基于單片機的六路搶答器設(shè)計

1、課程設(shè)計(論文)題 目 名 稱 基于單片機的六路搶答器設(shè)計 課 程 名 稱 單片機原理及在電氣測控學科中的應(yīng)用 學 生 姓 名 學 號 系 、專 業(yè) 電氣工程系、09電氣測控類 指 導(dǎo) 教 師 2011年6月17日邵陽學院課程設(shè)計（論文）任務(wù)書年級專業(yè)09電一學生姓名學 號題目名稱基于單片機的六路搶答器設(shè)計設(shè)計時間2011年6月7日2011年6月17日課程名稱單片機原理及在電氣測控學科中的應(yīng)用課程編號設(shè)計地點數(shù)字控制與PLC實驗室創(chuàng)新實驗室（214）（305）一、 課程設(shè)計（論文）目的課程設(shè)計是在校學生素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)，是理論與實踐相結(jié)合的橋梁和紐帶。單片機課程設(shè)計，要求學生更多的完成軟硬結(jié)

2、合的動手實踐方案，解決目前學生課程設(shè)計過程中普遍存在的缺乏動手能力的現(xiàn)象。單片機課程設(shè)計是繼電子技術(shù)、和單片機原理與應(yīng)用課程之后開出的實踐環(huán)節(jié)課程，其目的和任務(wù)是訓練學生綜合運用已學課程“電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“單片機原理及應(yīng)用”的基本知識，獨立進行單片機應(yīng)用技術(shù)和開發(fā)工作,掌握單片機程序設(shè)計、調(diào)試和應(yīng)用電路設(shè)計、分析及調(diào)試檢測。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件1、89C51系列單片機2、電源、電阻，導(dǎo)線，LED7段數(shù)碼顯示，發(fā)光二極管等3、KEIL 軟件；Wave軟件4、THKSCM-1型單片機實驗系統(tǒng)。三、 任務(wù)和要求設(shè)計要求掌握六路搶答器的基本原理；掌握六路搶答器硬件電路的設(shè)計；掌握六路搶答器軟件程序

3、設(shè)計。設(shè)計一個可供6人進行的搶答器；系統(tǒng)設(shè)置復(fù)位按鈕，按動后，重新開始搶答；搶答器開始時數(shù)碼管顯示序號0，選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。搶答后顯示優(yōu)先搶答者序號，同時發(fā)出音響，并且不出現(xiàn)其他強打著的序號；搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設(shè)定，本搶答器的時間設(shè)定為60秒，當主持人啟動“開始”開關(guān)后，定時器開始減計時，同時音樂盒有短暫的聲響；設(shè)定的搶答時間內(nèi)選手可以搶答，這時定時器停止工作，顯示器上顯示選手的號碼盒搶答時間，并保持到主持人按復(fù)位鍵；當設(shè)定的時間到，而無人搶答時，本次搶答無效，揚聲器報警發(fā)出聲音，并禁止搶答，定時器上顯示00。

4、a) 要求設(shè)計出電氣原理圖；b) 要求設(shè)計出程序流程圖； 3、要求設(shè)計出程序；注：1此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學生簽字后生效；2此表1式3份，學生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實驗室、主要儀器設(shè)備等）1、單片機課程設(shè)計指導(dǎo)，中南大學出版社，張一斌等2009年9月2、單片機實驗與實踐教程，北京航空航天大學出版社，何立民等2004年7月3、THKSCM-1型單片機實驗系統(tǒng)實驗指導(dǎo)書、KEIL 軟件，WAVE 軟件4、數(shù)字控制與PLC實驗室”THKSCM-1型單片機實驗系統(tǒng)”。五、進度安排2011年6月1日-7日：收集和課程設(shè)計有關(guān)的資料，熟悉課題任

