(最新整理)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)：八位競賽搶答器

1、(完整)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)：八位競賽搶答器(完整)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)：八位競賽搶答器 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)：八位競賽搶答器）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進(jìn)步，以下為(完整)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)：八位競賽搶答器的全部內(nèi)容。 2013 - 2014學(xué)年 第2學(xué)期 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課 程

2、設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 題 目: 八 位 競 賽 搶 答 器 專 業(yè): 班 級: 姓 名： 指導(dǎo)教師： 成 績: 電氣工程學(xué)院2014年 月 日 學(xué)號：課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書學(xué)生班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 設(shè)計(jì)名稱: 八位競賽搶答器 起止日期： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)要求:以單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)一個(gè)8位競賽搶答器：同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕s0s7表示。 1.設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)s,開關(guān)由主持人控制。 2。搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在優(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。 3.搶答器具有定時(shí)搶答功能,且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如

3、30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)“開始”鍵后,定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間為0。5s左右. 4.參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作,顯示器上顯示選手的編號和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 5。如果定時(shí)時(shí)間已到,無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。八位競賽搶答器摘要本設(shè)計(jì)是以八路搶答為基本理念?？紤]到需設(shè)定限時(shí)回答的功能，利用at89c51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間。用開關(guān)做鍵盤輸

4、出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。先進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，該電路由顯示電路,搶答電路，晶振電路等部分組成，然后進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，進(jìn)行軟件的仿真,這次課程設(shè)計(jì)不僅能鍛煉我們的動(dòng)手能力，而且能夠培養(yǎng)我們對問題的思考能力以及對知識的進(jìn)一步了解.關(guān)鍵詞：at89c51；搶答器；計(jì)時(shí);報(bào)警 目 錄第1章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)51.1 八位競賽搶答器的工作原理51。2 八位競賽搶答器的總體框圖 5第2章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)62.1 工作原理62.2 晶振電路62.3 搶答電路72。4 顯示電路82。5 控制電路的設(shè)計(jì)9第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)10第4章 系統(tǒng)軟件仿真134.1 keiluvision2軟件134。2 proteus軟件仿真

5、144。3 仿真結(jié)果分析15總 結(jié)16參 考 文 獻(xiàn)17附 錄18 第1章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)1.1 八位競賽搶答器的工作原理搶答器的工作原理是采用單片機(jī)最小系統(tǒng)，用程序查詢方式使動(dòng)態(tài)顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間并且同時(shí)使led燈亮。主持人按下開始搶答鍵才可以搶答.主持人沒有按下開始搶答按(p3.0)，有人搶答則搶答違規(guī),報(bào)警并該組led燈亮,主持人按下開始搶答開關(guān)重新?lián)尨?。主持人按下開始搶答按紐（p3。0),揚(yáng)聲器響聲提示，數(shù)碼管30秒倒計(jì)時(shí)搶答，揚(yáng)聲器響聲提示并該組led燈亮，30秒內(nèi)有人搶答則開始60秒倒計(jì)時(shí)（60秒內(nèi)必須回答完問題），最后五秒倒計(jì)時(shí)警報(bào)。從而完成一次搶答或者一次知識競賽的任務(wù).1。2 競賽

6、搶答器總體框圖at89c51晶振電路搶答電路復(fù)位電路顯示電路圖1 總體設(shè)計(jì)框圖第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 工作原理通過鍵盤改變搶答的時(shí)間，原理與鬧鐘時(shí)間的設(shè)定相同,將定時(shí)時(shí)間的變量置為全局變量后，通過鍵盤掃描程序使每按下一次按鍵，時(shí)間加1（超過30時(shí)置0)。同時(shí)單片機(jī)不斷進(jìn)行按鍵掃描，當(dāng)參賽選手的按鍵按下時(shí)，用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號的定時(shí)計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù),同時(shí)將選手編號（按鍵號)和搶答時(shí)間分別顯示在led上。2。2 晶振電路 該晶振電路使用的是內(nèi)部時(shí)鐘電路，晶振的頻率為12mhz，提供89c51的時(shí)鐘脈沖使89c51工作.復(fù)位電路使用的是按鍵與上電復(fù)位，復(fù)位電路是單片機(jī)初始化，使單片機(jī)重新開始執(zhí)行程序.

