单片机抢答器课程设计.docx

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单片机抢答器课程设计

单片机抢答器课程设计

摘要

抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。

早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。

目前大多数抢答器均使用单片机（如MCS-51型）和数字集成电路。

本设计利用89C51单片机及外围接口实现多路抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。

关键词：

抢答器；单片机89c51；数字集成电路；定时器/计数器

Abstract

Responderisakindofwidelyusedequipment,inallkindsofcompetition,viestoanswerfirstoccasion,itcanquicklyandobjectivelyidentifytheplayersgetvoice.Earlyresponderonlybyafewtriode,SCR,luminoustube,etc,canthroughtheluminoustubeinstructionsrecognitionplayernumber.NowmostoftheresponderalluseSCM（suchasMCS-51type）anddigitalintegratedcircuit,ThistopicUSES89c51andperipheralinterfaceimplementationviestoanswerfirstsystem,withthehelpofthemicrocontrollertimer/countertimingandnumberprinciple,softwareandhardwareorganically,andmakesthesystemcancorrectlytothetime,atthesametimemakedigitaltubedisplaythetimecorrectly.

KeyWords:

Responder,89c51,Digitalintegratedcircuit,Timer/counter

1．引言

目前电视节目日益丰富，其中的竞赛环节也越来越多，其中抢答器是不可或缺的器材。

它能准确、公正、直观地判断出第一抢答者。

本次设计通过Proteus软件设计并利用KeilC软件编辑程序，仿真验证。

使系统能够完成多路抢答。

2．设计方案及原理

本次设计的抢答过程主要分为准备抢答，开始抢答，开始答题以及答题结束四个阶段。

本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与晶振、数码管等构成二路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时电路等，本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。

3．硬件设计

在抢答中，只有规定开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；显示灯可以显示是哪位选手有效抢答，抢答时间和回答问题时间倒记时显示在数码管上，时间用尽后系统自动复位；如系统原理电路所示P1.0为开始抢答，P1.1为开始抢答倒计时，P3.0-P3.1为二路抢答输入，P3.6-P3.7为与选手对应的提示灯，P0.0-P0.7为数码管，RST复位，XTAL1和XTAL2接晶振电路。

图3.1系统原理电路图

4．软件设计

两路抢答器由两个按键控制，程序一致判断是否有按键按下，若没有按键按下则循环判断，直到有按键按下后，立即把通过按键输入的信号储存起来然后对2路输入信号进行扫描判断，最后根据扫描结果转入查表程序取数同时发光二极管亮起，表示抢答成功。

软件设计利用中断系统的基本构成原理编写中断服程序，其信号由按键电路提供，由CPU响应中断，并输出响应。

用到了查询按键模块、定时器模块、显示时间模块、显示组号模块、报警模块等。

程序流程图如图4.1所示。

图4.1系统流程图

5．系统仿真及实际调试

图5.1开始抢答倒计时仿真结果图

图5.2开始答题倒计时仿真图

6．总结

本次课程设计的题目是基于单片机的多路抢答器设计，在设计的过程中出现了以下几种问题。

例如利用Proteus软件仿真的时候多次出现数码管不亮的情况，并且复位键按下电路无反应的现象，通过对程序的调试并重新装入才解决了数码管不亮的问题。

而复位键不灵敏的问题则是因为时间过短导致复位显示不明显。

此外，开始的时候并没有体现出多路抢答，后来在老师的指导下添加了两路电路才使得本次课程设计圆满完成。

本次单片机课程设计，充分的将理论与实际结合起来，并且遇到了很多实实在在的需要亲自解决的问题，通过查阅相关资料，问题最终得到解决。

而这些才是作为一名工科学生最宝贵的财富。

参考文献

[1]王思明,张金敏,苟军年,张鑫,杨乔礼.单片机原理及应用系统设计[C].北京:

科学出版社.2012.9:

90-151.

[2]李华,王思明,张金敏.单片机原理及应用[C].兰州:

兰州大学出版社.2001.5:

59-86.

[3]柯文松.十路抢答器的设计[J].龙岩师专学报.1988.2.

[4]吕锴.部德才.徐明达.单片机串行通讯在抢答器设计中的应用[J]齐齐哈尔大学学报.2011.4:

73-75.

[5]宋春华,江涛,王贵恩,裴小英.基于单片机控制的数字抢答器[J]河南机电高等专科学校学报.2005.5:

32-33.

8．附录

#include

sbitstart=P1^0;

sbitplease=P1^1;

sbitstop=P1^2;

sbitans=P1^3;

sbitp1=P3^0;

sbitp2=P3^1;

sbitlight1=P3^6;

sbitlight2=P3^7;

sbitS=P2^0;

sbitG=P2^1;

unsignedcharcodetime[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};

unsignedcharcont=0,shi,ge,i;

unsignedcharT;//答题时间

voidinter（）interrupt1

{

TH0=（65536-50000）/256;

TL0=（65536-50000）%256;

cont++;

}

main（）

{

while

（1）

{

//1.待机阶段

while（start==1）

{

S=1;

G=0;

P0=time[0];

for（i=0;i<100;i++）;

P0=0xff;

S=0;

G=1;

P0=time[0];

for（i=0;i<100;i++）;

P0=0xff;

}

//2.抢答阶段

while

（1）

{

//1）.开始抢答

ans=0;

//判断那个选手抢到题

while

（1）

{

if（p1==0）

{

light1=0;

break;

}

if（p2==0）

{

light2=0;

break;

}

}

//禁止其他选手再选题

while（please==1）;

//2）.开始答题

ans=1;

T=6;

TMOD=0x01;

TH0=（65536-50000）/256;

TL0=（65536-50000）%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

while（T<200&&stop==1）

{

shi=T/10;

ge=T%10;

S=1;

G=0;

P0=time[shi];

for（i=0;i<100;i++）;

P0=0xff;

S=0;

G=1;

P0=time[ge];

for（i=0;i<100;i++）;

P0=0xff;

if（cont>20）

{

cont=0;T--;

}

}

//3）.停止答题

P3=0xff;

break;

}

}

}