5、務(wù)何要求2011年6月7日-8日：總體方案設(shè)計2011年6月9日-10日：硬件電路設(shè)計2011年6月11日-12日：軟件設(shè)計2010年6月13日-15日：系統(tǒng)調(diào)試改進2010年6月16日：整理書寫設(shè)計說明書2010年6月17日：答辯并考核六、教研室審批意見教研室主任（簽名）： 年 月 日七|、主管教學主任意見 主管主任（簽名）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）： 學生（簽字）：邵陽學院課程設(shè)計（論文）評閱表學生姓名 劉真 學 號 系 電氣工程系 專業(yè)班級 09電一 題目名稱 基于單片機的六路搶答器課程設(shè)計 課程名稱單片機原理及在電氣測控學科中的應(yīng)用 一、學生自我總結(jié) 通過這次課程設(shè)計，對單

6、片機設(shè)計各種簡單的器件有了一定的了解，但是只能適應(yīng)于簡單的，對于更進一步的設(shè)計還是比較陌生，能基本上把本學期單片機課程學到的東西應(yīng)用于該項課程設(shè)計當中。 在完成單片機課程設(shè)計后,我們發(fā)現(xiàn)我們還有許多不足,所學到的知識還遠遠不夠,以至于還有一些功能不能被動完成。但通過學習這一次實踐,增強了我們的動手能力,提高和鞏固了單片機方面的知識,特別是軟件方面。從中增強了我們的團隊合作精神,并讓我們認識到把理論應(yīng)用到實踐中去是多么重要。 學生簽名： 2011年 6 月17日二、指導(dǎo)教師評定評分項目平時成績論文答辯綜合成績權(quán) 重304030單項成績指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學

7、生課程設(shè)計（論文）成績評定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計說明書（或論文）的“任務(wù)書”頁后面；2、表中的“評分項目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細則和評分標準確定。摘要 單片機由于其微小的體積和極低的成本，廣泛的應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域中。在工業(yè)生產(chǎn)中，單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生產(chǎn)力的機種。單片微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱微控器。學校和電視臺等單位常舉辦各種比賽，搶答器是必要設(shè)備。在我校舉行的各種競賽中我們經(jīng)?？吹接袚尨鸬沫h(huán)節(jié)，舉辦方多數(shù)采用讓選手通過舉答題板的方法判斷選手的答題權(quán)，這在某種程度上會因為主持人的主觀誤斷造成比賽的不公平性。搶答器是一名公正的裁判

8、員，它由主體電路與擴展電路組成。搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，編號立刻鎖存，并在LED數(shù)碼顯示管上顯示選手的編號，同時蜂鳴器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答選手的編號一直保留到主持人將系統(tǒng)清零為止。本設(shè)計使用89C51單片機來實際搶答器，組數(shù)可以在六組以內(nèi)任意使用。并且具有倒計時和時間設(shè)置及報警功能。搶答器分計在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題必須要設(shè)計一個系統(tǒng)來完成任務(wù)。本文介紹了一種六路搶答器的設(shè)計與制作。關(guān)鍵詞：搶答；鎖存；計時；顯示；清零 1 概要在科技高速發(fā)展的21世紀，人才成為最重要的社會資源之一。競爭日

9、益激烈，人才選拔，評選擇優(yōu)等活動越加頻繁，而在這些活動當中，往往分為幾組選手參加，針對主持人提出的問題，如果要是讓選手采取用舉手的方式搶答，往往會因為主持人的主觀誤斷的誤差，造成比賽的不公平性。本著公平公正的原則，就需要有一種穩(wěn)定、準確的工具，作為判斷的標準，因此數(shù)字搶答器應(yīng)運而生，由于其準確性高、實用性強，得到迅速推廣，從最初的益智類節(jié)目，廣泛應(yīng)用到各類競賽活動、娛樂節(jié)目中。許多繁瑣的系統(tǒng)都選擇由單片機進行設(shè)計，便能收到電路更簡單、功能更齊全的雙重良好效果。若把經(jīng)典的電子系統(tǒng)當作一個僵死的電子系統(tǒng)，那么智能化的現(xiàn)代電子系統(tǒng)則是一個具有“生命”的電子系統(tǒng)。而隨著技術(shù)的進步，單片機與串口通信的結(jié)

