完美抢答器仿真图及程序.docx

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完美抢答器仿真图及程序

课程设计题目：

 基于单片机的智能八路抢答器设计

一、设计项目简介

1.设计意义及目的

抢答器在现实生活中应用广泛，比如在各类娱乐节目中，像中央电视台的幸运52，开心辞典，因此做一个抢答器是具有现实意义的。

抢答器具有人数限制，我们选择做八路抢答器。

当某人抢答时，能够显示他的号码，限定他的答题时间，别人不能抢答,主持人要有启动和清空的权利。

八路抢答器在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。

如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。

利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。

抢答组数可以在八组以内任意使用，本系统采用AT89S52单片机作为核心，控制系统的四个模块分别为：

单片机最小系统、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块。

2.系统功能描述

设计一个具有特定功能的抢答器。

该抢答器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

主持人按下开始按钮后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；主持人按下开始按钮之前有人按下抢答器，抢答违规，显示器显示违规台号，违规指示灯亮，其它按钮不起作用；正常抢答，显示器显示台号，蜂鸣器发出音响，其它抢答按钮无效；正常抢答下，从按下抢答按钮开始30S内，答完按钮没按下，则作超时处理，超时处理时，违规指示灯亮，数码管显示违规台号。

蜂鸣器发出音响；各台数字显示的消除，蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位按钮。

3.设计达到目标

我们在要求的基础上拓展了一些功能，比如增加倒数剩下5S的时候每秒响一声，最后一声比较悠长，以提示选手抢答或者回答时间将尽，还将抢答按键和答完按键做在了同一个按键上，抢答之后选手答完题目再次按下该抢答按键即是答完，使剩余时间与台号定格。

总体上我们达到了：

按该抢答器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

主持人按下开始按钮后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；最后5S倒计时蜂鸣器每秒响一声提示，最后一声比较悠长，提示抢答时间到；主持人按下开始按钮之前有人按下抢答器，抢答违规，显示器显示违规台号，违规指示灯亮，其它按钮不起作用；正常抢答，显示器显示台号，蜂鸣器发出音响，其它抢答按钮无效；正常抢答下，从按下抢答按钮开始30S内，答完按钮没按下，则作超时处理，超时处理时，违规指示灯亮，数码管显示违规台号，和抢答期间一样，回答期间最后5S倒计时蜂鸣器每秒响一声提示，最后一声比较悠长，提示回答时间到；答完按钮设置在抢答按键上，再次按下抢答按键即是答完，此时蜂鸣器响一声，时间定格在答完题目之后剩下的时间；各台数字显示的消除，蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位按钮。

二、系统硬件设计

1.系统设计方案

（1）利用译码芯片

先根据74LS148的优先功能，确定了先抢答到的选手的编码号，再根据74LS279的锁存功能，将其信号保持下来，并实现了锁定功能，将选手的编码锁定。

再者，根据74LS48的译码功能，将74LS279锁定的数字编译成二进制，将信号送到显示器中。

这样就实现了抢答功能。

原理框图如图1所示。

图1原理框图

（2）利用单片机

可以利用单片机的定时/计数器进行计时，设定抢答时间和答题时间；可以利用单片机的I/O口线接按键，通过按键按下后，所接口线电平的变化来判断那位选手按下键。

我选择利用单片机做抢答器。

1、仿真图

2、程序

/**************************************************************************************

*操作非常简单

*主持人先按键，然后有30s的时间，等待选手按键

*选手在30s内按键，就显示选手的号数，及30s的回答倒计时

*此时，其他选手按键无效，

*只有抢答选手按键，才停止，并显示锁定

*最后，按复位，进行新一轮抢答

**************************************************************************************/

#include"reg52.h"

#include"intrins.h"

#include"absacc.h"

