基于51單片機(jī)的八路搶答器

1、 題 目 基于單片機(jī)的八路搶答器 學(xué)院名稱 信息工程學(xué)院 指導(dǎo)老師 X X X 班 級 11級電信2班 學(xué) 號 學(xué)生姓名 時 間 摘 要在日常生活中，我們可以在電視，或者現(xiàn)實生活活動現(xiàn)場可以看到在答題或者游戲中，他總能第一時間測到誰是第一個，讓我們的世界少了那些不必要的爭議，那是什么，那就是搶答器。通過一次又一次科學(xué)的進(jìn)步，單片機(jī)在發(fā)展，各種功能運(yùn)用到現(xiàn)實生活的各種領(lǐng)域讓我們生活更加的接近理想話以及通過簡單的操作完成手工無法完成或者很難做到的事情，例如家電，通信，商業(yè)，工業(yè)，航空，航天，軍事以及汽車方面。當(dāng)然這次我們做的是其中的一種那就是搶答器，它具有很高的安全性、可靠性，準(zhǔn)確性，應(yīng)用日益廣泛

2、。本次設(shè)計使用 AT89C51 實現(xiàn)一基于單片機(jī)的搶答器設(shè)計，其主要具有如下功能： （1）搶答時間調(diào)試，限時時間調(diào)試這兩個功能都是要在最開始時調(diào)試?？梢愿淖冋{(diào)試搶答時間和限時時間。（2）聲光報警系統(tǒng)。搶答時間倒計時時會報警閃爍，以及蜂鳴器報警還有時間提示。（3）鎖定功能。為了很好的在第一時間鎖定第一位，搶答器做了很好的反饋功能，為此能夠更加精確的鎖定反饋第一位搶答器是由一個AT89C51、輸出八段顯示電路。另外系統(tǒng)還有 LED 提示燈，報警蜂鳴器等。 搶答器的功能在于反饋以及最快的時間做出選擇： （1）限時時間調(diào)試搶答時間調(diào)試功能：這是一個十分人性化的設(shè)計，他可以在不同的場合用不同的時間來限定

3、搶答以及限時時間的調(diào)試。 （2）搶答鎖定功能：當(dāng)按下?lián)尨疰I時，搶答器會判斷第一個搶答的以及顯示搶答人的編號。 （3）報警系統(tǒng)：當(dāng)搶答倒計時到5秒時開始二極管開始閃爍報警蜂鳴器開始鳴叫。 主要的設(shè)計實施過程：首先，選用 ATMEL公司的單片機(jī) AT89C51，以及選購其他電子元器件。第二步，使用Protel設(shè)計硬件電路原理圖，并設(shè)計 PCB圖完成人工布線。第三步，使用Medwin 軟件編寫單片機(jī)的 C語言程序、仿真、軟件調(diào)試。第四部，使用 PROTEUS 軟件進(jìn)行模擬軟、硬件調(diào)試。最后，聯(lián)合軟、硬件調(diào)試電路板，完成本次設(shè)計。 目錄 概 述.41總體設(shè)計方案.41.1系統(tǒng)設(shè)計方案.51.2系統(tǒng)總體

4、結(jié)構(gòu)框圖.5 1.3功能顯示區(qū).62 軟件設(shè)計.62.1主程序流程圖.73仿真和調(diào)試.74 附錄.9概 述隨著科技的發(fā)展，單片機(jī)已不是一個陌生的名詞，它的出現(xiàn)是近代計算機(jī)技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，因為單片機(jī)的誕生標(biāo)志著計算機(jī)正式形成了通用計算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)兩大分支。單片機(jī)單芯片的微小體積和低的成本，可廣泛地嵌入到如玩具、家用電器、機(jī)器人、儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、工業(yè)控制單元、辦公自動化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、艦船、個人信息終端及通訊產(chǎn)品中，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中最重要的智能化工具。本文所涉及的是市場占有率最高的是MCS51系列，因為世界上很多知名的IC生產(chǎn)廠家都生產(chǎn)51兼容的芯片。到目前

