 12MHz， 即 fosc=12MHz， 则 时 钟 周 期 为 1/12s。2.4 复 位 电 路单 片 机 的 第 9脚 RST为 硬 件 复 位 端 ， 只 要 将 该 端 持 续 4个 机 器 周 期 的 高 电平 即 可 实 现 复 位 ， 复 位 后 单 片 机 的 各 状 态 都 恢 复 到 初 始 化 状 态 ， 其 电 路 图 如

25、图2-4所 示 ：图 2-4 复 位 电 路 图图 2-4中 由 按 键 RESET1以 及 电 解 电 容 C3、 电 阻 R2构 成 按 键 及 上 电 复 位 电 路 。由 于 单 片 机 是 高 电 平 复 位 ， 所 以 当 按 键 RESET1按 下 时 候 ， 单 片 机 的 9脚 RESET管 脚 处 于 高 电 平 ， 此 时 单 片 机 处 于 复 位 状 态 。 当 上 电 后 ， 由 于 电 容 的 缓 慢 充 电 ，单 片 机 的 9脚 电 压 逐 步 由 高 向 低 转 化 ， 经 过 一 段 时 间 后 ， 单 片 机 的 9脚 处 于 稳 定的 低 电 平 状

26、态 ， 此 时 单 片 机 上 电 复 位 完 毕 ， 系 统 程 序 从 0000H开 始 执 行 。2.5 报 警 电 路我 们 知 道 ， 声 音 的 频 谱 范 围 约 在 几 十 到 几 千 赫 兹 ， 若 能 利 用 程 序 来 控 制 单 片机 某 个 口 线 的 “ 高 ” 电 平 或 低 电 平 ， 则 在 该 口 线 上 就 能 产 生 一 定 频 率 的 矩 形 波 ，接 上 喇 叭 就 能 发 出 一 定 频 率 的 声 音 ， 若 再 利 用 延 时 程 序 控 制 “ 高 ” “ 低 ” 电 平 的持 续 时 间 ， 就 能 改 变 输 出 频 率 ， 从 而 改

27、变 音 调 ， 使 喇 叭 发 出 不 同 的 声 音 。本 文 设 计 如 图 2-5所 示 ， 此 处 用 到 了 单 片 机 23脚 的 IO端 口 功 能 ， 单 片 机 通过 内 部 定 时 器 的 操 作 实 现 交 替 变 换 的 波 形 输 出 驱 动 扬 声 器 发 声 。图 2-5 报 警 电 路 图第 3 章 软 件 设 计 流 程本 次 设 计 的 抢 答 器 的 程 序 采 用 的 是 C程 序 设 计 ， C语 言 的 显 著 特 点 是 用 二 进制 来 编 写 程 序 ,程 序 的 各 个 部 分 除 了 必 要 的 信 息 交 流 外 彼 此 之 间 相 互

28、独 立 。 这 种结 构 化 方 式 可 使 程 序 层 次 清 晰 , 便 于 使 用 、 维 护 以 及 调 试 。 C语 言 是 以 函 数 形 式提 供 给 用 户 的 ,这 些 函 数 可 方 便 的 调 用 ,并 具 有 多 种 循 环 、 条 件 语 句 控 制 程 序 流 向 ,从 而 使 程 序 完 全 结 构 化 。 虽 然 C语 言 也 是 强 类 型 语 言 ， 但 它 的 语 法 比 较 灵 活 ，允 许 程 序 编 写 者 有 较 大 的 自 由 度 。 本 次 设 计 的 主 程 序 中 包 括 时 钟 设 计 程 序 ， 定 时器 中 断 子 程 序 ， 数 码

29、 管 显 示 程 序 以 及 按 键 控 制 子 程 序 。抢 答 器 主 流 程 图 如 图 3-1所 示 ：图 3-1 抢 答 器 主 程 序 流 程 图抢 答 器 定 时 中 断 流 程 图 如 图 3-2：图 3-2 抢 答 器 定 时 器 中 断 流 程 图第 4 章 系 统 调 试 和 结 果 分 析统 调 试 包 括 硬 件 调 试 和 软 件 调 试 ， 而 且 两 者 是 密 不 可 分 的 。 我 们 设 计 好 的 硬件 电 路 和 软 件 程 序 ， 只 有 经 过 联 合 调 试 ， 才 能 验 证 其 正 确 性 ； 软 硬 件 的 配 人 情 况以 及 是 否 达

