1、目錄1. 設(shè)計內(nèi)容及要求21.1 設(shè)計任務(wù)21.2設(shè)計要求21.3設(shè)計方案22. 搶答器硬件設(shè)計32.1吋鐘頻率電路的設(shè)計32.2復(fù)位電路42.3顯示電路的設(shè)計42.4選手搶答按鍵電路的設(shè)計52.5主持人按鍵電路設(shè)汁63. 搶答器的程序流程63.1正常搶答流程73.2搶答時間調(diào)整83.3答題時間調(diào)整流程94. 搶答器制作調(diào)試問題114.1在仿真中出現(xiàn)的問題114.2在實際電路制作中出現(xiàn)的問題115. 仿真測試效果125.1初始及復(fù)位顯示125.2正常搶答顯示125.3犯規(guī)顯示135.4搶答時間調(diào)節(jié)146. 硬件電路功能顯示156.1 電路初始化顯示156.2 正常搶答顯示156.3 搶答犯規(guī)顯

2、示166.4 復(fù)位鍵顯示167. 實訓(xùn)總結(jié)178. 參考文獻17附錄：188路搶答器源程序181. 設(shè)計內(nèi)容及要求1.1設(shè)計任務(wù)8路智力競賽搶答器設(shè)計要求(1) 利用單片機設(shè)計并制作智力競賽搶答器。(2) 設(shè)計一個6路或以上的搶答器；(3) 有主持人按鍵，只有主持人按鍵按下z后，才允許選手搶答，否則視為犯 規(guī)，犯規(guī)時有對應(yīng)指示燈亮；(4) 設(shè)定搶答時間限制，超過時間若無人搶答則該題作廢，并用發(fā)光二極管閃 爍報警；(5) 搶答限制吋間用數(shù)碼管倒計吋顯示；(6) 有復(fù)位按鈕，出現(xiàn)犯規(guī)或超時后可復(fù)位。1.3設(shè)計方案1、當主持人按下開始鍵，開始搶答，初始倒計吋30秒開始倒計時，選手搶 答成功，進入60

3、秒答題倒計時；2、如果在主持人按下開始鍵前按下?lián)尨鸢粹o，搶答犯規(guī)，顯示器顯示犯規(guī) 選手號碼，倒計時和選手號碼顯示閃爍；3、主持人可以通過，按搶答i寸間調(diào)節(jié)鍵或答題吋間調(diào)節(jié)鍵進入調(diào)節(jié)狀態(tài), 此時會顯示初始的搶答時間或回答時間，如想加一秒按一下時間+鍵，如果想減 一秒按一下時間-鍵，時間led上會顯示改變后的時間，調(diào)整范圍為os99s, os 時再減is會跳到99, 99s時再加is會變到oso4、p3.0為開始搶答，p3.1為復(fù)位，pl.0-pl.7為八路搶答輸入 數(shù)碼管段 選p0 口，位選p2 口低3位。p3.2搶答時間調(diào)整整，p3.3回答時間調(diào)整，p3.4 為時間加1調(diào)整，p3. 5為時間減

4、1調(diào)整。2. 搶答器硬件設(shè)計木設(shè)計基于at89s52單片機at89s52的引腳圖p1.0p1.1p1.2p1.3p1.4p1.5p1.6p1.7rst'vpdp3.0/rxdp3.1hxdp3.24rttp3.34rttp3.4/t0p3.5)t1p3.6/wrp3.7/itdxial2xtauvss23456789101112131415161718192013938373635343332313029282726252423222140vccpo.op0.1p0.2p0.3p0.4p0.5p0.6p0.7 esvppfseftp2.7p2.6p2.5p2.4p2.3p2.2p2.1

5、p2.0at89c52芯片引腳圖2.1時鐘頻率電路的設(shè)計單片機必須在時鐘的驅(qū)動下才能工作在單片機內(nèi)部有一個時鐘振蕩電路，只需 要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機內(nèi)部的各個單元,決定單 片機的工作速度。 c2u1 -xtal21）圖2-2外部振蕩源電路一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振，在xtal2 引腳產(chǎn)生幅度為3v左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率 確定。電路中兩個電容c1,c2的作用有兩個:一是幫助振蕩器起振;二是對振蕩 器的頻率進行微調(diào)。cl, c2的典型值為30pf。2）單片機在工作時，由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)

