單片機(jī)八人搶答器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、單片機(jī)計(jì)課程設(shè)報(bào)告八人搶答器專(zhuān)業(yè):電子信息工程姓名:學(xué)號(hào):201 412-3目錄一:需稱(chēng)與目得1、 設(shè)計(jì)要求及目得二:硬件電路設(shè)計(jì)1、總體原理圖2、時(shí)鐘頻率電路得設(shè)計(jì) 復(fù)位電路得設(shè)計(jì) 顯示電路得設(shè)計(jì) 鍵盤(pán)掃描電路得設(shè)訃 發(fā)聲3、4、5、6、7、系統(tǒng)復(fù)位三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)1、系統(tǒng)原理圖2、程序流程圖3、程序四、調(diào)試1、系統(tǒng)得調(diào)試2、具體調(diào)試3、調(diào)試實(shí)物圖第一章：要求：1、八人搶答邏輯：只有一個(gè)最先搶答有效。2、在主持人控制下，10秒內(nèi)搶答有效。3、采用數(shù)碼管顯示搶答10秒倒計(jì)時(shí)，若有搶答直接結(jié)束，顯示結(jié)果.4、搶答結(jié)束后用數(shù)碼管顯示搶答結(jié)果：搶答有效人編號(hào);若有異常（提帕搶答，犯規(guī)），顯示搶答人編

2、號(hào)與E,本次搶答結(jié)束.5、設(shè)主持人控制鍵、復(fù)位鍵控制鍵:啟動(dòng)搶答復(fù)位鍵：系統(tǒng)復(fù)位6、開(kāi)始、正常結(jié)束、搶答結(jié)束、違規(guī)搶答采用聲音提示。第二章：系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)為使碩件電路設(shè)計(jì)盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面:(1) 盡可能釆用功能強(qiáng)得芯片，以簡(jiǎn)化電路，功能強(qiáng)得芯片可以代替若干普通芯片,隨著生產(chǎn)工藝得提高，新型芯片得得價(jià)格不斷下降，并不一 定比若卡普通芯片價(jià)格得總與高。(2) 留有設(shè)計(jì)余地。在設(shè)計(jì)®件電路時(shí)，要考慮到將來(lái)修改擴(kuò)展得方便.因?yàn)楹苌儆幸诲N定音得電路設(shè)計(jì),如果現(xiàn)在不留余地，將來(lái)可能要為一 點(diǎn)小小得修改或擴(kuò)展而被迫進(jìn)行全面返工。(3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大得單片機(jī)，本設(shè)計(jì)采用

3、STC8 9 C52單片機(jī)。(4) I/O端口，在樣機(jī)研制出來(lái)后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試用時(shí)，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些被忽視得問(wèn)題,而這些問(wèn)題不就是靠單純得軟件措施來(lái)解決得。如有些新 得信號(hào)需要釆集，就必須增加輸入檢測(cè)端;有些物理量需要控制，就必須 增加輸出端如果在碩件電路設(shè)計(jì)就預(yù)留出一些I / 0端口，雖然當(dāng)時(shí)空著沒(méi)用，那么用得時(shí)候就派上用場(chǎng)了。原理圖:DPTPPTTOO - -丁_/1«lArsk、q" 05lOtFESIE 2 3U_£y_LJ9IQClX三羽spiAaifi22pfn巧13 X工15_ "|61?15*lOhFItSFPIOPllKIMDOP12M倔1P

4、I 3731UD2PM»如3PLSW,畑4Pl 6PQMDiPM?0阿$KTI9.7AD7nctsxDRKD®AOF52麗顯K,煩P 丄USH4i7CP26 加 qROTIP2他HK拠pMunR7«DP2加pa XAIGmilP3 VA95ID?2Me8備2393BJ740393?3S40/3332期.- L3 309 282?26RIO j_C2S24332235弭ca10 1Q iQ ;Q 鄉(xiāng) *8RPl$IE23$571:1571；9333PK;Q? * g;Q 多 * 4IKIX/(入旳洛0 1/ 儷f 10Ji90)32、時(shí)鐘頻率電路得設(shè)計(jì)：?jiǎn)纹瑱C(jī)必須在

5、時(shí)鐘得驅(qū)動(dòng)下才能工作、在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路，只需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定得時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部得各個(gè)單元，決定單片機(jī)得工作速度0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lOms后振蕩器起振,在XTAL 2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右得正弦波時(shí)鐘信號(hào)，其振蕩頻率主要由石英晶振得頻率確定。電路中兩個(gè)電容Cb C2得作用有兩個(gè):一就是幫助振蕩器起振;二就是對(duì)振蕩器得頻率進(jìn)行微調(diào)。C1 ,C2得典型值為3 0 PFo單片機(jī)在工作時(shí)，由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入得送至內(nèi)部控制邏 輯單元得時(shí)鐘信號(hào)得周期稱(chēng)為時(shí)鐘周期。其大小就是時(shí)鐘信號(hào)頻率得倒 數(shù)，常用fosc表示。如時(shí)鐘頻率