10、合更多地應(yīng)用到各個電子系統(tǒng)中已成一種趨勢?？傊?，搶答器朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，這就必然提高了搶答器的成本。而且目前使用的搶答器普遍存在許多問題：現(xiàn)場線路連接混亂復(fù)雜、不便于制作、可靠性低、實現(xiàn)困難；有的則用一些專用的集成塊，購買困難。本次的課題，旨在設(shè)計具有電路簡單，元件普通，易于購買的數(shù)字搶答器，更好的解決了制作成本高、困難大和難于購買的問題。本設(shè)計就是基于單片機設(shè)計搶答系統(tǒng)，通過串口通信動態(tài)傳輸數(shù)據(jù)，使搶答系統(tǒng)有了更多更完善的功能。結(jié)合單片機的特點設(shè)計出的搶答器，使其在傳統(tǒng)的搶答器面前具有電路簡單、成本低、運行可靠等特色。搶答器的功能就是在選手做搶答題時用的，主持人宣布開始，選手進行

11、搶答，搶到的選手來回答問題。搶答器在一定程度上也考驗了選手的反應(yīng)速度。1.1 數(shù)字搶答器的簡介搶答器我們都知道那是用于選手做搶答題時用的，選手進行搶答，由搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗選手的反應(yīng)速度同時也要求選手具備足夠的知識面和一定的勇氣。選手們都站在同一個起跑線上，體現(xiàn)了公平公正的原則。 本設(shè)計的數(shù)字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動報警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號在顯示器上輸出實現(xiàn)計時功能，構(gòu)成擴展電路。經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。更具

12、有實用性?，F(xiàn)簡單的介紹設(shè)計任務(wù)及要求、工作原理。1.2 設(shè)計任務(wù)及要求任務(wù)：設(shè)計一款具有鎖存與顯示功能的6人數(shù)字搶答器1.基本要求（1）搶答器同時供6名選手或6個代表隊比賽，分別用6個按鈕S0 S5表示。（2）設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控制。（3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。（4）搶答器具有定時搶答功能，主持人按“搶答開始”鍵，會有提示音，并立刻進入搶答倒計時（可預(yù)設(shè)搶答倒計時時間），如有選手搶答，會有提示音，并會顯示其

13、號碼數(shù)并立刻進入回答倒計時（可預(yù)設(shè)回答倒計時時間）。（5）參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。（6）如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。（7）如倒計時期間，主持人想停止倒計時可隨時按“停止”按鍵，系統(tǒng)會自動進入準備狀態(tài)，等待主持人按“搶答開始”進入下次搶答計時。（8）如果主持人未按“搶答開始”鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答，LED上不斷閃爍FF和犯規(guī)號碼數(shù)并鳴警報，直到按下“停止”鍵為止。1.3 搶答器的工作原理搶答器基本工作原理：該搶答器供六組參賽選手的搶

14、答比賽使用。每個選手的座位前安裝一只搶答按鈕開關(guān)和一只信號燈。主持人的座位前安裝一只復(fù)原按鈕開關(guān)、一只蜂鳴器和一只搶答器工作狀態(tài)指示燈。每當主持人口頭發(fā)出允許搶答的號令之后，哪個隊先按下座位上的按鈕開關(guān)，該座位的信號燈就先被點亮，同時封鎖其他按鈕開關(guān)的活動。并且熄滅主持人座位上的狀態(tài)指示燈和發(fā)出 3 聲類似于電話振鈴的提示聲，以“聲明”此次搶答動作已經(jīng)完成。在主持人確認后，按下復(fù)原按鈕，狀態(tài)指示燈重新點亮，并且同時發(fā)出“滴滴”聲，為下一次的搶答作好準備。電路中的蜂鳴器 FM 是一只帶有助音腔的壓電陶瓷蜂鳴器，用于模擬發(fā)出報警聲的功率放大器和喇叭。在 FM 發(fā)聲的同時，燈 D6 也在發(fā)光。FM