6、部控制邏 輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù)，常用 fosc表示。如時鐘頻率為12mhz,即fosc=12mhz,則時鐘周期為1/12m。2.2復(fù)位電路單片機的第9腳rst為硬件復(fù)位端，只要將該端持續(xù)4個機器周期的高電平 即可實現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖4所 示：值得注意的是，在設(shè)計當中使用到了硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種功能，由上面的硬 件復(fù)位后的各狀態(tài)可知寄存器及存儲器的值都恢復(fù)到了初始值，而前面的功能介 紹中提到了倒計時時間的記憶功能，該功能的實現(xiàn)的前提條件就是不能對單片機 進行碩件復(fù)位，所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。軟復(fù)位實際上就是當程序

7、執(zhí)行完畢之后, 將程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的起始地址。<text>2.3顯示電路的設(shè)計電路采用的是caj5461bh 4位數(shù)碼管顯示，4數(shù)碼管實物及接線如圖所示:e6cc三上()亠) 寸乏(二) ，“4*sled 1aqcdefg dpp2.0/a8p2.1/a9 p22/a10wwwr8：330r po.o/ado po.1/ad1 p0.2/ad2 p0.3zad3 p0.4zad4 p0.5/ad5 p0.6/ad6 p0.7/ad72.4選手搶答按鍵電路的設(shè)計選手搶答按鍵選用的是以p1 口為輸入，電路圖如圖所示:2.5主持人按鍵電路設(shè)計支持人按鍵電路選用p

8、3 口為輸入，支持人按鍵“開始”鍵接p3.0, “復(fù)位”鍵 接p3.1, “修改搶答吋間”接p3.2, “修改答題時間”接p3.3, “時間+”接p3.4,“時間-”接p3.5,電路圖如圖所示：p2.6xa14p2.7/a15p3.0xrxdp3.1xtxdp3.2/tnt0p3.3/int1p3.4xt0p3.5/t1p3.6ajvrp3.7/rd2810771213115正17開始 1右兔城蓉題時間o o 時間+ <te>-.3. 搶答器的程序流程木設(shè)計采用p3. 2、p3. 3分別接搶答時間調(diào)節(jié)和答題時間調(diào)節(jié)按鈕，即通過 外部中斷0、外部中斷1分別控制搶答、答題時間的調(diào)整。因

9、此，設(shè)計的軟件部 分可分為工作模塊、外部中斷0模塊、外部中斷1模塊。對流程圖的分析，也分三部分來介紹。3.1正常搶答流程初始化部分：包括對定時計數(shù)器的工作方式、初始化數(shù)值的設(shè)置，還包括對 搶答吋間與答題吋間的預(yù)設(shè)，另外，還應(yīng)對外部中斷0、外部中斷1進行開放。回答倒計吋為03.2搶答時間調(diào)整搶答時間調(diào)整的流程圖見下圖p3.2對應(yīng)鍵的按下，便進入into中斷過程。通過不斷對p3.4 （加is）和 p3.5 （減is）進行不斷的査詢,來對搶答時間進行調(diào)整:發(fā)現(xiàn)p3.4按下，就對 原搶答時間加is,發(fā)現(xiàn)p3. 5下，就對原搶答時間減is并調(diào)用顯示程序。根據(jù)設(shè)計要求，當加至99s吋，若再加is,則吋間變

10、為0；當減至os后， 若再減一秒，時間變?yōu)?9s。因此，流程中應(yīng)該對當前時間于99s或os比較， 再作岀相應(yīng)處理。另外，在中斷過程中還需要不時對停止按鈕進行查詢，一旦發(fā)現(xiàn)其按下，立即中 斷返回。由于木中斷過程在返回前一直是循環(huán)執(zhí)行的，因此，只需要在每次循環(huán) 末查詢一次即可，如流程圖所示3.3答題時間調(diào)整流程與搶答吋間調(diào)整類似，一旦因p3. 3對應(yīng)的按鈕按下，便進入int1中斷過程。 通過不斷對p3. 4 （加is）和p3. 5 （減is）進行不斷的查詢，來對搶答時間進行 調(diào)整：發(fā)現(xiàn)p3.4按下，就對原搶答時間加is,發(fā)現(xiàn)p3.5下，就對原搶答時間 減is并調(diào)用顯示程序。當加至99s時，若再加i