6、為12MHz,即fo S c = l 2 MHz，則時(shí)鐘周期為I / 1 2gs 3、復(fù)位電路得設(shè)計(jì)單片機(jī)得第9腳RST為®件復(fù)位端，只要將該端持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期得高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)得各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖所示:復(fù)位電路值得注意得就是，在設(shè)計(jì)當(dāng)中使用到了®件復(fù)位與軟件復(fù)位兩種功能, 由上面得碩件S位后得各狀態(tài)可知寄存器及存儲(chǔ)器得值都恢復(fù)到了初 始值，而前面得功能介紹中提到了倒計(jì)時(shí)時(shí)間得記憶功能，該功能得實(shí) 現(xiàn)得前提條件就就是不能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行喚件S位,所以設(shè)定了軟復(fù)位功 能。軟復(fù)位實(shí)際上就就是當(dāng)程序執(zhí)行完畢之后，將程序指針通過(guò)一條跳 轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)

7、到程序執(zhí)行得起始地址。4、顯示電路得設(shè)計(jì)顯示功能與碾件關(guān)系極大，當(dāng)換件固定后，如何在不引起操作考誤解得前提下提供盡可能豐富得信息，全靠軟件來(lái)解決。IkOuF/3/4Z5Ze/8廠a"Yb .亠a 4 f QSdpdpd e fSdp47Q dpab ._L_;Q s切dp"2VCC POB/ADO I/ADl 2/AD2 3/AD3 4/AD4 5/AD5 .6/AD6POPOPOPOPOPOP0.7/AD7 EAALEP2.7/A15P2A/A14 ,5/A13 4/A12 3/All ,2/AlO4Q I3938 3736 55 553332 沼T>刃234567

8、8RPl4T_111'iIII1III11iIII9III5V1K.1R12lRi3rIKIK-R14 IK.P2P2P2P2P2I/A9 P2B/A826 '12524RIO< 1Ik23122lie21EliRS Iku 289013PH9013PN5、鍵盤(pán)掃描電路得設(shè)計(jì)鍵盤(pán)就是人與微機(jī)系統(tǒng)打交道得主要設(shè)備關(guān)于鍵盤(pán)®件電路得設(shè)計(jì)方法也可以在文獻(xiàn)與書(shū)籍中找到，配合各種不同得®件電路，這些書(shū)籍中一般也提供了相應(yīng)得鍵盤(pán)掃描程序。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)得立場(chǎng)上來(lái)瞧,僅僅完成鍵盤(pán)掃描，讀取當(dāng)前時(shí)刻得鍵盤(pán)狀態(tài)就是不夠得，還有不少問(wèn)題需要妥善解決，否則，人們?cè)诓僮?/p>

9、鍵盤(pán)就容易引起誤操作與操作失控現(xiàn)象在單片機(jī)應(yīng)用中鍵盤(pán)用得最多得形式就是獨(dú)立鍵盤(pán)及矩陣鍵盤(pán)。獨(dú)立鍵盤(pán) 而且在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，一般用在對(duì)碩件電路要求不高得簡(jiǎn)單電路 中；矩陣鍵盤(pán)與獨(dú)立鍵盤(pán)有很大區(qū)別，首先在®件電路上它要比獨(dú)立鍵 盤(pán)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(shì)得多，W此它更適合于多按鍵電路。其次就就是消除在按鍵過(guò)程中 產(chǎn)生得“毛刺”現(xiàn)象。這里釆用最常用得方法，即延時(shí)重復(fù)掃描法，延 時(shí)法得原理為：因?yàn)椤懊獭泵}沖一般持續(xù)時(shí)間短，約為幾ms,而我們 按鍵得時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間，所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后 再延時(shí)一段時(shí)間（這里我們?nèi)? Oms）后

10、再判斷此電平就是否保持原狀態(tài)，如果就是則為有效按鍵，否則無(wú)效.6、發(fā)聲我們知道，聲音得頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來(lái)控制 單片機(jī)某個(gè)口線(xiàn)得“高”電平或低電平，則在該口線(xiàn)上就能產(chǎn)生一定頻 率得矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率得聲音,若再利用延時(shí)程序控 制“高”“低”電平得持續(xù)時(shí)間,就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào), 使喇叭發(fā)出不同得聲音。/Qs001(LZ 2T AKFPR IkC122pf9_1011IO 亡15161718pn RSTP3B<RX： P3J/TXP3,2 硬P33麗P34frOP3,5friP3.6ZWRP35/EDXTAL2 XTALlGWD7、系統(tǒng)復(fù)位使C

