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1、安阳师范学院课程实践报告书单片机程实践竞赛抢答器作者： 陈玉琦 141154004李晴 141154013系（院）： 物电学院专业：电气自动化年级：14 专升本班学号：141154004 141154013指导教师：丁电宽日期：2014/12/18摘要随着现代娱乐节目及其它游戏环节的需要，也为了完善节目的紧张气氛和观众的互动，就出现了多路抢答器。它是人们常用于各种需要抢答比赛时用的电路器材，是一名公正的裁判员。抢答器的出现给人们带来极大的方便，他能准确无误的从若干名参赛中确定出最先抢答者，并且有显示，声效等功能。第一章 抢答器的总体设计1.1 设计任务与要求要求实现功能：将其中 3 个按键定义
2、为 14 号，第一位数码管用于计时，第二位数码管用于显示当前抢答着。当开始后第二位数码管闪烁显示“-” ，计时开始后，等待抢答。抢答后，停止计时，第二位数码管显示抢答者对应编号，按清除键清除。1. 设计出电气原理图；2. 设计出程序流程图；3. 设计出程序；4. 在实验室做出产品或仿真调试。1.2 设计方案与论证方案：该系统采用 51 系列单片机 AT89C51 作为控制核心，该系统可以完成运算控制，信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便，便于控制和实现。具有灵活的可编程性，能方便对系统功能的扩张和更改。图 1.2 抢答器原理图 AT89C51选手开关警报电
3、路鉴别电路主持人开关 显示电路第二章 单片机应用系统简介 2.1 单片机结构（1）80C51 单片机的功能结构图 2.1 单片机内部结构图中断控制 4KBRAM数据存储器 256BRAMSFRCPU震荡器 64KB 总线扩张控制I/O 编口 可编程全双工串行口定时器 0定时器 1 2.2 单片机的封装形式，引脚定义及功能。（1）80C51 封装80C51 系列单片机具有双列直插式和方形两种封装。（2） 80C51 系列单片机引脚功能VCC-工作电源 +5VGND-电源接地ALE/PROG访问外部存储器时作为低 8 位地址锁存控制信号。PSEN- 外部程序读选通信号。EA/VPP-访问程序存储器
4、控制信号。RET-复位信号XTAL1-片内震荡电路输入端。XTAL2-片内震荡电路输出端。P0- P3输入输出端口。图 2.2 80C51 双列直插式引脚分布图第三章 硬件电路设计3.1 抢答器的电路图如图 3.1 所示为电路图，其工作原理为：接通电源后主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，定时器设定时间，主持人将开关置“开始” ，宣布抢答开始时，定时器倒计时，扬声器发出响声。选手要在规定时间内完成抢答；优先判断，编号锁存，扬声器提示。图 3.1 抢答器电路图3.2 单元电路设计 3.2.1 抢答选手开关电路 图 3.2 所示，该图为各个选手抢答信号的输入装置，在通过单片机，选择有
5、效信号，同时封锁图 3.2.1 抢答器选手开关电路3.2.2 复位电路设计外部中断的内部中断并存，单片机硬件复位端。 图 3.2.2 复位端电路图3.2.3 报警电路设计报警电路用于报警，但遇到信号时，发出报警，图 3.2.3 就是报警电路。选手在设定时间内抢答时，实现优先判断编号锁存等提示。图 3.2.3 报警器电路图3.2.4 显示电路显示电路用于显示抢答时间以及抢答信号，同时对犯规抢答组进行闪烁显示。其显示电路如图 3.2.4 所示。 图 3.2.4 显示电路图 第四章 软件设计4.1 主程序系统结构图如图 4-1 所示为总体原理框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开光FW 拨到“清
6、零 ”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开光置“ 开始 ”状态，宣布“开始”抢答器工作。定时器开始倒计时。选手在规定的 15s 定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号显示、扬声器提示，倒计时显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除 ”和“ 开始”状态开关。图4-1 总体原理框图4.2 系统主程序为了能过达到抢答的公平，公正，合理，应该在主持人发布抢答命令之前必须设定抢答时间，因而设定时间程序很重要。 。下面是抢答器主程序流程图 4.2 图 4.2 抢答器主程序流程图4.3 主程序清单OK