30、 到 设 计 任 务 的 要 求 ， 也 只 有 经 过 调 试 ， 才 能 发 现 问 题 并 加 以 解 决 、 完善 ， 最 终 开 发 成 实 用 产 品 。软 件 调 试 一 般 包 括 分 块 调 试 和 联 机 调 试 两 个 阶 段 。 程 序 的 分 块 调 试 一 般 在 单片 机 开 发 装 置 上 进 行 ， 可 根 据 所 调 程 序 功 能 块 的 入 口 参 量 初 值 编 制 一 个 特 殊 的 程序 段 ， 并 连 同 被 调 程 序 功 能 块 一 起 在 开 发 装 置 上 运 行 ； 也 可 配 合 对 应 硬 件 电 路 单独 运 行 某 程 序 功

31、能 块 ， 然 后 检 查 是 否 正 确 ， 如 果 执 行 结 果 与 预 想 的 不 一 致 ， 可 以通 过 单 步 运 行 或 设 置 断 点 的 方 法 ， 查 出 原 因 并 加 以 改 正 ， 直 到 运 行 结 果 正 确 为 止 。这 时 该 程 序 功 能 块 已 调 试 完 毕 ， 可 去 掉 附 加 程 序 段 。 其 它 程 序 功 能 块 可 按 此 法 进行 调 试 。 程 序 联 机 调 试 就 是 将 已 调 试 好 的 各 程 序 功 能 块 按 总 体 结 构 联 成 一 个 完 整程 序 ， 在 所 研 制 的 硬 件 电 路 上 运 行 。 从 而

32、试 验 程 序 整 体 运 行 的 完 整 性 、 正 确 性 和与 硬 件 电 路 的 配 合 情 况 。 在 联 调 中 可 能 会 有 某 些 支 路 上 的 程 序 、 功 能 块 因 受 条 件制 约 而 得 不 到 相 应 的 输 入 参 数 ， 这 时 ， 调 试 人 员 应 创 造 条 件 进 行 模 拟 调 试 。 在 联调 中 如 发 现 硬 件 问 题 也 应 及 时 修 正 ， 直 到 单 片 机 系 统 的 软 件 、 硬 件 全 部 调 试 成 功为 止 。 系 统 调 试 完 成 后 ， 还 要 进 行 一 段 时 间 的 试 运 行 ， 从 而 检 验 系 统

33、的 稳 定 性 和抗 干 扰 能 力 ， 验 证 系 统 功 能 是 否 达 到 设 计 要 求 ， 是 否 达 到 预 期 的 效 果 。1） 图 4-1为 主 持 人 按 下 清 零 键 后 的 截 图 ， 此 时 液 晶 屏 两 项 均 显 示 0.图 4-12） 主 持 人 按 下 启 动 键 后 的 截 图 ， 液 晶 屏 显 示 从 10秒 开 始 倒 计 时 。 如 图 4-2：图 4-23） 选 手 按 下 时 的 截 图 ， 显 示 对 应 的 选 手 编 号 ， 例 如 2号 选 手 ， 如 图 4-3所 示 ：图 4-3本 设 计 具 有 清 零 装 置 和 抢 答 控

34、制 ， 可 由 主 持 人 操 纵 。 具 有 定 时 功 能 ， 在 10S内 无 人 抢 答 表 示 所 有 参 赛 选 手 对 本 题 弃 权 。 10S时 仍 无 人 抢 答 其 报 警 电 路 工 作 表示 抢 答 时 间 耗 尽 并 禁 止 抢 答 。 电 路 中 的 六 个 按 键 从 上 到 下 分 别 是 清 零 键 、 开 始 键和 四 组 选 手 的 按 键 。 仿 真 现 象 及 调 试 结 果 如 图 4-1、 图 4-2、 图 4-3所 示 。小 结本 文 研 究 与 设 计 的 四 路 多 功 能 抢 答 器 采 用 了 通 用 的 电 子 元 器 件 ， 利 用

