51單片機四路搶答器PROTEUS仿真報告(含C語言程序)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)HEFEI UNIVERSITY 四路搶答器仿真設(shè)計題 目 四路搶答器仿真設(shè)計 班 級 自動化(1)班 成 員 YCT * PT * WW * 時 間 2014.5.19 四路搶答器仿真設(shè)計 目錄TOC o 1-3 h u 四路搶答器仿真設(shè)計前言本設(shè)計要求能夠在主持人按下開始鍵后，四個參賽者開始搶按自己的按鍵，誰的按鍵先按下，誰面前的燈就會亮并且有相應的提示，當參賽者耗時太多時又會有相應的提示。根據(jù)設(shè)計的要求，本系統(tǒng)采用獨立式按鍵，通過單片機不停的掃描按鍵來控制LED燈

2、和蜂鳴器，并用定時器T0來定超時的時間，當超時的時候讓蜂鳴器響。方案設(shè)計（1）、總體設(shè)計方案一：采用可編程I/O口擴展芯片82558255作為單片機的擴展接口能實現(xiàn)很多功能，但是這個系統(tǒng)并不復雜，用8155會浪費很多的資源，而且8255要用P0和P2端口作為地址線對它進行讀寫，這樣不僅浪費端口還使得編程變的復雜。從節(jié)省資源和簡化編程的角度考慮，放棄了此方案。方案二：直接采用AT89C52單片機直接用單片機不僅編程被簡化，還有效的利用了各個端口。8051單片機的資源完全夠這個系統(tǒng)的要求。所以最終選擇了此方案。（2）、模塊方案一：采用4*4矩陣鍵盤此種鍵盤是常用的按鍵掃描方法，但是本系統(tǒng)只需要六個

3、按鍵，這樣就會浪費十個，而且矩陣按鍵掃描要送數(shù)讀數(shù)，對于編程很復雜，最終放棄了此方案。 方案二：采用獨立式鍵盤 本系統(tǒng)只要六個按鍵就可以，用獨立式鍵盤不僅節(jié)省端口還使編程變得簡單。程序只要不停的讀數(shù)檢查就行。所以，最終選擇此方案。 系統(tǒng)總體設(shè)計方案與實現(xiàn)框圖采用六個獨立式的鍵盤作為按鍵輸入，當在開始后有按鍵按下時，就會有對應于這個按鍵的燈亮并且蜂鳴器響一聲，其它按鍵再按也無效。十秒之后如不清除，蜂鳴器就會一直響，提示已經(jīng)到時間?？驁D如圖1。獨立式按鍵部分單片機處理顯示部分按鍵掃描 圖1理論分析51單片機的端口上電是高電平，而且當外部沒有輸入時能自動的彈跳到高電平，所以通過按鍵所接端口的高低電平

4、變化可以判斷出哪個按鍵按下了。獨立按鍵P1口電平變化單片機識別 圖2電路設(shè)計1、晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的12MHz的方波信號，可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體蕩器電路。本設(shè)計中的震蕩電路如圖3所示。 圖3 2、復位電路MCS-51單片機的復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。上電復位電路是種簡單的復位電路，只要在RST復位引腳接一個電容到VCC，接一個電阻到地就可以了。上電復位是指在給系統(tǒng)上電時，復位電路通過電容加到RST復位引腳一個短暫的高電平信號，這個復位信號隨著VCC對電容的充電過程而回落，所以RST引腳復位

5、的高電平維持時間取決于電容的充電時間。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復位，RST引腳的高電平信號必須維持足夠長的時間。上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的。只要Vcc的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位。電路如圖4所示。 圖43、按鍵掃描部分 單片機不停的掃描P1口的電平變化，當有按鍵按下時，對應的I/O口會跳變?yōu)榈碗娖?，單片機檢測到后，經(jīng)過處理將作出相應的顯示。電路如圖5所示 圖5顯示部分根據(jù)按鍵按下的情況LED作出相應的亮滅，蜂鳴器作出相應的反應。當主持人按鍵按下啟動后，當?shù)谝唤M按下時，則燈D1亮，并蜂鳴器響一聲，數(shù)碼管開從0、8、7.0計時，到零后蜂鳴器響兩聲，提示選手作答