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#defineulongunsignedlong

/*定义定时器T0和T1时间常数和方式控制字*/

#definev_th00x3c

#definev_tl00xb0

#definev_tmod0x11

sbitP30=P3^0;

sbitP36=P3^6;

sbitP32=P3^2;

sbitP31=P3^1;

ucharled_buf[8];//显示缓冲数组

ucharcodedispcode[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x0c};//段码数组

ucharkeyzhi;

uintm,time,time2;

voiddelay（uinta）//延时程序

{

while（a--）;

}

voidled（）//违规指示灯亮程序

{

P32=0;

delay（2000）;

delay（2000）;

}

voidring（）//蜂鸣器程序

{

P36=0;

delay（10000）;

P36=1;

}

voidledk（）//P.显示程序

{

uchardmask=0x01;//位控码初始化

ucharpos;

for（pos=0;pos<3;pos++）

{

P2=dmask;//位控码输出到位控口

P0=dispcode[10];//取显示段码并输出到段控口

delay（200）;

dmask=_crol_（dmask,1）;//位控码左移一位

}

}

voidled_buf_auto_flush（void）reentrant//显示缓冲区更新函数

{

led_buf[0]=m;//获得选手的号码

led_buf[1]=time/10;//获得秒十位

led_buf[2]=time%10;//获得秒的个位

}

voidtimer0（void）interrupt1//定时器t0中断服务函数,选用定时器0工作方式为1

{

ucharj;

staticucharclick=0;

TH0=v_th0;

TL1=v_tl0;//设置初始值50ms为循环20次为1ms,12MHz

++click;

if（click==20）//定时器0定时中断次数

{

--time;

click=0;

if（（time==20）&&（j=0xff））

{

ring（）;

}

if（（time<=5）&&（time!

=0）&&（j=0xff））

{

ring（）;

}

if（（time==0）&&（j=0xff））

{ring（）;

delay（1000）;

ring（）;

}

led_buf_auto_flush（）;//LED显示缓冲区时间值更新

}

}

voidtimer1（void）interrupt3//选用定时器1工作方式为1

{

ucharj;

staticucharclick=0;//定时器0定时中断次数

TH1=v_th0;TL1=v_tl0;//设置初始值50ms为循环20次为1ms,12MHz

++click;

if（click==20）

{

--time2;

click=0;

if（（time2<=5）&&（time2!

=0）&&（j!

=0xff））

{

ring（）;

}

if（（time2==0）&&（j!

=0xff））

{

ring（）;

delay（1000）;

ring（）;

TR1=0;

P32=0;

}

}

time=time2;

led_buf_auto_flush（）;//LED显示缓冲区时间值更新

}

voidput_on_leds（void）//显示输出函数

{

uchardmask=0x01;//位控码初始化

ucharpos;

for（pos=0;pos<4;pos++）

{

P2=dmask;//位控码输出到位控口

P0=dispcode[led_buf[pos]];//取显示段码并输出到段控口

delay（100）;//延时

delay（100）;

dmask=_crol_（dmask,1）;//修改未控码

}

}

voidinit_sys（void）//进行初始化并接受用户的初始化时间设置

{

TMOD=v_tmod;

TH0=v_th0;

TL0=v_tl0;

TH1=v_th0;

TL1=v_tl0;//设置时间初值

TR0=0;

EA=1;

ET0=1;

TR1=0;

ET1=1;//开启中断，关闭定时器

}

ucharkeychuli（）//处理与键盘相连的P1口的内容，作为键值

{

uchark;

k=P1;//P1口内容送K

return（k）;//返回键值

}

ucharkey（）//键盘扫描函数，函数返回值即键值

{

ucharkeyzhi,keyzhii;//电子钟键盘按键键值临时存放

keyzhi=keychuli（）;//调P1口处理函数

if（keyzhi!

=0xff）//有键动作延时去抖动，否则函数返回

{

delay（100）;//再次调P1口处理函数

if（keyzhi!

=0xff）//真正有键按下，取键值并暂存

{

keyzhii=keyzhi;

while（keyzhi!