35、AT89C51 单 片 机 及 外 围 接 口 实 现 抢 答 系 统 ， 利 用 单 片 机 的 定 时 器 /计 数 器 定 时 和记 数 的 原 理 ， 将 软 、 硬 件 有 机 地 结 合 起 来 。 相 较 于 传 统 亮 灯 指 示 抢 答 选 手 的 设 计 ，本 次 设 计 中 采 用 了 液 晶 屏 显 示 抢 答 选 手 号 码 的 方 式 ， 显 示 结 果 更 加 直 观 。 抢 答 电路 中 还 加 入 了 计 时 模 块 与 报 警 模 块 ， 在 主 持 人 宣 布 抢 答 开 始 打 开 抢 答 计 时 开 关 的同 时 ， 液 晶 屏 显 示 剩 余 抢 答

36、 时 间 ， 若 倒 计 时 结 束 仍 无 人 抢 答 ， 报 警 器 响 起 提 示 主持 人 时 间 到 并 禁 止 选 手 抢 答 。 这 些 设 计 都 提 高 了 抢 答 效 率 ， 方 便 了 主 持 人 的 操 作 。对 于 单 片 机 类 设 计 ， 其 硬 件 电 路 是 比 较 简 单 的 ， 主 要 是 解 决 程 序 设 计 中 的 问题 。 而 程 序 设 计 是 一 个 很 灵 活 的 东 西 ， 它 反 映 了 你 解 决 问 题 的 逻 辑 思 维 和 创 新 能力 。 因 此 在 整 个 设 计 过 程 中 大 部 分 时 间 是 用 在 程 序 上 面 的

37、 。 很 多 子 程 序 是 可 以 借鉴 书 本 上 的 ， 但 怎 样 衔 接 各 个 子 程 序 才 是 关 键 的 问 题 所 在 ， 这 需 要 对 单 片 机 的 结构 很 熟 悉 。 因 此 可 以 说 单 片 机 的 设 计 是 软 件 和 硬 件 的 结 合 ， 二 者 是 密 不 可 分 的 。当 然 ， 在 设 计 过 程 中 由 于 时 间 仓 促 有 很 多 地 方 难 免 存 在 不 足 之 处 ， 硬 件 设 计已 经 基 本 完 成 ， 在 软 件 设 计 中 有 些 功 能 还 尚 未 开 发 出 来 。 我 们 还 可 以 将 设 计 的 扩展 功 能 增

38、强 ： 1、 可 以 增 加 记 分 模 块 ， 可 以 设 定 初 始 积 分 ， 并 记 录 每 次 抢 答 完 成后 的 积 分 。 2、 将 抢 答 按 键 用 无 线 实 现 ， 如 红 外 线 ， 使 抢 答 者 可 以 远 距 离 进 行 抢答 ， 并 简 化 按 键 模 块 的 线 路 布 置 。 如 果 提 供 相 应 的 器 材 及 时 间 上 的 宽 限 ， 一 定 可以 完 成 上 述 扩 展 功 能 ， 进 一 步 完 善 作 品 。参 考 文 献1 于 海 生 等 ， 微 型 计 算 机 控 制 技 术 M， 北 京 ： 清 华 大 学 出 版 社 ， 2008.2

39、 郭 天 祥 ， 51单 片 机 C语 言 教 程 入 门 、 提 高 、 开 发 、 拓 展 全 攻 略 M， 电子 工 业 出 版 社3 The measurement of oil consumption on engineA.Proceedings of 4thInternationalSymposiumonTestandMeasurement(Volume2)C,20014李 增 生 .对 抢 答 器 的 改 进 J.电 子 制 作 ,2000,(12).5蔡 朝 阳 .单 片 机 控 制 实 习 与 专 题 制 作 M.北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ， 2

40、0066丁 建 伟 .抢 答 器 电 路 设 计 J.兰 州 工 业 高 等 专 科 学 校 学 报 ， 2008， （ 04）7胡 学 海 .单 片 机 原 理 及 应 用 系 统 设 计 M.北 京 ： 北 京 电 子 工 业 出 版 社 ， 2005附 录 1 元 器 件 清 单元 件 名 称 型 号 数 量单 片 机 AT89C51 1电 解 电 容 10uf 1开 关 Button 7电 阻 R（ 200） 1电 阻 R（ 600） 1电 阻 R（ 10k） 9晶 振 CRYSTAL 1电 容 10uf 2液 晶 屏 1602 1电 源 5v 2附 录 2 C 语 言 程 序#inc