15、可以看作是一個電容性負載，本身不能流過直流電流。發(fā)聲的原理是，作用在兩個電極極板的電位在發(fā)生變化時，陶瓷材料就發(fā)生彎曲，從而振動空氣發(fā)出聲音。FM和 4 只按鈕開關(guān) SWaSWd 以及 4 只電阻 RaRd 都是在演示板的基礎(chǔ)上額外添加的。由于RB端口內(nèi)部具有上拉電阻，只要用軟件設(shè)置其有效，即可省略在4 只端口引腳上外接上拉電阻。2 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計為使硬件電路設(shè)計盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面：(1) 盡可能采用功能強的芯片，以簡化電路，功能強的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價格的總和高。(2) 留有設(shè)計余地。在設(shè)計硬件電路時

16、，要考慮到將來修改擴展的方便。因為很少有一錘定音的電路設(shè)計，如果現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點小小的修改或擴展而被迫進行全面返工。(3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機，本設(shè)計采用AT89C51單片機。(4) I/O端口，在樣機研制出來后進行現(xiàn)場試用時，往往會發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。如有些新的信號需要采集，就必須增加輸入檢測端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。如果在硬件電路設(shè)計就預(yù)留出一些I/O端口，雖然當時空著沒用，那么用的時候就派上用場了。2.1 單片機控制系統(tǒng)原理圖2-1 系統(tǒng)原理圖如圖2-1，P1.0為開始搶答，P1.7為停止，P1

17、.1-P1.6為六路搶答輸入，數(shù)碼管段選P0口，位選P2口低3位，蜂鳴器輸出為P3.6口。P3.2為時間加1調(diào)整，P3.3為時間減1調(diào)整。2.2 單片機主機系統(tǒng)電路該六路搶答器的設(shè)計細分為時鐘頻率電路的設(shè)計，復(fù)位電路的設(shè)計，顯示電路的設(shè)計和鍵盤掃描電路的設(shè)計等。2.2.1 時鐘頻率電路的設(shè)計單片機必須在時鐘的驅(qū)動下才能工作.在單片機內(nèi)部有一個時鐘振蕩電路,只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機內(nèi)部的各個單元,決定單片機的工作速度。圖2-2 外部振蕩源電路一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻率

18、主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個:一是幫助振蕩器起振;二是對振蕩器的頻率進行微調(diào)。單片機在工作時,由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù),常用fosc表示。2.2.2 復(fù)位電路的設(shè)計單片機的第9腳RST為硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù)4個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復(fù)位,復(fù)位后單片機的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖2-3所示:圖2-3 復(fù)位電路值得注意的是,在設(shè)計當中使用到了硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種功能,由上面的硬件復(fù)位后的各狀態(tài)可知寄存器及存儲器的值都恢復(fù)到了初始值,而前面的功能介紹中提到了倒

19、計時時間的記憶功能,該功能的實現(xiàn)的前提條件就是不能對單片機進行硬件復(fù)位,所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。軟復(fù)位實際上就是當程序執(zhí)行完畢之后,將程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的起始地址。2.2.3 顯示電路的設(shè)計顯示功能與硬件關(guān)系極大，當硬件固定后，如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。2.2.4 鍵盤掃描電路的設(shè)計鍵盤是人與微機系統(tǒng)打交道的主要設(shè)備。關(guān)于鍵盤硬件電路的設(shè)計方法也可以在文獻和書籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書籍中一般也提供了相應(yīng)的鍵盤掃描程序。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計的立場上來看，僅僅完成鍵盤掃描，讀取當前時刻的鍵盤狀態(tài)是不夠的，還有不少問題需

20、要妥善解決，否則，人們在操作鍵盤就容易引起誤操作和操作失控現(xiàn)象。在單片機應(yīng)用中鍵盤用得最多的形式是獨立鍵盤及矩陣鍵盤。它們各有自己的特點，其中獨立鍵盤硬件電路簡單，而且在程序設(shè)計上也不復(fù)雜，一般用在對硬件電路要求不高的簡單電路中；矩陣鍵盤與獨立鍵盤有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨立鍵盤復(fù)雜得多，而且在程序算法上比它要煩瑣，但它在節(jié)省端口資源上有優(yōu)勢得多，因此它更適合于多按鍵電路。其次就是消除在按鍵過程中產(chǎn)生的“毛刺”現(xiàn)象。這里采用最常用的方法，即延時重復(fù)掃描法，延時法的原理為：因為“毛刺”脈沖一般持續(xù)時間短，約為幾ms，而我們按鍵的時間一般遠遠大于這個時間,所以當單片機檢測到有按鍵動靜后再