5、為止，MCS51單片機(jī)已有數(shù)百個品種，還在不斷推出功能更強(qiáng)的新產(chǎn)品。本設(shè)計是基于單片機(jī)的搶答器設(shè)計方案，根據(jù)要求，給出了該單片機(jī)搶答器的硬件電路和軟件程序，同時給出了單片機(jī)型號的選擇、硬件設(shè)計、軟件流程圖、單片機(jī)存儲單元的分配、匯編語言源程序及詳細(xì)注釋等內(nèi)容1 總體設(shè)計方案方案一：采用數(shù)字電路控制。采用數(shù)字顯示電路的好處就是設(shè)計簡單。用以在P0口外接電阻做輸出口并接數(shù)碼管來顯示時間 ，共設(shè)了8個用戶輸入鍵，當(dāng)搶答的時候，其中只有1個是有效按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，將無反應(yīng)只顯示第一位搶答編號，如果用戶搶答的時間剩下5秒（一般情況下，用戶不會超過5秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電

6、路將報警。電路由兩大部分組成：顯示器電路和主電源電源(UPS)，其中設(shè)置時間調(diào)整是為了可以合理的調(diào)節(jié)時間更加的人性化和用于不同的場合。方案二：采用一種是用以AT89C51為核心的單片機(jī)控制方案。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計和豐富的IO端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實現(xiàn)基本的搶答器功能，還能添加調(diào)節(jié)功能等等。通過比較以上兩種方案，單片機(jī)方案有較大的活動空間，不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，故本次設(shè)計采用方案二。1.1 系統(tǒng)設(shè)計方案 本方案采用一種是用以AT89C51為核心的單片機(jī)控制方案。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計和豐富的I/O端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)基本的搶答顯示功能。初步設(shè)

7、計思路如下：搶答器用按鈕為了更加方便直觀的使用。LED數(shù)碼管顯示第一位搶答號以及搶答時間以及限時時間。用發(fā)光二極管代替報警的電路，發(fā)光表示倒計時已經(jīng)進(jìn)入5秒計時。到計時間到，系統(tǒng)報警。打開電源后，顯示器顯示“F FF”，只要第一個按下?lián)尨鹌鞯木蜁@示搶答號。這樣可預(yù)防搶答的時候出現(xiàn)不必要的麻煩。按“復(fù)位”鍵，清除顯示器為“F FF”。按開始鍵開始搶答倒計時，當(dāng)有人搶到第一個誕生那么主持人開始問問題，并且按下限時按鈕開始倒計時，一共為二十秒，搶答人必須要在20秒內(nèi)講出答案如果進(jìn)入最后5秒那么開始報警閃光提示，當(dāng)閃光介紹那么就說明答題介紹并且蜂鳴器鳴叫以提示。然后進(jìn)入第二輪的搶答要按下復(fù)位按鈕，來

8、更好的完成接下來的任務(wù)。1.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖本次設(shè)計主控制器為AT89C51單片。1.3 功能實現(xiàn)顯示區(qū)在本次設(shè)計中，基于節(jié)省材料的原則，暫時用發(fā)光二極管代替提示系統(tǒng)，發(fā)光管亮，表示5秒倒計時；滅，表示倒計時介紹。當(dāng)P口輸出低電平時，二極管發(fā)光，提示答題即將結(jié)束。硬件設(shè)計2.軟件設(shè)計主要過程是LED數(shù)碼管提示開始倒計時和限時搶答號，通過按鍵搶答，同時LED顯示倒計時情況，按下?lián)尨疰I后判斷第一位搶答號，作出倒計時和搶答號已經(jīng)報警提示處理。由于采用多個按鍵來完成搶答，那么其中一個第一個完成按鍵的會在數(shù)碼管上顯示搶答號。在搶答過程中，首先要進(jìn)入開始搶答的步驟，接著根據(jù)搶答號由顯示的搶答人來答題，

9、直到回答出或者倒計時結(jié)束，才能完成搶答過程。進(jìn)入搶答號的判斷比較處理狀態(tài)并給出相應(yīng)的處理過程。2.1程序流程圖3 仿真和調(diào)試采用Keil 和Protues軟件相結(jié)合進(jìn)行仿真。數(shù)碼管初始化顯示“F FF”：按下開始按鈕后，進(jìn)入搶答倒計時：選手在20秒內(nèi)搶答，如8號選手：進(jìn)入倒計時（5s）：非正規(guī)搶答，如6號選手：4 附錄（源代碼：）#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intchar s;uchar num=0;char time=20;/搶答時間char datitime=30;/答題限時時間uint tt,t1;/T