7、當(dāng)復(fù)位開關(guān)按下rst由低電平變?yōu)楦唠娖?，則程序從頭開始執(zhí)行，在此次課程設(shè)計(jì)電路中當(dāng)一個(gè)問題結(jié)束主持人后按下復(fù)位開關(guān)后進(jìn)行下一題的準(zhǔn)備。晶振電路電路圖如下頁圖2所示： 圖2 晶振電路電路圖2.3 搶答電路at89c51的p1口做一個(gè)為選手搶答的輸入按鍵引腳,p1。0至p1。7輪流輸出低電位，給每一個(gè)選手編號1至8，當(dāng)選手按下按鈕時(shí)，p1口個(gè)端口的電平變化從p1口輸入，經(jīng)單片機(jī)處理后從p0輸出由led燈顯示出來此組。搶答電路電路圖如圖3: 圖3 搶答電路電路圖2.4 顯示電路此電路包括顯示和驅(qū)動(dòng),顯示采用數(shù)碼管和led燈，驅(qū)動(dòng)用p2和p0口，違規(guī)者編號和正常搶答者編號將通過與p0口相連的led燈顯

8、示出來,搶答30秒倒計(jì)時(shí)和回答問題時(shí)間60秒倒計(jì)時(shí)由p3口上的數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示.為了保證led燈和數(shù)碼管有合適的壓降在連接電路為它們相應(yīng)地串連上了電阻。顯示電路電路圖如圖4:圖4 顯示電路電路圖2.5 控制電路的設(shè)計(jì)當(dāng)賽事進(jìn)行時(shí)，提示開始作答和復(fù)位時(shí)還需要主持人對搶答器進(jìn)行控制，其提示是通過揚(yáng)聲器發(fā)出聲音來實(shí)現(xiàn)的。這就需要我們進(jìn)行控制電路的設(shè)計(jì)。其電路圖如圖5：圖5 控制電路第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)智力競賽搶答器要求有計(jì)時(shí)記憶功能，一次時(shí)間設(shè)置完,復(fù)位后不需重新進(jìn)行時(shí)間設(shè)定，通過鍵盤掃描輸出按鍵信息，當(dāng)在掃描到有人按下了答題鍵,馬上關(guān)調(diào)用顯示程序、封鎖鍵盤。再通過單片機(jī)將它轉(zhuǎn)換成能在七段數(shù)碼管上

9、顯示字型碼.非 法 搶 答 模 塊正 確 搶 答 模 塊 調(diào) 整 搶 答 時(shí) 間 調(diào) 整 回 答 時(shí) 間 數(shù)據(jù)顯示模塊系 統(tǒng) 初 始 化 模 塊按 鍵 模 塊圖6 軟件設(shè)計(jì)當(dāng)搶答完畢時(shí)，會(huì)在數(shù)碼管上顯示搶答者數(shù)字號碼提示以表示搶答成功.在顯示時(shí)使用的是七段數(shù)碼管顯示,在本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況采用的是動(dòng)態(tài)顯示方法.并通過查表法將其在數(shù)碼管上顯示出來，其中p1口為字型碼輸入端,p2口低6位為字選段輸入端。通過查表將字型碼送給7段數(shù)碼管顯示的數(shù)字。軟件去抖動(dòng)，如果”開始鍵按下就向下執(zhí)行,否者跳到開始.采用倒計(jì)時(shí)程序,使其具有倒計(jì)時(shí)功能?；卮鸬褂?jì)時(shí)30秒。搶答時(shí)間5秒。采用發(fā)聲警報(bào)(由于沒有驅(qū)動(dòng)器，因此

10、就用綠燈換了),起到報(bào)警作用。其程序的流程圖如下頁圖7初始化顯示fff開始鍵按下？加一鍵按下？減一鍵按下？去抖動(dòng)回答時(shí)間非法搶答處理調(diào)整搶答時(shí)間顯示犯規(guī)正常顯示搶答號并倒計(jì)時(shí)y yy圖7 程序流程1、如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或答題時(shí)間,按”搶答時(shí)間調(diào)節(jié)”鍵或”答題時(shí)間調(diào)節(jié)”鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時(shí)會(huì)顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時(shí)間或回答時(shí)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(shí)間led上會(huì)顯示改變后的時(shí)間，調(diào)整范圍為0s99s，0s時(shí)再減1s會(huì)跳到99，99s時(shí)再加1s會(huì)變到0s。2、主持人按搶答“開始”鍵,會(huì)有提示音，并立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè)30s搶答時(shí)間），如有選手搶答，會(huì)有提示音，并