21、延時一段時間(這里我們?nèi)?0ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài),如果是則為有效按鍵，否則無效。圖2-4 獨立鍵盤2.3 發(fā)聲我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單片機某個口線的“高”電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。2.4 系統(tǒng)復(fù)位使CPU進入初始狀態(tài)，從0000H地址開始執(zhí)行程序的過程叫系統(tǒng)復(fù)位。從實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的方法來看，系統(tǒng)復(fù)位可分為硬件復(fù)位和軟件復(fù)位。硬件復(fù)位必須通過CPU外部的硬件電路給CPU的RESET端加上

22、足夠時間的高電位才能實現(xiàn)。上電復(fù)位，人工按鈕復(fù)位和硬件看門狗復(fù)位均為硬件復(fù)位。硬件復(fù)位后，各專用寄存器的狀態(tài)均被初始化，且對片內(nèi)通用寄存器的內(nèi)容沒有影響。但是，硬件復(fù)位還能自動清除中斷激活標志，使中斷系統(tǒng)能夠正常工作，這樣一個事實卻容易為不少編碼人員所忽視。軟件復(fù)位就是用一系列指令來模擬硬件復(fù)位功能，最后通過轉(zhuǎn)移指令使程序從0000H地址開始執(zhí)行。對各專用寄存器的復(fù)位操作是容易的，也沒有必要完全模擬，可根據(jù)實際需要去主程序初始化過程中完成。而對中斷激活標志的清除工作常被遺忘，因為它沒有明確的位地址可供編程。有的編程人員用（LJMP 0000H）作為軟件陷阱，認為直接轉(zhuǎn)向0000H地址就完成了軟

23、件復(fù)位，就是這類錯誤的典型代表。軟件復(fù)位是使用軟件陷阱和軟件看門狗后必須進行的工作，這時程序出錯完全有可能發(fā)生在中斷子程序中，中斷激活標志已置位，它將阻止同級中斷響應(yīng)。由于軟件看門是高級中斷，它將阻止說要中斷響應(yīng)，由此可見清除中斷激活標志的重要性。在所有的指令中，只有RETI指令能夠清除中斷激活標志。前文各處提案到的出錯處理程序ERR主要完成這一功能，其他的善后工作交由復(fù)位后的系統(tǒng)去完成。這部分程序如下：POWER DATA 67H ;上電標志存放單元 ERR: CLR EA ;關(guān)中斷 MOV DPTR,#ERR1 ;準備返回地址PUSH DPLPUSH DPHRETI ;清除高級中斷激活標志

24、ERR1: MOV POWER,#0AAH ;重建上電標志 CLR A ;準備復(fù)位地址 PUSH ACC ;壓入復(fù)位地址0000HPUSH ACCRETI ;清除低級中斷激活標志，從程序0000H開始執(zhí)行這段程序先關(guān)中斷，以便后續(xù)處理能順利進行，然后用兩個RETI指令代替兩個LJMP指令，從而清除了兩級中斷激活標志。有相應(yīng)軟件陷阱捕捉來的程序可能沒有全部激活兩個標志，這也無妨。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件任務(wù)分析和硬件電路設(shè)計結(jié)合進行，哪些功能由硬件完成，哪些任務(wù)由軟件完成，在硬件電路設(shè)計基本定型后，也就基本上決定下來了。3.1 主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)初始化模塊按鍵模塊非非法搶答模塊調(diào)調(diào)整回答時間正正確