41、lude#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharnum; /定 义 中 断 变 量 ， num计 满 20表 示 1秒 时 间 到ucharnum1; /十 秒 倒 计 时 显 示 初 始 值ucharflag1,flag2; /清 零 键 及 开 始 键 按 下 标 志 位ucharflag3,flag4=0; /定 义 键 盘 按 下 标 志 位#defineLCDPORTP0sbitLCD1602_RS=P20;sbitLCD1602_EN=P21;sbitsp=P22; /定 义 蜂 鸣 器 端 口sbitclear=P10

42、; /定 义 清 零 键sbitstart=P11; /开 始 键sbitkey1=P12;sbitkey2=P13;sbitkey3=P14;sbitkey4=P15; /key1 到 key4 为 选 手 按 键voiddelay(uintz) /延 时 函 数uinti,j;for(i=z;i0;i-)for(j=110;j0;j-);voidWriteCmd_1602(unsignedcharcmd) LCD1602_RS=0;LCDPORT=cmd;delay(1);LCD1602_EN=1;delay(1);LCD1602_EN=0;voidWriteByte_1602(unsig

43、nedchardate) LCD1602_RS=1;LCDPORT=date;delay(1);LCD1602_EN=1;delay(1);LCD1602_EN=0;voidInit_1602() LCD1602_EN=0;WriteCmd_1602(0x38);WriteCmd_1602(0x0c);/光 标 不 显 示 地 址WriteCmd_1602(0x06);WriteCmd_1602(0x01);voidbeep() /定 义 蜂 鸣 器 函 数 sp=0;delay(500);sp=1;/ delay(500);voiddis(uchar*p) while(*p!=0) Writ

44、eByte_1602(*p+);voiddisplay_init()WriteCmd_1602(0x80);dis(“SerialNumber:“);WriteCmd_1602(0x80+0x40);dis(“SurplusTime:“);WriteCmd_1602(0x80+0x40+13);dis(“00s“);voiddisplay_num(uchara) /选 手 编 号 显 示 函 数 WriteCmd_1602(0x80+15);WriteByte_1602(a);voidclr() /清 零 函 数 (主 持 人 按 下 清 零 键 后 数 码 管 显 示 0) WriteCmd

45、_1602(0x80+15);WriteByte_1602(0);voiddis10s() /十 秒 倒 计 时 显 示 函 数 ucharshi,ge;shi=num1/10;ge=num1%10;WriteCmd_1602(0x80+0x40+13);WriteByte_1602(shi+0x30);WriteCmd_1602(0x80+0x40+14);WriteByte_1602(ge+0x30);voidplayer() /选 手 按 键 检 测 函 数if(key1=0if(key1=0TR0=0;flag1=flag2=0;flag4=1;beep();while(!key1);

46、if(key2=0if(key2=0TR0=0;flag1=flag2=0;flag4=1;beep();while(!key2);if(key3=0if(key3=0TR0=0;flag1=flag2=0;flag4=1;beep();while(!key3);if(key4=0if(key4=0TR0=0;flag1=flag2=0;flag4=1;beep();while(!key4);voidkeyscan() /检 测 按 键 if(clear=0if(clear=0 /等 待 按 键 释 放flag1=0;flag2=0;flag3=0;flag4=0;num=0;num1=10;

47、clr(); /清 零flag1=1; /按 下 清 零 键 标 志 位if(flag1=1) /如 果 按 下 清 零 键 if(start=0if(start=0flag3=1;while(!start);if(flag2=1) /按 下 开 始 键 TR0=1; /启 动 定 时 器 0dis10s();player();voidmain() TMOD=0x01; /设 置 定 时 器 0工 作 方 式 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1; /开 总 中 断ET0=1; /开 定 时 器 0中 断Init_1602();di

48、splay_init();while(1) /一 直 检 测 按 键 keyscan();voidT0_ser()interrupt1 TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;num+;if(num=20) num=0;num1-;if(num1=0) TR0=0;flag1=0;flag2=0;num=0;num1=10;clr();beep();附 录 3 仿 真 电 路 图（ 1） 主 持 人 按 下 清 零 键 后 的 截 图 ， 此 时 液 晶 屏 两 项 均 显 示 0：（ 2） 主 持 人 按 下 启 动 键 后 的 截 图 ， 液 晶 屏 显 示 从 10秒 开 始 倒 计 时 ：（ 3） 选 手 按 下 时 的 截 图 ， 显 示 对 应 的 选 手 编 号 ， 例 如 2号 选 手