8位竞赛抢答器的设计文档格式.docx

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设计任务与要求

以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器：

同时供8名选手或8个代表队比赛,

分别用8个按钮SO〜S7表示。

设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。

当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为左右。

参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选

手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局

变量后，通过键盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30时置0）。

同时单片

机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停

止计数，同时将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED上。

、方案设计与论证

方案一:

使用C语言编程实现基于单片机的八位抢答器的课程设计，用到的元器件有

AT89C51、MAX7219按键、数码管、上拉电阻、蜂鸣器等。

万案一:

使用汇编语言编程实现八位抢答器的课程设计，用到的元器件有AT89C51、74LS373、按键、数码管、上拉电阻、蜂鸣器等。

选择方案二的理由：

首先汇编语言是

•种功能很强的程序设计语言

也是利用计算机所有

硬件特性并能直接控制硬件的语言，

具有很高的精确控制；

其次选用

74LS373芯片作为数码

管的控制芯片是因为它容易控制选用

3个74IS373分别控制倒计时的两个数码管及一个显示

抢答结果的数码管，所以我选择了方案〔

—*。

三、单元电路的设计

芯片的选择及工作原理

本设计使用到的元器件包括AT89C51芯片、数码管。

工作原理：

仿真开始显示FFF;

按下“复位”键显示倒计时初值，起初设的是30秒；

再按下“设时”

键，按一下计数初值加1，到30自动清零；

按下“开始”键开始倒计时，每减一，有秒的声响；

当有选手按下，则倒计时停止，显示当前倒计时数值和选手编号；

若在倒计时计数到

0,无人抢答则有1秒声响的报警。

系统的硬件构成及功能

1、单片机晶振及复位部分电路电路

2、选手抢答部分电路：

由八个按键S0~S7以及8个阻值为1k的上拉电阻组成

3、开始、复位、时间设置及扬声器部分电路：

由3个按键、1个电阻、NPF和1个BUZZERS成,用于主持人操作及扬声器提示报警

4、显示部分电路：

由3个74LS373芯片及3个数码管构成，用于显示倒计时时间和抢答结果

四、软件的设计

主程序流程图

开始

显示FFF

时间设置

倒计时加1

主程序

MAIN:

MOVTMOD,#01H

MOVTH0,#3CH

MOVTL0,#0B0H

SETBEA

SETBET0

SETBEX0

SETBIT0

MOVR4,#30

MOVR3,#0AH

MOVR7,#0AH

MOVR6,#0AH

MOVR0,#30;

R0

LCALLXIANSH2

复位键

开始按钮

开始倒计时

30s抢答

显示抢答结果

Ik

;

30秒倒计时

抢答结果

倒计时

存放倒计时的显示值，初值设为

30

子程序

1、开始、复位程序;

********复位程序********FW:

JNB,FW1;

JMPFW

FW1:

LCALLDELAY;

JNB,FW2

FW2:

MOVR3,#0BH;

的代码

MOVA,R4;

MOVR0,A

LCALLXIANSH1

开始程序

SAM:

JNB,PK

JMPSAM

PK:

JNB,PK1;

PK1:

MOVR3,#0BH

SETBTR0;

/

MOVR2,#0AH

HERE:

CJNER1,#01H,YY转入STAR

JMPSTAR;

YY:

JMPHERE2、中断程序;

中断程序IT0P:

CLRTR0

DECR2

CJNER2,#05H,JX0;

clr

JX0:

CJNER2,#00H,JX1

秒

setb

DECR0LCALLXIANSH1

MOVR2,#0AH;

R2

JX1:

LCALLSAMO

CJNER1,#01H,JX2按下则返回

JMPRETURN

JX2:

JNB,PK2

JMPCZ

预判复位键按下否

去抖动，判断是否真按下

复位按下，则存放选手编号的R3,放入"

灭"

倒计时初值R4放入显示倒计时寄存器R0中

扫描开始键是否按下

按下则R3存"

灭”代码，

启动定时器

中断次数设为10次，刚好1秒

若R1中存放的选手按键标志位为1,则

否则继续循环等待中断

中断5次后,开启扬声器

中断10次后,关闭扬声器,这样喇叭响

中再存入中断次数

扫描选手按键标志位R1,未按下则转JX2

PK2:

LCALLDELAY

检测复位键按下否

JNB,QFW

QFW:

MOVR1,#01HJMPRETURN

CZ:

CJNER0,#00H,CZ1clr;

LCALLDELAY5MOVR1,#01HJMPRETURN

CZ1:

MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HSETBTR0

RETURN:

RETI3、选手键盘扫描程序

选手键盘扫描程序

SAMO:

JNB,XS1

JNB,XS2

JNB,XS3

JNB,XS4;

JNB,XS5

JNB,XS6

JNB,XS7

JNB,XS80

RETURN2:

RET

XS80:

LJMPXS8

XS1:

JNB,XS11JMPRETURN2

XS11:

MOVR1,#01Hsetb;

MOVR3,#01HLCALLXIANSH1JMPRETURN2

XS2:

LCALLDELAYJNB,XS22JMPRETURN2

XS22:

MOVR3,#02HLCALLXIANSH1JMPRETURN2

XS3:

LCALLDELAYJNB,XS33

JMPRETURN2

按下则返回

倒计时是否计时完毕

及时完毕无人抢答则扬声器开启

延时1秒

R1设1

中断返回计时器初值重装

预扫描选手按键是否按下

未按下则返回

去抖动再判是否按下

按下则显示1号扬声器关闭

按下则显示2号扬声器关闭

XS33:

MOVR3,#03HLCALLXIANSH1JMPRETURN2

XS4:

LCALLDELAYJNB,XS44JMPRETURN2

XS44:

MOVR1,#01HsetbMOVR3,#04HLCALLXIANSH1JMPRETURN2

XS5:

LCALLDELAYJNB,XS55JMPRETURN2

XS55:

MOVR1,#01HsetbMOVR3,#05HLCALLXIANSH1JMPRETURN2

XS6:

LCALLDELAYJNB,XS66JMPRETURN2

XS66:

MOVR3,#06HLCALLXIANSH1JMPRETURN2

XS7:

LCALLDELAYJNB,XS77JMPRETURN2

XS77:

MOVR1,#01HsetbMOVR3,#07HLCALLXIANSH1JMPRETURN2

XS8:

LCALLDELAYJNB,XS88JMPRETURN2

XS88:

MOVR3,#08HLCALLXIANSH1

按下则显示3号扬声器关闭

按下则显示4号扬声器关闭

按下则显示5号扬声器关闭

按下则显示6号扬声器关闭

按下则显示7号扬声器关闭

按下则显示8号扬声器关闭

4、数码管显示程序;

显示程序XIANSH1:

MOVA,R0

MOVB,#0AH;

R0和个位

DIVAB

MOVR7,A

MOVR6,B

XIANSH2:

SETB

CLR;

CLR

MOVA,R3

MOVDPTR,#SEGTAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A

SETB;

MOVA,R7

MOVDPTR,#SEGTAB;

MOVA,R6

5、抢答时间设计程序;

抢答时间设置程序SHESH:

INCR0

CJNER0,#31,BQL;

MOVR0,#00H

BQL:

MOVA,R0;

样可以全局不变，R（会倒计时中递减而改变

MOVR4,A

RETI

6、延时子程序

10ms延时程序（用于去抖动）

中存放的倒计时显示值除10分出十位

；

十位存入R7中

个位存入R6中

选择选手编号的数码管

调入代码

显示选手编号

选择显示十位的数码管

调入代码

显示十位

选择显示个位的数码管

显示个位

倒计时初值加1

倒计时初值设置超过30自动清零

倒计时初值存入其专用寄存器R知，这

DELAY:

MOVR7,#20

D1:

MOVR6,#248

D2:

DJNZR6,D2

DJNZR7,D1

1s延时程序（无人抢答报警）

DELAY5:

MOVR7,#40

DL1:

MOVR6,#50

DL2:

MOVR5,#248

DL3:

DJNZR5,DL3

DJNZR6,DL2

DJNZR7,DL1

五、仿真与调试

抢答器调试结果

1、开始

开始运行