25、搶答模塊調(diào)調(diào)整搶答時間數(shù)碼顯示模塊 圖3-1 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.2 程序流程圖在本設(shè)計中包括了以下八個主要的程序：主程序、非法搶答序、搶答時間調(diào)整程序、回答時間調(diào)整程序、倒計時程序、正常搶答處理程序、犯規(guī)處理程序、顯示及發(fā)聲程序。主流程圖如3-2所示：開始鍵按下？加一鍵按下？減一鍵按下？正常搶答回答時間非法搶答處理調(diào)整搶答時間顯示犯規(guī)顯示搶答號并倒計時顯示FFF初始化YY 圖3-2 程序設(shè)計流程圖3.3 系統(tǒng)程序（見附錄一）P1.0為開始搶答，P1.7為停止，p1.1-p1.6為六路搶答輸入數(shù)碼管段選P0口，位選P2口，蜂鳴器輸出為P3.6口。4 系統(tǒng)調(diào)試與仿真4.1 調(diào)試及性能分析 （1）具

26、有清零裝置和搶答控制，可由主持人操縱避免有人在主持人說“開始”前提前搶答違反規(guī)則。（2）具有定時功能，在60秒內(nèi)無人搶答表示所有參賽選手獲參賽隊對本題棄權(quán)。（3）60秒時仍無人搶答其報警電路工作表示搶答時間耗盡并禁止搶答。（4）如果想調(diào)節(jié)搶答時間或答題時間,按搶答時間調(diào)節(jié)鍵或答題時間調(diào)節(jié) 鍵進入調(diào)節(jié)狀態(tài),此時會顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時間或回答時間值,如想加一秒按一下加1s鍵,如果想減一秒按一下-1s鍵，時間LED上會顯示改變后的時間，調(diào)整范圍為0s99s, 0s時再減1s會跳到99，99s時再加1s會變到0s。 （5）主持人按搶答開始鍵，會有提示音，并立刻進入搶答倒計時（預(yù)設(shè)15s搶答時間），如有

27、選手搶答，會有提示音，并會顯示其號數(shù)并立刻進入回答倒計時（預(yù)設(shè)10s搶答時間），不進行搶答查詢，所以只有第一個按搶答的選手有效。倒數(shù)時間到小于5s會每秒響一下提示音。 （6）如倒計時期間，主持人想停止倒計時可以隨時按停止按鍵，系統(tǒng)會自動進入準備狀態(tài)，等待主持人按搶答開始進入下次搶答計時。 （7）如果主持人未按搶答開始鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答，LED上不斷閃爍FF和犯規(guī)號數(shù)并響個不停，直到按下停止 鍵為止。4.2 Proteus仿真系列組圖1.復(fù)位圖圖5-1 復(fù)位顯示3個FFF 2.設(shè)置計時時間 圖5-2 計時時間為60秒3 .成功搶答并顯示倒計時 圖5-3 3號選手搶答成功，倒計時15

28、秒4.非法搶答圖5-4 4號選手非法搶答總結(jié) 本學期我們才開始著手接觸單片機課程，對于單片機實際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計更是從未接觸過,對于本次老師要求我們做的應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計根本無從下手,于是從網(wǎng)上到處查找資料，從實例中慢慢研究其設(shè)計的流程以及方法，從圖書館借了幾本有關(guān)單片機的應(yīng)用系統(tǒng)的實例書籍，對系統(tǒng)設(shè)計報告的方法，格式以及在課程設(shè)計中應(yīng)該注意的各種小問題都有了些許的了解。研究了較多的實例，但是讓我自己獨立地親自動手去做實在不大可能完成，只有通過圖書館借的書籍和通過網(wǎng)絡(luò)的幫助才可完成。在借鑒了網(wǎng)上的信息同時添加借的書籍中的一些內(nèi)容，當然還有運用了平時的學習中所學到的東西，便整合成了這篇設(shè)計。在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)很

29、多優(yōu)秀的產(chǎn)品多是基于單片機來制作成，原來單片機的運用無處不在，感知單片機的應(yīng)用范圍實在太廣了，小到一個小小的搶答器，就是我做的作品，大到航天衛(wèi)星，與我們?nèi)粘Ｉ钍窍⑾⑾嚓P(guān)。小小的一枚芯片，但是卻可以讓復(fù)雜的流程瞬間變得簡單且易操作。今天總算完成了設(shè)計，小小的成就感是在所難免的，心中的那塊大石頭也總算放下來了，依靠自己的努力和搭檔們的幫助完成了這個設(shè)計文檔，在剛接到這個設(shè)計課題的時候，一直在想這個設(shè)計文檔該如何完成，自己學到的東西甚少，完全沒有心里真的沒底，而今天我圓滿的完成了。本次課程設(shè)計中學到的東西很多很多，最大的感觸就是：只要自己抱著一顆想去嘗試的心，想去努力的心，沒有什么事情是做不成的。