11、s,則時間變?yōu)?；當減至os 后，若再減一秒，時間變?yōu)?9s。因此，流程中應(yīng)該對當前時間于99s或os比 較，再作出相應(yīng)處理。4. 搶答器制作調(diào)試問題4.1在仿真中出現(xiàn)的問題（1）電路接好后將16進制文件寫入單片機內(nèi)，在數(shù)碼管顯示中，顯示的是亂碼。 解決方法：1、檢查程序中的字型碼是否是共陽極顯示的字型碼，將共陰極字型碼改為共陽極字型碼；2、檢查電路圖，查看4位數(shù)碼管顯示是不是共陽極顯示，將共陰極更改為共陽 極顯示（2）數(shù)碼管顯示的數(shù)字岀現(xiàn)抖動解決方法：在顯示程序中更改顯示延時時間，加長顯示的延時時間（3）在調(diào)節(jié)搶答時間或調(diào)節(jié)答題時間是按一次按鍵顯示器上的數(shù)字會跳動多次 解決方法：在按鍵去抖動

12、程序中加長去抖動的延時時間4.2在實際電路制作中出現(xiàn)的問題（1）電路焊接完成將16進制程序燒寫進單片機后，電路板不能正常工作，數(shù)碼 管沒顯示。解決方法：檢查電路，確認單片機最小系統(tǒng)是否正確及4位數(shù)碼管與單片機接線 是否正確，用萬用表檢查各管腳間是否短路，排除短路的現(xiàn)象。（2）最小系統(tǒng)正確及各線路中沒有短路接線，數(shù)碼管全亮，但正確的顯示沒用解決方法：在顯示程序中加入將個顯示器清零的程序5仿真測試效果5.1初始及復(fù)位顯示<:o -。raxxaoa po wap i poaozpo wao posaos pojbfaod po t/aot i i 3z陀3燉pzsfaio pzaiipxa12

13、 f2s/aijpz«a14pz.t/a15p3x>*rx» p3 1hx» rj-sttto faaimf3 wto p3st1 rjawk f3 7/iftzf j_3；: 1z 13 -< wvi?單片機初始顯示及復(fù)位顯示5.2正常搶答顯示（1）主持人按下開始鍵，數(shù)碼管顯示倒計時fdffddtapd fn vad1 fo2fac»： fofaos fo.4/ad* f0jtad5 foadfl fo.taotpn88pz.va9p22ta1ofz3ta11 fz va13 fzftaofzfitakfz7m1sp3dtrx0f3.1/t

14、x0,wruf3fwttf3.«nuf3at1f3nncp3.?mr搶答倒計時(2)選手搶答成功，數(shù)碼管顯示選手號碼及答題倒計時 4號選手搶答poiyaoa po wa01po*a03pd.wao pomta06po.7/a&?fzxyasp22ta1opza11 pz wa1zpz»*a13fzjqtai*pz-yat9p3mx.p3.1/tx» paato !o palhtlf3.4tfdf3st1p3ft<wkp3.7/xf_! a” s 3*tttts z*v25ts帀hrsw 審7i i®冷*re選手號碼及答題倒計時顯示5.3犯規(guī)

15、顯示支持人沒按下開始鍵，選手搶答犯規(guī)。數(shù)碼管顯示選手號碼并閃爍 4號選手搶答犯規(guī)顯示 t >* rr o o 16t7t 23.vy&tpdiyxpo pd 1zad1 f02fa&2fouadsp0.wa&4 w負gpo-s'ac'spo 7/a&7pznrazfz.!/*s p2j5fa«o pn3m1 p2 wa17 p7sa<3 pz4/a14 fzt/akpaivaxfr p3.1<tx p3mp p33tittps.wtjf3£zt1pa.tfw 277t15如犯規(guī)顯示5.4搶答時間調(diào)節(jié)支持人按下

16、“復(fù)位鍵” p3. 1,按下“修改搶答時間” p3.2,選擇調(diào)節(jié)搶答時間， 按“吋間+” p3.4和“吋間p3.5,進行搶答吋間的調(diào)節(jié)；主持人要修改答題 時間，按下“復(fù)位鍵” p3. 1,按下“修改答題時間” p3.3,選擇調(diào)節(jié)搶答時間，按“時間+”p3.4和“時間-”p3.5,進行答題時間時間的調(diào)節(jié)，顯示如圖所示:f0corywtalr>xtal1xtal2ata orp1d f1.1imnpup1.*p1sp1jg p1.?text>poiyadd * po.vad1 p02taoz poarxoa po.wad< pdstads poadg po.t/ao?pndt/i

17、s ?2.v>e p2a1o p2arah p2 p2a13 p2j&au p2.7/a1sf3dtrx0f3.vtx»pjjynrnafaammp3.wtdf3st1f3?/inr=z3nt2z-10:部寸間-咬答通時間搶答時間加7秒顯示7屮:l-± pctal1 - | 1s xtal2poarou p0.vad1 p02tapzpo3ia03pd5dpcsadg po.rmo?丘pm p1.1imzpijfl.*p1sf1ap1jpz was p22m10 p23ta11 rz.«taiz p2st*13fz4taup2.7m1sp3dt

