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1、 目录1. 微机原理及接口技术课程设计任务书P12. 八路数字抢答器 P52.1 功能介绍 P52.2 抢答器总体设计 P52.3 抢答器硬件设计 P62.4 抢答器软件设计 P112.5 实验结果 P192.6 程序优缺点 P232.7 收获和体会 P242.8 创新部分 P252.9 参考文献 P252.10 附录一 P262.11 附录二 P27 八路数字抢答器一 功能介绍 1、如果想调节抢答时间或答题时间,按抢答时间调节键或答题时间调节键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下加1s键,如果想减一秒按一下-1s键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围
2、为0s99s, 0s时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。 2、主持人按抢答开始键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设60s抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。 3、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按停止按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按抢答开始进入下次抢答计时。 4、如果主持人未按抢答开始键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下停止 键为止。 5、P3.0为开始抢答，P3.
3、1为停止，p1.0-p1.7为八路抢答输入 数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器输出为P3.6口。P3.2抢答时间调整结，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。二 抢答器总体设计1.1 抢答器的工作原理抢答器的工作原理是利用单片机的定时器T0、T1中断完成,其余状态循环调用显示子程序,用4个共阴极LED数码管来显示，用P0口作为数码管的八个段选，用P2口中的P2.0、P2.1、P2.2、作为4个数码管其中3个位选，P1口接8个按键，提供选手抢答，P3.0-P3.5四个接四个按键，提供开始、结束、答题时间调整、枪答时间调整，加1、减1调整之用。1.2 抢答器
4、的总体设计 倒计时方案方面利用MCS-51的内部的定时/计时器进行中断计时，配合软件延时实现倒计时。该方案节省硬件成本，并且能够在定时器/计数器的使用、中断及程序设计方案方面得到锻炼与提高，显示方面采用穿行传输实现动态显示，该方案的硬件连接简单，但动态扫描的显示方式需占用CPU较多的时间，适用于单片机没有太多实时测控的任务场合三 抢答器硬件电路设计3.1芯片统计名称型号数量芯片89C511数码管7SEG-MPX4-CC1按钮BUTTON15电容CAP2电解电容CAP-ELEC1晶振CRYSTAL1电阻RES8喇叭SPEAKER(DEVICE)13.2硬件介绍3.2.1 芯片 89C51【1】【
5、2】3.2.2 数码管其中DP为小数点 【3】数码管分共阳极和共阴极，都需要上拉电阻，以增加负载驱动能力。共阳极则每位低电平有效，共阴极则每位高电平有效单片机中共阳极段代码： DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H 07 DB 80H,90H,88H,83H,0C6H，0A1H,86H,8EH 8F单片机中共阴极段代码： DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H 07 DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H 8F3.3 电路设计XTAL1、XTAL2分别为反相放大器的输入端和输出端，外接定时反馈元
6、件组成振荡器（内部时钟方式），产生时钟送至单片机内部各元件。RST连接复位电路P0口控制数码管段代码P2口的低三位，控制数码管位选P3口：P3.0接开始按钮 P3.1接停止按钮 P3.2接抢答时间调整 P3.3接回答时间调整 P3.4接加1 P3.5接减1 P3.6接喇叭3.3.1芯片电路 芯片电路如图3.1 图3.13.3.2 复位电路复位电路如图3.2图3.2该复位电路采用上电自动复位和手动复位两种复位方式，图中网络标号所指9连接到单片机的复位引脚。要实现复位只需在，51系列单片机的RESET引脚上加上5ms的高电平就可以了。上电复位是利用电容的充电来实现的，即上电瞬间RESET端的电位与
7、Vcc相同，随着电容上储能增加，电容电压也逐渐增大，充电电流减小，RESET端的电位。这样就会建立一个脉冲电压，调节电容与电阻的大小可对脉冲的持续时间进行调节。通常若采用12MHz的晶振时，复位元件参数为22F的电解电容和10k的电阻。按钮复位电路是通过按下复位按钮时，电源对RESET端维持两个机器周期的高电平实现复位的。3.3.3 晶振电路晶振电路设计如图3.3图3.3MSC-51单片机的定时控制功能是用时钟电路和振荡器完成的，而根据硬件电路的不同，连接方式分为内部时钟方式和外部时钟方式。本设计中采用内部时钟方式。 单片机内部有一个反相放大器，XTAL1、XTAL2分别为反相放大器的输入端和
8、输出端，外接定时反馈元件组成振荡器（内部时钟方式），产生时钟送至单片机内部各元件。时钟频率越高，单片机控制器的控制节拍就越快，运算速度也就越快。 一般来说单片机内部有一个带反馈的线性反相放大器，外界晶振（或接陶瓷振荡器）和电容就可组成振荡器，如图2-2所示。加电以后延时一段时间（约10ms）振荡器产生时钟，不受软件控制，图中Y1为晶振，震荡产生的时钟频率主要由Y1确定。电容C1，C2的作用有两个：一是帮助振荡器起振，二是对振荡器的频率起微调作用，典型值为30pF。3.3.4 数码管电路数码管电路如图3.4图3.4四 抢答器软件设计4.1 主程序设计此程序的及时采用定时器T0和T1中断完成，其余
9、状态循环调用显示子程序。程序：START:MOV R5,#0BH MOV R4,#0BH MOV R3,#0BH ACALL DISPLAY;未开始抢答时候显示FFF JB P3.0,NEXT ACALL DELAY JB P3.0,NEXT;去抖动，如果“开始”按下就向下执行，否则跳到非法抢答查询 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，勇于COUNT程序中半段是否查询抢答 MOV R7,#01H;读抢答键数据信号标志，这里表示只读一次有用信号 MOV R3,#0AH;抢答只显示计时，灭号数 AJ
10、MP COUNT;进入倒计时程序，“查询有效抢答的程序”在COUNT里面4.2显示子程序的设计由于采用软件动态扫描实现数据显示，显示用十进制BCD码的数据对应段码存放在ROM表中。显示时，先取出70H75H某一地址中的数据，然后查得对应的显示段码从P0口输出。P2口将对应的数码管选中，就能显示该地址单元的数据值。程序：DISPLAY: MOV DPTR,#DAT1;查表显示程序，利用P0口做段选码输出/P2低三位做位选吗输出MOV A,R3MOVC A,A+DPTRMOV P2,#0FEHMOV P0,AACALL DELAY2MOV DPTR,#DAT2MOV A,R5MOVC A,A+DP
11、TRMOV P2,#0FDHMOV P0,AACALL DELAY2MOV A,R4MOVC A,A+DPTRMOV P2,#0FBHMOV P0,AACALL DELAY2RETDAT1:DB 00H,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,71H;灭、1、2、3、4、5、6、7、8、9、灭、FDAT2:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,71H;0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、灭、F4.3 定时器T0、T1中断服务程序的设计定时器T0用于响铃程序，定时器T1用于计时程序。当答题剩余5秒种时P3.6口不断取反使喇叭发出一定频率的声音，提示选手如图4.2图4.2 程序T0INT:MOV TH0,#0ECH MOV TL0,#0FFH JNB RING,OUT CPL P3.6;RING标志位为1时P3.6口不短取反使喇叭发出一定频率的声音OUT:RETI;=T1溢出中断（计时程序）=T1INT:MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H INC R0RETIINT0SUB:MOV A,R1 MOV B,#0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,#0AH ACAL
