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1、多路抢答器的设计多路抢答器的设计姓名姓名 王海童王海童 学号学号 201103111029201103111029 专业专业 机械制造及自动化机械制造及自动化摘要本作品以 AT89S52 单片机作为主要模块、数码管做为显示模块。本抢答器 主要是通过八个按键开关来摸拟八路选手的抢答，开始键按下，则进入到八个 按键的扫描中，同时显数倒计时时间。同时该抢答器还有时间的加减、数据的 清零、八路选择手犯规报警功能；通过数码管来显示抢答的时间和抢答选手的 号数。本作品造价便宜，硬件比较简单，通俗易懂，趣味十足。 关键词：单片机， 抢答器，显示一、作品设计方案论证与比较1、主控部分的方案比较方案一：用以 A
2、T89S52 为核心的单片机控制方案，通过相应的程序，并通过按 键来进行电平识别，再由单片机输出相应的程序，并将相应数值通过数码来显 示，运用这个方案来实现题目的要求，其硬件电路的设计简单，编程并不是很 复杂，作品功能的调试只要稍微结合电路，修改一下相应程序即可。 方案二：采用数字电路实现输出电压的控制方案，用加减计数器，通过加减键 实现加计数或减计数，通过计数器的自动加减，锁存器的锁存显示等。用这种 方法来实现，其优点是不用编程，但其不足的之处是电路复杂，焊接工程量大， 一旦焊接错误，就会给检查硬件带来很大的麻烦，而且调试也相对麻烦。 通过比较发现，用单片机来制作的抢答器，硬件电路比较简单，
3、容易明白， 且成本相对较低；而用数电芯片来制作的抢答器，电路相对比较复杂， ，成本相 对较高。综合考滤，最终选择方案一。2、显示部份的比较设计方案一：采用 LCD1602 显示，用单片机可实现数据显示，显示内容较为丰 富，较为美观，但显示亮度和字体大小在演示时不尽人意，价格也比较昂贵， 且题目要求的显示内容也较少，只是倒计时的时间和相应的队号而以，所以没 有采用此方案。 方案二：采用 LED 七段数码管，采用三极管 9012 做为位码驱动，电路结构2简单，并且可以实现单片机 I/O 口的并用，显示效果直观，明亮，调试容易， 成本较低。故采用 LED 数码管显示。电路如下图 1-1 所示图 1-
4、1三、硬件电路设计本系统采用 AT89S52 单片机作为控制核心，对按键开关送来的信号进行分 析处理，最终控制数码管显示相应的数值。本系统主要的单元电路有单片机主 控电路、键盘控制电路、LED 显示电路模块等。1系统整体方案的设计通过对整个电路部分的比较设计，得出整体系统如图 1-2 所示。单片机主控 电路驱动电路LED 数码显示蜂鸣器报警指示键盘扫描电路3图 1-2 系统框图2单片机主控电路主控电路以单片机最小系统（电路图省略）为的接口电路部分，最小系统 图作为单片机主控电路工作的基础包括了时钟电路、复位电路等。主控电路中 P0 口控制驱动 LED 段码，P3 键盘扫描控制，P2 与 P0
5、部分接口分别用来作为开 始与关断的输入端口。四、软件的设计系统程序主流程图如图 1-3 所示。开始主控程序中断初始化调用键盘扫描P1.0 是否按 下？八路显手抢答 并调用显示NY犯规子程序 报警并显示五、调试与分析本次作品的调试是通过实验板供电和编写程序来调试的。首先，把编好的程4序，通过实验板稍入单片机中，在利用单片机放到我们的电路板里进行每项功 能的校验与调试，刚开始时我们的电路有些问题，经过修改电路后在重新调试 才出功能，需要每实现一个功能就并入另外一个功能，最后使它们完整的结合 在一起才算成功。 具体操作：1、接上五伏电源，观察数码管显示及报警状态。2、此时按下 P2.1，即可进行抢答
6、时间的设置，可加、可减。3、此时先不按下开始键，而是按下任意键，这时就可以获知犯 规的功能是否实现了，结果完全正确。4、然后再按下开始键，此时观察数码管显示倒计时是否正确， 还有按下选手键，这时数码管会显示相应的选手号，同时时间 停止。这个过程完全正确。综合各个测试合果，发现完全符合题目的要求，所以所有测试完全成功。六、设计制作总结通过一个多星期的努力，我们顺利的完成了抢答器的制作，成功的完了此 次实训，此次实训相对来说程序比较多，也有很多值得我们去学习的地方。从 作品的构思、用实验板的测试、对要制作板的构造、制作板、整体调试这是一 个比较复杂的过程，这是一次对我们的考验，这是给我们的一个锻炼
7、机会。我 们很珍惜此次实训，用心的去完成每个步骤，努力去达到所要得到的理想效果。 作品完成了，我感觉到我们的各方面的能力都上了一层，包括设置、编程、画 PCB 等等。 实训能促进我们的进步，能够使我们对学习本专业增加信心，锻炼了我们 各方面的能力。七、原理图5八 主程序清单 定时器 T1 时间初值 设 50ms 时间初值为 Z，Z 的计算方法为 （216- Z）12=1250103，结果 Z=15536D=3CB0H OK EQU 20H ；抢答开始标志位 RING EQU 22H ；响铃标志位 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INT0SUB ORG 00