18、71;x0 p3.vtxp f33ffrnj p33wttxwtdp35h-1 snr p3j/if-z1'th-t2fzf p令th.«tex1> .答題時間修改顯示6硬件電路功能顯示6.1電路初始化顯示電路初始時數(shù)碼管顯示ppp6.2正常搶答顯示1、當主持人按下開始按鍵后，數(shù)碼管顯示30秒倒計時2、選手搶答成功，數(shù)碼管顯示選手號碼，并顯示答題時間倒計時6.3搶答犯規(guī)顯示主持人開始按鍵沒按下，選手按下?lián)尨疰I后犯規(guī)，數(shù)碼管顯示犯規(guī)選手號碼，倒 計時顯示處顯示pp6.4復(fù)位鍵顯示當支持人按下復(fù)位鍵，數(shù)碼管顯示初始值，顯示ppp7. 實訓(xùn)總結(jié)在為期兩個周的單片機實訓(xùn)中，通過

19、完成所選的實訓(xùn)題目，我們將課本中的所學 到知識應(yīng)用到制作屮，加深了我們對課本知識的理解，在實訓(xùn)屮遇到的許多問題, 通過查閱資料和老師的講解我們對單片機的應(yīng)用又更進一層，在制作實際電路的 過程中，不僅鍛煉了我們的的動手能力，通過對at89s52單片機的應(yīng)用使我們加 深了對單片機的認識，將課木上的知識以實際牛活中的應(yīng)用相結(jié)合，在制作搶答 器的過程中我們遇到了許多的問題，在試過許多解決方案后，沒有解決問題，也 想過放棄，但還是堅持了下來。在你解決一個問題，結(jié)果出來后，就會非常的興 奮。在實訓(xùn)中學到的東四對我們以后的生活學習也有很大的幫助在我們的生活中 無亂多大的困難擋住我們前進的路，我們都不能放弄，

20、世上沒有解決不了的困難, 之遙我們堅持下來，成功就在手中。8. 參考文獻1 胡建主編.單片機原理及接口技術(shù)實踐教程北京：機械工業(yè)岀版社.20042 何立民.mcs-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計北京：北京航空航天大學 出版社.19903 潘永雄.新編單片機原理與應(yīng)用.西安：西安電子科技大學出版社20034 張迎新.單片微型計算機原理、應(yīng)用及接口技術(shù)（第2版）.國防工業(yè) 出版社.20045 蘇平.單片機原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社.2003附錄:8路搶答器源程序ok equ 2oh;搶答開始標志位？org oooohajmpmainorg 0003hajmpint_0org 000bhajmpto

21、intorg 0013hajmpintjlorg 001bhajmpt1intorg 0040hmain:mov rl,#30;初設(shè)搶答吋間為30smov r2,#50mov tmod,#11h;設(shè)置未定時器/模式1mov th1z#3chmov tl1z#obohsetb easetb etosetb et1setb exosetb exi;允許四個中斷j0/t1/int0/int1clr oksetb trisetb tro;start:mov r5,#0bhmov r4,#0bhmov r3,#0bhacalldisplay;未開始搶答時候顯示000jb p3onext;acalldel

22、ayjbp3onext;去抖動，如果“開始鍵”按下就向下執(zhí)行，否者跳到非法搶答查詢mov a,r1mov r6，a;送r1>r®因為r1屮保存了搶答時間setb ok;搶答標志位，用于count只程序中判斷是否查詢搶答mov r7,#01h ;讀搶答鍵數(shù)據(jù)信號標志，這里表示只讀一次有用信號mov r3,#oah;搶答只顯示計時'滅號數(shù)ajmpcount;進入倒計時程序查詢有效搶答的程序”在count里面next:jnb p1.ozk1jnb p1.1,k2jnb p12，k3jnb p13k4jnb p1.4,k5jnb p15,k6jnb p1.6,k7jnb p1.