30、創(chuàng)新也是相當重要的，在創(chuàng)新中，我們可以突破自己，超越自己。同時團體精神也是無比重要的，團結(jié)就是力量，人多想法就多，辦法就多，自然而然問題便簡單化了。相信在通過以后更加深入的學習和研究之后，自己動手去設(shè)計器件便不再是難事。參考文獻（1） 李光飛，單片機課程設(shè)計實例指導(dǎo)，北京航天航空大學出版社，2004（2） 丁建偉，搶答器電路設(shè)計，蘭州工業(yè)高等?？茖W校學報，2008（3）李朝青，單片機原理及接口技術(shù)（第3版），北京航空航天大學出版社，2002（4）胡偉，單片機C程序設(shè)計及應(yīng)用實例，人民郵電出版社，2003（5）陳忠，電子制作，中國家用電器商業(yè)維修協(xié)會出版，1994（6）馮育長，單片機系統(tǒng)設(shè)計與實

31、例指導(dǎo)，西安電子科技大學出版社，2007（7）張克農(nóng)，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社，2003致謝在這次的搶答器作業(yè)的完成中，我遇到了許多的問題，一方面我上網(wǎng)搜集資料，另一方面就是向老師請教，在此，我感謝我的指導(dǎo)老師尹進田老師，是他給我了幫助，在老師的幫助下，我解決了不少的問題也克服了許多困難。希望以后可以有更多的機會做這方面的設(shè)計與制作，為以后的學習和工作打下基礎(chǔ)。通過這次完成搶答器作業(yè)，同學們互相交流各自的經(jīng)驗，同時尹進田老師也給了我們很多指點，平常只學書本知識，抽象且枯燥，并不動腦去完成，這次讓我明白了有時想是沒用的，還必須去考察，去學習，去實踐，另外心態(tài)問題也是很重要的，有好的心態(tài)就

32、會努力，做事效果也是事半功倍。還要扎實的理論知識，在操作時知道自己的目的，使學到的理論知識得到驗證。只有這樣才能有實質(zhì)的進步，還要和同學們共同討論，解決各種困難，在困難中能了解更多的非課本的知識，還能在找到錯誤的同時鍛煉你的觀察力，所以我知道了很多零件的作用，并了解到什么樣的現(xiàn)象是哪塊的電路出了錯誤，小小的成功給了我很大的動力，也感受到探索的樂趣，最好由衷感謝尹進田老師給我們鍛煉的機會以及提供給了我們很大的幫助，我們受益匪淺。附錄一源程序代碼 OK EQU 20H ；搶答開始標志位 RING EQU 22H ；響鈴標志位 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP I

33、NT0SUB ORG 000BH AJMP T0INT ORG 0013H AJMP INT1SUB ORG 001BH AJMP T1INT ORG 0040HMAIN: MOV R1,#3BH MOV R2,#0FH MOV TMOD,#11H MOV TH0,#0F0H MOV TL0,#0FFH MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H ；50ms為一次中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0START: MOV R5,#0BH MOV R4,#0BH M

34、OV R3,#0BH ACALL DISPLAY JB P1.0,NEXT ACALL DELAY JB P1.0,NEXT ；去抖動，如果“開始鍵”按下就向下執(zhí)行，否則跳到非法搶答查詢 ACALL BARK MOV A,R1 MOV R6,A SETB OK MOV R3,0AHAJMP COUNTNEXT: JNB P1.1,FALSE1 JNB P1.2,FALSE2 JNB P1.3,FALSE3 JNB P1.4,FALSE4 JNB P1.5,FALSE5 JNB P1.6,FALSE6 AJMP STARTFALSE1: ACALL BARK MOV R3,#01H AJMP E

