基于單片機(jī)的四路搶答器設(shè)計(jì)

簡易四路搶答器設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 單片機(jī)四路搶答器設(shè)計(jì)摘要:本設(shè)計(jì)是以四路搶答為基本理念。考慮到依需設(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)器中斷和外部中斷，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)行工作，同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確顯示組別。用開關(guān)做鍵盤輸入，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；可以顯示是哪位選手有效搶答，正確按鍵后有音樂提示；當(dāng)有一組搶答成功后其他組搶答無效。關(guān)鍵字：AT89C51單片機(jī)；四路搶答器；定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1、搶答器同時(shí)供4名選手或4個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用4個(gè)按鈕S0~S3表示。2、設(shè)置一個(gè)復(fù)位按鈕和搶答控制開關(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(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)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)復(fù)位為止。二、方案設(shè)計(jì)與論證

方案：該系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C51作為控制核心，該系統(tǒng)可以完成運(yùn)算控制、信號識別以及顯示功能的實(shí)現(xiàn)。由于用了單片機(jī)，使其技術(shù)比較成熟，應(yīng)用起來方便、簡單并且單片機(jī)周圍的輔助電路也比較少，便于控制和實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)具有極其靈活的可編程性，能方便地對系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)張和更改。MCS-51單片機(jī)特點(diǎn)如下：

1、可靠性好：單片機(jī)按照工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)，抵抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般的CPU，程序指令和數(shù)據(jù)都可以寫在ROM里，許多信號通道都在同一芯片，因此可靠性高，易擴(kuò)充。2、單片機(jī)有一般電腦所必須的器件，如三態(tài)雙向總線，串并行的輸入及輸出引腳，可擴(kuò)充為各種規(guī)模的微電腦系統(tǒng)。

3、控制功能強(qiáng)：單片機(jī)指令除了輸入輸出指令，邏輯判斷指令外還有更豐富的條件分支跳躍指令。其原理框圖如圖1.1圖1.1原理框圖三、硬件電路設(shè)計(jì)1、搶答器的設(shè)計(jì)總電路