6、時間結(jié)束。開始下一輪搶答，如圖6、圖7所示。 圖6 圖7五、軟件模塊本系統(tǒng)用了定時器0，下圖為程序流程圖。開始初始化開始鍵是否按下1號是否按下二號是否按下三號是否按下四號是否按下燈1亮，響聲提示燈2亮，響聲提示燈3亮，響聲提示燈4亮，響聲提示清除鍵是否按下返回初始化延時十秒蜂鳴器響 圖8六、系統(tǒng)組裝調(diào)試在protues仿真界面中，選擇系統(tǒng)所需的元器件，然后根據(jù)軟件設(shè)計的內(nèi)容把各元件與單片機對應的端口連接在一起，然后下載hex文件，運行后的結(jié)果如圖9所示： 圖9七、總結(jié)本次設(shè)計按照題目要求，基于單片機，利用較合適的控制算法，成功的實現(xiàn)了搶答器的基本功能。在這次仿真比賽中，我們也遇到了不少問題，特

7、別是在模塊化編程中經(jīng)常編譯通不過，但經(jīng)過我們不斷的調(diào)試和查詢相關(guān)的資料，最終解決了問題，可以說通過這次的比賽，我們更加熟練的掌握模塊化編程的技巧，同時也讓我們體會到模塊化編程的好處。同時，我們這次把51單片機中斷功能也熟練的掌握了，我們發(fā)現(xiàn)當功能越多時，低速度單片機就有點繁忙了，所以我們打算學習速度快的單片機，如C8051、AVR.。在編程中，我們學會了一些編程技巧，同時我們也掌握了KEIL中編譯常見錯誤的原因，為我們在以后編程中迅速排查錯誤打下了一定的基礎(chǔ)。參考文獻1 張毅剛主編. 單片機原理及應用.北京：高等教育出版,20042 求是科技編著. 單片機典型模塊設(shè)計實例導航.第2版.北京：人

8、民郵電出版,20083 郭天祥編著.51單片機C語言教程.北京：電子工業(yè)出版社，20094 彭偉編著.單片機C語言程序設(shè)計實訓100例.北京：電子工業(yè)出版社，20095 華中科技大學電子技術(shù)課程組編.康光華主編. 電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分.第2版.北京：高等教育出版,2006附錄源程序#include /*全局變量*/#defineuint unsigned int#defineuchar unsigned charsbit key1 = P10;sbit key2 = P11;sbit key3 = P12;sbit key4 = P13;sbit led1 = P20;sbit led2 =

9、 P21;sbit led3 =P22;sbit led4 =P23;sbit spk = P24;uchar num;uchar code p= 0 xc0,0 x80, 0 xd8,0 x82, 0 x92,0 x99, 0 xb0,0 xa4, 0 xf9,0 xc0; /*函數(shù)聲明*/void delay(uint);void display(); /*主函數(shù)*/void main() TMOD=0X01; /設(shè)置定時器0工作方式1 TH0=(65536-45872)/256; /裝初值11.0592晶振定時為50ms 數(shù)位45872 TL0=(65536-45872)%256; EA

10、=1; /開總中斷 ET0=1; /開定時器0中斷 TR0=0; /啟動定時器0 while(1) while(key1=0) /第一組按鍵被按下 TR0=1;led1=0;P0=0 xf9;spk=0;delay(500);spk=1;display(); while(key2=0) /第二組按鍵被按下 TR0=1;led2=0;P0=0 xa4; spk=0;delay(500);spk=1; display(); while(key3=0) /第三組按鍵被按下 TR0=1;led3=0;P0=0 xb0;spk=0;delay(500);spk=1;display(); while(key4=0) /第四組按鍵被按下 TR0=1;led4=0;P0=0 x99;spk=0;delay(500);spk=1; display(); /*數(shù)碼管顯示*/void display() uint i=0,j; doif(num=20)num