35、RRORFALSE2: ACALL BARK MOV R3,#02H AJMP ERRORFALSE3: ACALL BARK MOV R3,#03H AJMP ERRORFALSE4: ACALL BARK MOV R3,#04H AJMP ERRORFALSE5: ACALL BARK MOV R3,#05H AJMP ERRORFALSE6: ACALL BARK MOV R3,#06H AJMP ERRORINT0SUB:MOV A,R1 MOV B,#0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,#0AH ACALL DISPLAY JNB P3.2,INC

36、0 JNB P3.3,DEC0 JNB P1.7,BACK0 AJMP INT0SUBINC0: MOV A,R1 CJNE A,#63H,ADD0 MOV R1,#00H ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBADD0: INC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBDEC0: MOV A,R1 JZ SETR1 DEC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBSETR1: MOV R1,#63H ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBBACK0: RETIINT1SUB:MOV A,R2 MOV B,#0AH DIV AB MOV

37、R5,A MOV R4,B MOV R3,#0AH ACALL DISPLAY JNB P3.2,INC1 JNB P3.3,DEC1 JNB P1.7,BACK1 AJMP INT1SUBINC1: MOV A,R2 CJNE A,#63H,ADD1 MOV R2,#00H ACALL DELAY1 AJMP INT1SUBADD1: INC R2 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUBDEC1: MOV A,R2 JZ SETR2 DEC R2 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUBSETR2: MOV R2,#63H ACALL DELAY1 AJMP INT1S

38、UBBACK1: RETICOUNT: MOV R0,#00H MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0HRECOUNT: MOV A,R6 MOV B,#0AH DIV AB MOV 30H,A MOV 31H,B MOV R5,30H MOV R4,31H MOV A,R6 SUBB A,#07H JNC LARGER MOV A,R0 CJNE A,#0AH,FULL CLR RING AJMP CHECKFULL: CJNE A,#14H,CHECK SETB RING MOV A,R6 JZ QUIT MOV R0,#00H DEC R6 AJMP CHECKLARGER:

39、 MOV A,R0 CJNE A,#14H,CHECK DEC R6 MOV R0,#00HCHECK: JNB P1.7,QUIT ACALL DISPLAY JB OK,ACCOUT AJMP RECOUNTACCOUT: JNB P1.1,TRUE1 JNB P1.2,TRUE2 JNB P1.3,TRUE3 JNB P1.4,TRUE4 JNB P1.5,TRUE5 JNB P1.6,TRUE6 AJMP RECOUNTQUIT: CLR OK CLR RING AJMP STARTTRUE1: ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#01H CLR

40、OK AJMP COUNTTRUE2: ACALL BARK; MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#02H CLR OK AJMP COUNTTRUE3: ACALL BARK; MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#03H CLR OK AJMP COUNTTRUE4: ACALL BARK; MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#04H CLR OK AJMP COUNTTRUE5: ACALL BARK; MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#05H CLR OK AJMP COUNTTRUE6: ACALL BARK; MOV

41、A,R2 MOV R6,A MOV R3,#06H CLR OK AJMP COUNTERROR: MOV R0,#00H MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H MOV 34H,R3HERE: MOV A,R0 CJNE A,#0AH,FLASH CLR RING MOV R3,#0AH MOV R4,#0AH MOV R5,#0AH AJMP CHECK1FLASH: CJNE A,#14H,CHECK1 SETB RING MOV R0,#00H MOV R3,34H MOV R5,#0BH MOV R4,#0BH AJMP CHECK1CHECK1: JNB P1.7,Q

42、UIT1 ACALL DISPLAY AJMP HEREQUIT1: CLR RING CLR OK AJMP STARTDISPLAY: MOV DPTR,#DAT1 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV P2,#01H MOV P0,A ACALL DELAY MOV DPTR,#DAT2 MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR MOV P2,#02H MOV P0,A ACALL DELAY MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV P2,#04H MOV P0,A ACALL DELAY RETDAT1: DB 00H,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,71H;滅,1,2,3,4,5,6,7,8,9,滅,FDAT2: DB 3