8、0BH AJMP T0INT ORG 0013H6AJMP INT1SUB ORG 001BH AJMP T1INT ORG 0040H MAIN: MOV R1,#30 ；初设抢答时间为 30s MOV R2,#60 ；初设答题时间为 60s MOV TMOD,#11H ；设置定时器 T0/T1 模式 1 MOV TH0,#0F0H MOV TL0,#0FFH ；越高发声频率越高,越尖 MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H ；50ms 为一次溢出中断 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1 ；允许四个中断,T0/T1/INT0/
9、INT1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0 ；一开始就运行定时器,以开始显示 FFF =查询程序= START: MOV R5,#0BHMOV R4,#0BHMOV R3,#0BH ACALL DISPLAY ；未开始抢答时候显示 FFF JB P3.0,NEXT;ddddddd ACALL DELAY JB P3.0,NEXT ACALL BARK ；按键发声 MOV A,R1 MOV R6,A ；送 R1-R6,因为 R1 中保存了抢答时间 SETB OK ；抢答标志位,用于 COUNT 只程序中判断是否查询抢答 MOV R3,#0AH ；抢答只显示计时,
10、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,FALSE3JNB P1.3,FALSE4JNB P1.4,FALSE5JNB P1.5,FALSE6JNB P1.6,TZ1JNB P1.7,TZ2 AJMP START TZ1: JMP FALSE77TZ2: JMP FALSE8 =非法抢答处理程序= FALSE1: ACALL BARK; ； 按键发声 MOV R3,#01HAJMP ERROR FALSE2: ACALL BARK MOV R3,#02H
11、AJMP ERROR FALSE3: ACALL BARK MOV R3,#03HAJMP ERROR FALSE4: ACALL BARK MOV R3,#04HAJMP ERROR FALSE5: ACALL BARK MOV R3,#05HAJMP ERROR FALSE6: ACALL BARK MOV R3,#06HAJMP ERROR FALSE7: ACALL BARK MOV R3,#07HAJMP ERROR FALSE8: ACALL BARK MOV R3,#08H AJMP ERROR =INT0(抢答时间 R1 调整程序)= INT0SUB:MOV A,R1MOV B
12、,#0AHDIV ABMOV R5,AMOV R4,B MOV R3,#0AH ACALL DISPLAY ；先在两个时间 LED 上显示 R1 JNB P3.4,INC0 ； P3.4 为+1s 键,如按下跳到 INCO JNB P3.5,DEC0 ； P3.5 为-1s 键,如按下跳到 DECO JNB P3.1,BACK0 ； P3.1 为确定键,如按下跳到 BACKO AJMP INT0SUB INC0: MOV A,R1 CJNE 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,#00H ACALL DELAY1 A
13、JMP INT0SUB8ADD0: INC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUB DEC0: MOV A,R1 JZ SETR1 ；如果 R1 为 0, R1 就置 99 DEC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUB SETR1: MOV R1,#63HACALL DELAY1AJMP INT0SUB BACK0: RETI =INT1(回答时间 R2 调整程序)= INT1SUB:MOV A,R2MOV B,#0AHDIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,#0AH ACALL DISPLAY JNB P3.4,INC1 JNB
14、P3.5,DEC1 JNB P3.1,BACK1 AJMP INT1SUB INC1: MOV A,R2CJNE A,#63H,ADD1MOV R2,#00HACALL DELAY1 AJMP INT1SUB ADD1: INC R2ACALL DELAY1AJMP INT1SUB DEC1: MOV A,R2JZ SETR2DEC R2ACALL DELAY1AJMP INT1SUB SETR2: MOV R2,#63HACALL DELAY1AJMP INT1SUB BACK1: RETI =倒计时程序(抢答倒计时和回答倒计时都跳到改程序)= COUNT: MOV R0,#00H ；重置定时器中 断次数9MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H ；重置定时器 RECOUNT:MOV A,R6;R6 保存了倒计时的时间,之前先将抢答时间或回答时间 给 R6MOV B,#0AHDIV AB ；除十分出个位/十 位MOV 30H,A ；十位存于(30H)MOV 31H,B ；个位存于(31H)MOV R5,30H