11、PU進(jìn)入初始狀態(tài)，從000 0 H地址開(kāi)始執(zhí)行程序得過(guò)程叫系統(tǒng)復(fù)位。從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)S位得方法來(lái)瞧，系統(tǒng)復(fù)位可分為®件復(fù)位與軟件復(fù)位。® 件復(fù)位必須通過(guò)CPU外部得殺件電路給CPU得RESET端加上足夠時(shí)間 得高電位才能實(shí)現(xiàn)。三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件任務(wù)分析與硬件電路設(shè)計(jì)結(jié)合進(jìn)行，哪些功能由碾件完成，哪些任 務(wù)由軟件完成，在®件電路設(shè)計(jì)基木定型后，也就基木上決定下來(lái)了。2、程序流程圖系統(tǒng)原理圖2、在木設(shè)計(jì)中包括了以下八個(gè)主要得程序：主程序;非法搶答序;搶答時(shí)間 調(diào)整程序；回答時(shí)間調(diào)整程序;倒計(jì)時(shí)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。主流程圖如圖所示:險(xiǎn)碼

12、管顯示秒值II中斷返回I程序:#include <reg5 2、h ># i nclude<intr i ns. h># def i n e u int u nsig n e d int耳 d e f ine uchar unsigne d c harW defi n e sled_dm_port p 0#d e fl n e s I ed_ w m_p o rt p2ucha rta b lc( = OxcO, 0 xf 9 .0xa4. 0 xbO.Ox 9 9,0 x92, 0x82, 0xf8. 0x 80, 0x90, 0 x 8&0x8 3, 0xc

13、6t 0 xal0x8 6 , 0 x8e；/* 0 1 2345 6789ab c d e f*/sb i tSWl=P20：sbitSW2=P 2 人 1：s bit S W3=P22:sb it SW4=P2人3:sbit SW5 = P2人4：sb i tSW6=P2 ' 5：sbitSW? =P2 "6：sbit SW8=P2"7;sbit START=Pl ' 3：sbit R ESET= PIT；sbi t AD1)=P1 "6:sbit DEC=P1人7：sbit A=P1 八 4;sbit H 1 =PrO:sbit H2=P1

14、人hsbit H3 =P 1 八2:void fengming ();V 0 id keys c an ();void dis p lay ();V o id de 1 ay (ui n t )；V oid FUWEI ();void qushu ()：ui n t input=3 0 ;uchar ge ,sh i , bai=0 .n=h m=0,t= 0 j e mp：VO i d inai n ()TMOD=0x01：TH 0= (65536- 460 8 0)/256；TL0= ( 6 5 5 36-46 0 80) %256；EA= 1 :ET0=l：w h ile(l) key

15、scan (); qu s h u()； displa y <);void FUW EI ()TR0=0：THO= (6 5 536-46 0 80)/256:TL0= ( 655 3 6 6080) %2 5 6 ；T=0：f engming ()；bai=0：in p ul=3 0 :void dis p 1 a y()Hl=0:PO=tab 1 e b ai;De 1 a y(l)：Hl = l;H2 二 0:P0= tab 1 elsh i ： d elay (1 )：H2二 1：H3 = 0 ：P0=lable g e;De 1 a y < 1 )；H3=l;void q

16、 us h u () s h i=i n p ul / 10； ge=i n p ul% 1 0;VO i d key s c an () if (RESET= 0 ) d e la y (20 0 );FUWEI ();n=l；i f (n) if ( START=0) f engm i n g ();TRO=1;m= 1 ；n= 0 :I fn )If (ADD=O)De I a y (2 0 0 )I n put+I f ( DEC=O)D e lay(20 0 );Input;I f (m)If(Pl!=OxFF)t emp=P1;m=0；STARTs w i tc h ( t emp

17、)c a se OxF E : bai=b fengming ()；b r ea k ； c ase OxFD:b a i=2, fengmingC);bre a k ； c ase 0 X FB:b a i=3, fen g mi n g()： break;cas e 0 X F 7 :bai=4, f engmin g ()；c a seb Peak；OxEF： ba i =5, f en g ming ()； break； c a se Ox D F :ba i =6, feng m i ng ();b r e ak;case 0 xBF： ba i =7fengmi n g ()； bre a k;case Ox7F:bai=8, fe n gming ();brea k :T RO=O；VO i d t i m e r ()int e rruptTH0= ( 65536 4 6080)/256；TLO=(6 5 53646080)%256； I+;if (020) 1=0:input-： if( i npul=0)FUWEI (); q