如下圖所示為電路框圖。其工作原理為：接通電源后，搶答器處于上電狀態(tài)，主持人按下“開始”按鈕，搶答提示燈亮起，宣布“開始”搶答，選手搶答，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚(yáng)聲器提示。其他按鈕按鍵無效。下一輪搶答時(shí)主持人需進(jìn)行復(fù)位操作，然后開始繼續(xù)以上步驟。圖1-2系統(tǒng)總電路接線圖四、軟件設(shè)計(jì)1、系統(tǒng)主程序流程圖圖1.3系統(tǒng)流程圖五、器件選型方案器件名稱規(guī)格型號數(shù)量微處理器AT89C511極性電容10uF1電阻3WTT10K3電容30PF2晶振12MHZ1按鈕6共陰4位7段數(shù)碼管SMGSM410561K1二極管揚(yáng)聲器21圖1.4器材選型方案六、調(diào)試1、上電接通電源，數(shù)碼管顯示F。如圖1.5。圖1.52、開始按下開始按鈕，數(shù)碼管顯示0，搶答提示二極管亮起。如圖1.6。圖1.6仿真開始搶答后，當(dāng)2號選手優(yōu)先按下?lián)尨鸢粹o，數(shù)碼管顯示2，并亮起搶答成功指示燈發(fā)出蜂鳴聲。此時(shí)其他選手搶答無效。如圖1.7。圖1.7七、體會(huì)與心得這次課程設(shè)計(jì)老師給我們安排了兩個(gè)星期的時(shí)間，可以說是比較充裕的。雖然如此，我還是很用心的做設(shè)計(jì)，利用了周六周日兩天的時(shí)間在宿舍思考本次的課程設(shè)計(jì)，拿到題目，感覺太繁雜了，不知怎么下手，雖然這些知識以前都有接觸過，但也只是分部分來接觸，而這次的設(shè)計(jì)是要對前面幾次實(shí)驗(yàn)的一個(gè)綜合，真的很難。也翻閱了一些資料，并自己事先編寫好了程序，到了周一去到機(jī)房時(shí)候，把自己寫的程序燒進(jìn)去芯片里面，發(fā)現(xiàn)不行，那些數(shù)字閃動(dòng)得非常厲害，自己檢查了好久好久，但還是發(fā)現(xiàn)不了問題，之后問了同學(xué)，才知是我把段碼搞錯(cuò)了，我用的是共陽位選，但數(shù)據(jù)表的段碼我卻用了共陰的段碼，所以不能在數(shù)碼管上正常顯示。通過運(yùn)用單片機(jī)設(shè)計(jì)四路搶答器程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。在這個(gè)過程中，我也曾經(jīng)因?yàn)閷?shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏失落過，也曾經(jīng)仿真成功而熱情高漲。特別是Proteus仿真軟件的使用，不知是由于電腦的問題還是怎么，這個(gè)軟件的安裝就花了我很長的時(shí)間，好不容易安裝好了，又對軟件的使用一點(diǎn)都不熟悉，要從頭開始學(xué)起，對著老師發(fā)給我們的芯片原理進(jìn)行仿真畫圖，剛剛開始時(shí)候真的很難下手，因?yàn)槭怯⑽陌娴能浖?，很多東西都看不太明白，都是通過自己一個(gè)個(gè)來慢慢琢磨，才把仿真圖畫了出來，然后把寫好的程序?qū)胄酒?，進(jìn)行仿真，當(dāng)看到程序正常運(yùn)行的那一刻，心中真是有幾分的喜悅。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動(dòng)是人類生存生活永恒不變的話題。雖然這只是一次的較簡單的課程制作（四路搶答器），可是平心而論，也耗費(fèi)了我不少的心血。對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶。八、參考文獻(xiàn)[1]張俊謨，《單片機(jī)中級教程原理與應(yīng)用》，北京航空航天大學(xué)出版社，第二版[2]劉紅玲、邵曉根，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》，中國電力出版社，2006年第一版[3]艾德才，《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》，高等教育出版社[4]任致程，《經(jīng)典集成電路400例》機(jī)械工業(yè)出版社，2002[5]薛棟梁，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，中國水利水電出版社，2001[6]謝筑森,張輝等，《單片機(jī)開發(fā)與典型應(yīng)用設(shè)計(jì)》,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社附錄主程序清單ORG0000H LJMPMAIN ORG0003H LJMPINT_0 ORG000BH LJMPT_0 ORG0013H LJMPINT_1 ORG001BH LJMPT_1 ORG0030HMAIN: MOVA,#0FHACALLSQRSTART:MOVTMOD,#66H MOVTH0,#0FFH MOVTL0,#0FFH MOVTH1,#0FFH MOVTL1,#0FFH SETBET0 SETBET1 SETBTR0 SETBTR1 SETBEX0 SETBIT0 SETBEX1 SETBIT1 NEXT1: JNBP3.0,NEXT2 SJMPNEXT1NEXT2:SETBEACLRP1.0 SETBP1.1MOVA,#00H ACALLSQR SJMPSTART INT_0:CLREACLRP1.1 SETBP1.0MOVA,#01H ACALLSQR ACALLFASHENG RETIINT_1:CLREACLRP1.1 SETBP1.0MOVA,#02H ACALLSQR ACALLFASHENG RETIT_0:CLREACLRP1.1 SETBP1.0MOVA,#03H ACALLSQR ACALLFASHENG MOVTH0,#0FFH MOVTL0,#0FFH RETIT_1:CLREACLRP1.1 SETBP1.0MOVA,#04H ACALLSQR ACALLFASHENG MOVTH1,#0FFH MOVTL1,#0FFH RETISQR:MOVDPTR,#TABLE MOVCA,@A+DPTR MOVP0,A RETFASHENG:MOVR4,#50loop2:MOVR3,#50loop1:SETBP1.2ACALLDELAY1CPLP1.2ACALLDELAY2DJNZR3,loop1DJNZR4,loop2 RETIDELAY1: MOV R7,#10H D1: MOVR6,#10HD2:DJNZ R6,D2DJ