7、 EQU 20H ;抢答开始标志位RING EQU 22H ;响铃标志位DATA0 EQU 36H ;抢答按键口数据存放地址ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP INTT0ORG 000BHAJMP T0INTORG 001BHAJMP T1INTORG 0040HMAIN: MOV R1,#15 ;初设抢答时间为 15sMOV R2,#45 ;初设答题时间为 45smov 38h,#60 ;启用锦囊时间从 60s 倒计时MOV TMOD,#11H ;设置未定时器/模式 1MOV TH0,#0F0HMOV TL0,#0FFH ;越高发声频率越高, 越尖MOV TH1,
8、#3CHMOV TL1,#0B0H ;50ms 为一次溢出中断SETB EASETB ET0SETB ET1 ;允许二个中断,T0/T1CLR OKCLR RINGSETB TR1SETB TR0 ;一开始就运行定时器, 以开始显示 FFF.如果想重新计数,重置 TH1/TL1 就可以了;=;=查询程序=;=START: MOV DATA0,#0FFH ;初始化MOV R5,#0BHMOV R4,#0BHMOV R3,#0BHACALL DISPLAY ;未开始抢答时候显示 FFFJNB P3.3,SELSUB0JNB P3.4,TZ3 ;倒计时调整JB P3.0,NEXTACALL DELA
9、YJB P3.0,NEXT ;去抖动,如果开始键按下就向下执行,否者跳到非法抢答查询SETB EX0 ;开放 INT0ACALL BARK ;按键发声MOV A,R1MOV R6,A ;送 R1-R6,因为 R1 中保存了抢答时间SETB OK ;抢答标志位 ,在使用锦囊时用作判断是抢答倒计时还是回答倒计时MOV R3,#0AH ;抢答只显示计时, 灭号数AJMP COUNT ;进入倒计时程序 ,查询有效抢答的程序 在 COUNT 里面NEXT: JNB P1.0,FALSE1JNB P1.1,FALSE2JNB P1.2,TZ1JNB P1.3,TZ2AJMP STARTTZ1: AJMP
10、FALSE3TZ2: AJMP FALSE4TZ3: AJMP SELSUB1AJMP START=非法抢答处理程序=;=FALSE1: MOV R3,#01HAJMP ERRORFALSE2: MOV R3,#02HAJMP ERRORFALSE3: MOV R3,#03HAJMP ERRORFALSE4: MOV R3,#04HAJMP ERROR;=SELSUB0(抢答时间 R1 调整程序)=;=SELSUB0: MOV A,R1MOV B,#0AHDIV ABMOV R5,AMOV R4,BMOV R3,#0AHACALL DISPLAY ;先在两个时间 LED 上显示 R1JNB P
11、3.5,INC0 ;P3.5 为+1s 键,如按下跳到 INCOJNB P3.6,DEC0 ;P3.6 为-1s 键,如按下跳到 DECOJNB P3.1,BACK0 ;P3.1 为确定键,如按下跳到 BACKOAJMP SELSUB0INC0: MOV A,R1CJNE A,#63H,ADD0 ;如果不是 99,R2 加 1,如果加到 99,R1就置 0，重新加起。MOV R1,#00HACALL DELAY1AJMP SELSUB0ADD0: INC R1ACALL DELAY1AJMP SELSUB0DEC0: MOV A,R1JZ SETR1 ;如果 R1 为 0, R1 就置 99，DEC R1ACALL DELAY1AJMP SELSUB0SETR1: MOV R1,#63HACALL DELAY1AJMP SELSUB0BACK0: AJMP START;=SELSUB1(回答时间 R2 调整程序)=;=SELSUB1: MOV A,R2MOV B,#0AHDIV ABMOV R5,AMOV R4,BMOV R3,#0AHACALL DISPLAYJNB P3.5,INC1JNB P3.6,DEC1JNB P3.1,BACK1AJMP SELSUB1INC1: MOV A,R2CJNE A,#63H,ADD1MOV R2,#00H