10、0,T1定時器定一秒時bit flag,s_flag=1,b_flag,fall_flag;/標(biāo)志位bit K_startcountflag,K_timecountflag;/時間調(diào)整標(biāo)志位sbit K0=P30;sbit beep=P37; /蜂鳴器輸出口sbit rled=P31;/指示燈輸出口sbit K1=P10;sbit K2=P11;sbit K3=P12;sbit K4=P13;sbit K5=P14;sbit K6=P15;sbit K7=P16;sbit K8=P17;sbit K_Time=P32;/答題計時鍵sbit K_startcount=P33;/開始搶答時間調(diào)整鍵

11、sbit K_timecount=P34;/答題計時時間調(diào)整鍵void delay(uchar ms)uchar y;for(;ms0;ms-)for(y=120;y0;y-);uchar code tabledu=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;uchar code tablewe=0XFE,0XFD,0XFB,0XF7;void T0_Init(void)TMOD=0X01;TH0=(65536-2000)/256;TL0=(65536-2000)%256;TH1

12、=(65536-2000)/256;TL1=(65536-2000)%256;ET0=1;ET1=1;EA=1;P0=0;void Key_Scan(void)/開始鍵掃描if(K0=0)delay(10);if(K0=0)while(!K0);TR0=1;s=time;tt=0;flag=1;s_flag=1;b_flag=1;num=0;beep=1;rled=1;fall_flag=0;/清除違規(guī)標(biāo)志位K_startcountflag=0;K_timecountflag=0;void Scan(void)/八路熱鍵掃描(哪個鍵先按下,哪個優(yōu)先級最高)if(K1=0)delay(10);i

13、f(K1=0)while(!K1);num=1;/數(shù)碼管顯示1號1TR0=0;/關(guān)閉定時器0,時間停止TR1=1;/打開定時器1,使揚(yáng)聲器響一聲s_flag=0;/關(guān)閉開始鍵標(biāo)志位,使再按其他七個鍵不會響應(yīng)if(K2=0)/下面七個鍵的處理同上delay(10);if(K2=0)while(!K2);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;

14、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;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)/開始鍵按下,

15、開始計時搶答if(num!=0)/如果有人搶答,則顯示相應(yīng)的幾號P0=tabledunum;/顯示幾號搶到了P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P2=0XFF;else/否則沒人搶答,則前面不顯示幾號P0=0;P2=0XFF;P0=tabledus/10;/下面為顯示搶答倒計時P2=tablewe2;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tabledus%10;P2=tablewe3;delay(2);P2=0XFF;P0=0;else/如果開始鍵沒有按下,則顯示F FF(若有違規(guī)者,則顯示違規(guī)號碼及 FF)或時間調(diào)整if(fall_flag=1)/違規(guī)顯示if(n

16、um!=0)P0=tabledunum;/顯示幾號違規(guī)了P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tabledu15;/下面顯示 FF,表示違規(guī)了P2=tablewe2;delay(2);P0=0;/消隱P2=0XFF;P0=tabledu15;P2=tablewe3;delay(2);P0=0;P2=0XFF;elseP0=0;P2=0XFF;else/沒有人違規(guī)才顯示調(diào)整時間if(K_startcountflag=1)P0=0X6D;/第一位數(shù)碼管顯示5(S)(表示搶答時間調(diào)整)P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P2=0XFF;P0=tab

17、ledutime/10;/下面顯示調(diào)整的搶答時間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=0X07;/第一位與第二位數(shù)碼管合起來顯示T,表示答題時間調(diào)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=0XF

18、F;P0=tabledudatitime%10;P2=tablewe3;delay(2);P0=0;P2=0XFF;else/否則顯示F FFP0=tabledu15;P2=tablewe0;delay(2);P0=0;P0=tabledu15;P2=tablewe2;delay(2);P0=0;/消隱P2=0XFF;P0=tabledu15;P2=tablewe3;delay(2);P0=0;P2=0XFF;void Time_Scan(void)/調(diào)整時間鍵掃描if(K_startcount=0)/搶答時間調(diào)整delay(10);if(K_startcount=0)while(!K_sta

19、rtcount);time+;if(time=50)time=20;K_startcountflag=1;/將搶答時間標(biāo)志位置1K_timecountflag=0;/同時關(guān)閉答題時間標(biāo)志位if(K_timecount=0)/答題時間調(diào)整delay(10);if(K_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();/開始鍵掃描if(flag=0)&(s_flag=1)/當(dāng)開始鍵沒按下及沒有人違規(guī)時才可進(jìn)行時間調(diào)整Time_Scan();if(flag=1)&(s_flag=0)/當(dāng)開始鍵按下及有人搶答才進(jìn)行開始回答計時倒計時if(K_Time=0)delay(10);if(K_Time=0)whil