23、7,k8ajmpstart;=非法搶答處理程序=ki: mov r3,#01hajmpfanguik2: mov r3,#02hajmpfanguik3: mov r3,#o3hajmpfanguik4: mov r3,#04hajmpfanguik5: mov r3,#05hajmpfanguik6: mov r3,#06hajmpfanguik7: mov r3,#07hajmpfanguik8:mov r3,#08hajmpfangui/*=into（搶答時間r1調(diào)整程序）=*/int_o:mov a,r1mov b,#oahdiv abmov r5,amov r4,bmov r3,#0

24、ahacalldisplay;先在兩個吋間led上顯示r1jnb p3.4jnc0;p3.4 為+ls 鍵，如按下跳到 incojnb p3.5,deco;p3.5 為-is 鍵，如按下跳到 decojnb p3.1,backo;p3.1為確定鍵,如按下跳到backoajmpint_oinco: 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,#oohacall delay1ajmpintoaddo:inc r1acall delay1ajmpint_odeco:mov a,r1jz setr1;如果 r1 為 oz

25、r1 就置 99,dec r1acall delay1ajmpint_osetr1:mov r1,#63hacall delay1ajmpint_obacko:reti/*=int1（回答時間r2調(diào)整程序）=*/int_1:mov a,r2mov b,#oahdiv abmov r5,amov r4,bmov r3,#oahacall displayjnb p3.4jnc1jnb p3.5zdec1jnb p3 丄 back1ajmpint.linci: mov a,r2cjne a,#63h,add1mov r2,#00hacall delay1ajmpint.ladd1:inc r2aca

26、ll delay1ajmpintjldeci:mov a,r2jz setr2dec r2acall delay1ajmpintjlsetr2:mov r2,#63hacall delay1ajmpintlback1:reti/*=倒計時程序（搶答倒計時和回答倒計時都跳到改程序）=*/repeat:mov a,r2 ;使用設(shè)定始洱重新計時mov r6,acount:mov ro,#ooh;重置定時器中斷次數(shù)mov th1z#3chmov tl1,#oboh;重置定時器recount:mov a,r6;r6保存了倒計時的時間，之前先將搶答時間或冋答時間給r6mov b,#oahdiv ab;除十

27、分出個位/十位mov 3oh,a;十位存 t (3oh)mov 31hzb;個位存于(31h)mov r5,3oh;取十位mov r4,31h;取個位mov a,r6subba,#07hjnc larger;大于5s跳到larger,小于等于5s會提醒mov a,rocjne a,#0ah,full;ls 中 0.5s 向下運行ajmpcheckfull:cjne a,#14h,check;卞面是is的情況，響并顯示號數(shù)并清ro,重新計mov a,r6jzquit;計時完畢mov ro,#oohdec r6;-秒標志減1ajmpchecklarger: mov a,rocjne a,#14h,

28、check;如果is向下運行，否者跳到查"停/顯示”dec r6;計時一秒r6自動減1mov ro,#oohcheck:jnb p3丄quit;如按卜-停止鍵退出jnb ok,checkk;只在回答倒計時才冇效ajmpnexttcheckk: jnb p3.qrepeat ;判斷是否使用錦囊nextt:acall displayjbok,accout;如果是搶答倒計時，如是則查詢搶答，否者跳過查詢繼續(xù)倒數(shù)(這里起到鎖搶答作用)ajmprecountaccout:mov a,36hjnbacc.0jrue1jnbacc.1jrue2jnbacc.2jrue3jnbacc.3jrue4j

29、nbacc.4jrue5jnbacc.5jrue6jnbacc.6jz1jnbacc.7jz2ajmprecounttz1: jmp true7tz2: jmp true8quit:clr ok;如果按下了“停止鍵”執(zhí)行的程序aj mp start/*=正常搶答處理程序=*/true1:mov a,r2mov r6,a;搶答時間r2送r6mov r3,#o1hclr ok;因為答題的計時不再查詢搶答，所以就鎖了搶答ajmpcounttrue2:mov a,r2mov r6,amov r3,#02hclr okajmpcounttrue3:mov a,r2mov r6,amov r3,#03hc

30、lr okajmpcounttrue4:mov a,r2mov r6,amov r3,#04hclr okajmpcounttrue5:mov a,r2mov r6,amov r3,#o5hclr okajmpcounttrue6:mov a,r2mov r6,amov r3,#06hclr okajmpcounttrue7:mov r6,amov r3,#07hclr okajmpcounttrue8:mov a,r2mov r6,amov r3,#08hclr okajmpcount/*=犯規(guī)搶答程序=*/fangui:mov ro,#oohmov th1,#3chmov tl1,#obohmov 34hzr3;犯規(guī)號數(shù)秒存與(34h)here:mov a,rocjne a,#06h,flash;0.3s向下運行滅并停響mov r3,#0ahmov r4,#0ahmov r5,#0ah;三燈全滅ajmpcheck1flash:cjne a,#och,check1;下面是0.8s的情況，響并顯示號數(shù)并清ro,重新計mov ro,#