11、會(huì)顯示其號數(shù)并立刻進(jìn)入回答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè)60s搶答時(shí)間），不進(jìn)行搶答查詢，所以只有第一個(gè)按搶答的選手有效。倒數(shù)時(shí)間到小于5s會(huì)每秒響一下提示音.3、如倒計(jì)時(shí)期間,主持人想停止倒計(jì)時(shí)可以隨時(shí)按停止”按鍵，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待主持人按”搶答開始進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。4、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fff和犯規(guī)號數(shù)并響個(gè)不停，直到按下停止鍵為止.第4章 系統(tǒng)軟件仿真4.1 keiluvision2軟件本課題用到了偉福軟件，集成調(diào)試環(huán)境,集成了編輯器、編譯器、調(diào)試器，支持軟件模擬,支持項(xiàng)目管理功能強(qiáng)大的觀察窗口，支持所有的數(shù)據(jù)類型。樹狀結(jié)構(gòu)顯示，一目了

12、然，支持asm（匯編）、c語言,多語言多模塊源程序混合調(diào)試，在線直接修改、編譯、調(diào)試源程序，錯(cuò)誤指令定位.功能很強(qiáng)大。用于對程序的調(diào)試、編譯和生成hex文件。其界面如圖4.1：圖8 keiluvision2軟件界面4。2 proteus軟件仿真 系統(tǒng)仿真還用到了proteus軟件，可通過仿真可以完全顯示出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能,對于程序的調(diào)試等有很大的幫助。系統(tǒng)仿真時(shí)首先要在使用偉福編譯器，把所寫的程序進(jìn)行編譯，同時(shí)在仿真器里設(shè)置生成hex文件，編譯無錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行proteus仿真，加載目標(biāo)代碼文件打開元器件單片機(jī)屬性窗口，在“programfile欄中添加上面編譯好的目標(biāo)代碼文件“hh.hex”；在

13、“clockfrequency”欄中輸入晶振頻率為12mhz。仿真：單擊按鈕，啟動(dòng)仿真，結(jié)果如下頁圖所示： 圖9 仿真結(jié)果圖4。3 仿真結(jié)果分析通過電路的仿真，可以看出基于at89c51單片機(jī)控制的搶答器在proteus軟件上很好的實(shí)現(xiàn)搶答報(bào)警、搶答成功顯示、搶答倒計(jì)時(shí)等一系列功能。當(dāng)仿真運(yùn)行開始時(shí)，各個(gè)模塊處于初始階段.此時(shí)無狀態(tài)顯示,但此時(shí)搶答鍵和蜂鳴器都處于開啟狀態(tài),若此時(shí)有選手按下?lián)尨疰I，則蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音,并且在數(shù)碼管上顯示規(guī)范的選手編號。主持人重新按下開始鍵，此時(shí)表示搶答正式開始，并且數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音提醒選手搶答正式開始了.選手搶答成功，同時(shí)也進(jìn)入倒計(jì)時(shí)答題

14、時(shí)間。從仿真的測試結(jié)果來看，此設(shè)計(jì)還是能比較好的實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo).總 結(jié) 通過這一周的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了不少的知識。把以前沒有學(xué)好的模擬電路的知識進(jìn)行了補(bǔ)充和加強(qiáng).這使我受益很大.加深了我對于單片機(jī)和數(shù)字電路的認(rèn)識，相信在以后的學(xué)習(xí)和工作中碰到這些基礎(chǔ)的元器件我會(huì)更加得心應(yīng)手.通過查閱大量的資料，我獲得了以前在課堂上學(xué)不到的東西，我想這對于以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)，或者工作也好，都是很有幫助的。我很認(rèn)真地對待這個(gè)過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，希望自己能做得更好。希望今后還有這樣的機(jī)會(huì),能夠讓我學(xué)到更多的知識。在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過程中，更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法.在設(shè)計(jì)電路中，