=0xff）//判按键是否释放，没有释放延时去抖动等待释放

{

put_on_leds（）;

put_on_leds（）;

keyzhi=keychuli（）;

}

keyzhi=keyzhii;//按键释放后恢复按键键值

}

}

return（keyzhi）;//返回按键键值

}

voidmain（）//主函数调用init_sys（）函数对系统初始化，调用put_on_leds（）函数

{

ucharj;

ucharc=1;//C1,2,31:

无人违规合法抢答，2:

有人违规，3:

允许答完

ucharkeyzhiii;

while

（1）

{

keyzhiii=key（）;//调键盘扫描函数得到按键键码

ledk（）;//调P.程序

if（P30==0）//主持人是否按下启动键

delay（100）;

if（P30==0）

{

c=1;

break;

}

if（keyzhiii!

=0xff）

{

c=2;

led（）;

break;

}

}

init_sys（）;//调用init_sys（）函数对系统初始化

time=30;

time2=30;

TR0=1;//开定时器0

while

（1）

{

put_on_leds（）;//调显示函数

delay（100）;//调延时函数

if（c==1）//判断有没有违规

{

keyzhiii=key（）;//调键盘扫描函数得到按键键码

j=keyzhiii;

}

if（c==3）

{

keyzhiii=key（）;//调键盘扫描函数得到按键键码

}

if（time==0）

{

while

（1）

{

TR0=0;

put_on_leds（）;

delay（100）;

}

}

if（c==1||c==2）

switch（keyzhiii）//按键功能控制

{

case0xfe:

//1号选手抢答，抢答时间设定为三十秒

{

m=1;

if（c==1）

{

ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音

TR1=1;//开定时器1，关定时器0

TR0=0;

c=3;

keyzhiii=0xff;

}

if（c==2）//有人违规

{

TR1=0;

time=0;

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

break;

}

case0xfd:

//2号选手抢答

{

m=2;

if（c==1）

{

ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音

TR1=1;//开定时器1，关定时器0

TR0=0;

c=3;

keyzhiii=0xff;

}

if（c==2）//有人违规

{

TR1=0;

time=0;

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

break;

}

case0xfb:

//3号选手抢答

{

m=3;

if（c==1）

{

ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音

TR1=1;//开定时器1，关定时器0

TR0=0;

c=3;

keyzhiii=0xff;

}

if（c==2）//有人违规

{

TR1=0;

time=0;

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

break;

}

case0xf7:

//4号选手抢答

{

m=4;

if（c==1）

{

ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音

TR1=1;//开定时器1，关定时器0

TR0=0;

c=3;

keyzhiii=0xff;

}

if（c==2）//有人违规

{

TR1=0;

time=0;

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

break;

}

case0xef:

//5号选手抢答

{

m=5;

if（c==1）

{

ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音

TR1=1;//开定时器1，关定时器0

TR0=0;

c=3;

keyzhiii=0xff;

}

if（c==2）//有人违规

{

TR1=0;

time=0;

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

break;

}

case0xdf:

//6号选手抢答

{

m=6;

if（c==1）

{

ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音

TR1=1;//开定时器1，关定时器0

TR0=0;

c=3;

keyzhiii=0xff;

}

if（c==2）//有人违规

{

TR1=0;

time=0;

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

break;

}

case0xbf:

//7号选手抢答

{

m=7;

if（c==1）

{

ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音

TR1=1;//开定时器1，关定时器0

TR0=0;

c=3;

keyzhiii=0xff;

}

if（c==2）//有人违规

{

TR1=0;

time=0;

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

break;

}

case0x7f:

//8号选手抢答

{

m=8;

if（c==1）

{

ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音

TR1=1;//开定时器1，关定时器0

TR0=0;

c=3;

keyzhiii=0xff;

}

if（c==2）//有人违规

{

TR1=0;

time=0;

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

break;

}

}

if（c==3）//无人违规，等待答完

{

TR1=1;

TR0=0;

if（j==keyzhiii）

{

ring（）;//有人答完，蜂鸣器发出声音

TR1=0;

TR0=0;

while

（1）

{

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

}

}

}

led_buf_auto_flush（）;

put_on_leds（）;

}

}