15、往往是先仿真后連接實(shí)物圖，但有時(shí)候仿真和電路連接并不是完全一致的，因此在實(shí)際的電路連接中往往容易遺漏。在設(shè)計(jì)電路的連接圖中出錯(cuò)的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的錯(cuò)誤所引起的，在以后的設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行了修改、改正。參 考 文 獻(xiàn)1張偉,單片機(jī)原理及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社,20052張鑫，單片機(jī)原理及應(yīng)用，電子工業(yè)出版社，20053曹國清，數(shù)學(xué)電路與邏輯設(shè)計(jì)中國礦業(yè)大學(xué)出版社,20044任致程,經(jīng)典集成電路400例機(jī)械工業(yè)出版社，20025薛棟梁，單片機(jī)原理及應(yīng)用,中國水利水電出版社，20016吳金戎，沈慶陽等，8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用,清華大學(xué)出版社，2001附 錄（1）總電路圖圖10 總

16、電路圖（2)程序代碼1主程序okequ20hringequ22horg0000hajmpmainorg0003hajmpint0suborg000bhajmpt0intorg0013hajmpint1suborg001bhajmpt1intorg0040hmain:movr1,30movr2，60movtmod，11hmovth0,#0f0hmovtl0,#0ffhmovth1,3chmovtl1，0b0hsetbeasetbet0setbet1setbex0setbex1clrokclrringsetbtr1setbtr02查詢程序start:movr5,#0bhmovr4,0bhmovr3

17、，#0bhacalldisplayjbp3.0，nextacalldelayjbp3。0,nextacallbarkmova，r1movr6,asetbokmovr7,01hmovr3，#0ahajmpcountnext:jnbp1。0，false1jnbp1.1,false2jnbp1.2,false3jnbp1.3，false4jnbp1.4，false5jnbp1.5,false6jnbp1。6,false7jnbp1.7，false8ajmpstart3非法搶答處理程序false1：movr3，#01hajmperrorfalse2:movr3,#02hajmperrorfalse3：

18、movr3，#03hajmperrorfalse4：movr3,04hajmperrorfalse5：movr3，#05hajmperrorfalse6:movr3，#06hajmperrorfalse7：movr3,#07hajmperrorfalse8：movr3，#08h4搶答、回答時(shí)間調(diào)整程序=int0（搶答時(shí)間r1調(diào)整程序)=int0sub:mova,r1movb，#0ahdivabmovr5,amovr4，bmovr3，0ahacalldisplayjnbp3.4，inc0jnbp3.5，dec0jnbp3。1，back0ajmpint0subinc0：mova,r1cjnea,#

19、63h,add0movr1,00hacalldelay1ajmpint0subadd0：incr1acalldelay1ajmpint0subdec0：mova，r1jzsetr1decr1acalldelay1ajmpint0subsetr1:movr1,#63hacalldelay1ajmpint0subback0:reti；=int1(回答時(shí)間r2調(diào)整程序)=int1sub:mova，r2movb,#0ahdivabmovr5，amovr4，bmovr3,0ahacalldisplayjnbp3。4,inc1jnbp3。5,dec1jnbp3.1，back1ajmpint1subinc1

20、:mova,r2cjnea，#63h,add1movr2,#00hacalldelay1ajmpint1subadd1:incr2acalldelay1ajmpint1subdec1：mova，r2jzsetr2decr2acalldelay1ajmpint1subsetr2：movr2，#63hacalldelay1ajmpint1subback1：reti5倒計(jì)時(shí)程序repeat：mova，r2movr6,aclrringcount:movr0，00hmovth1，3chmovtl1,0b0hrecount:mova,r6movb，0ahdivabmov30h,amov31h,bmovr5

21、,30hmovr4,31hmova,r6subba，#07hjnclargermova，r0cjnea,0ah,fullclrringajmpcheckfull:cjnea,#14h,checksetbringmova，r6jzquitmovr0，00hdecr6ajmpchecklarger：mova，r0cjnea,#14h,checkdecr6movr0,00hcheck：jnbp3.1,quitjnbok，checkkajmpnexttcheckk:jnbp3.0,repeatnextt:acalldisplayjbok,accoutajmprecountaccout:mova，36h

22、jnbacc.0，true1jnbacc。1,true2jnbacc.2，true3jnbacc.3，true4jnbacc。4,true5jnbacc。5，true6jnbacc。6,tz1jnbacc.7，tz2ajmprecounttz1：jmptrue7tz2:jmptrue8quit：clrokclrringajmpstart6正常搶答處理程序true1:acallbarkmova，r2movr6，amovr3，#01hclrokajmpcounttrue2:acallbarkmova,r2movr6,amovr3,02hclrokajmpcounttrue3:acallbarkmo

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