单片机课程设计八位竞赛抢答器的设计

1、单片机课程设计报告题目：八位竞赛抢答器的设计目 录第 1 章目的 . 31.1 八位竞赛抢答器的概述. 31.2 系统主要功能. 3第 2 章系统硬件设计 . 32.1 芯片的选择及工作原理. 32.3 系统的硬件构成及功能. 42.3.1 抢答器的电路框图. 42.3.2 抢答器的电路图. 52.3.3 总体流程图 . 6第 3 章系统软件设计 . 63.1 系统主程序设计. 63.2 抢答器的源程序. 7第 4 章调式 . 74.1 主要技术参数. 74.2 抢答器使用说明. 74.3 常见故障 . 8附件： . 8小结 . 错误！未定义书签。参考文献.18 第 1 章目的1.1 八位竞赛

2、抢答器的概述本试验涉及的是八路数显抢答器,它具有电路简单、成本较低、操作方便、灵敏可靠等优点。该电路由直流稳压电源、 抢答器、超时报警与电子计分四部分组成。抢答器由 8 个发射器和 1 个接收器组成， 可用于 8 组或 8 组以下的竞赛中： 将参赛组按顺序排号 18，每组发给对应的一个发射器。将接收器放于各组中央或前方。当启动键按下后， 抢答开始。 当其中一个发射器被按下后，接收器就立即显示该组的组号锁定。 之后按下任何一路抢答键均不起反映。当再次按动启动键后， 进行下一轮抢答。1.2 系统主要功能抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存、显示的功能。 每名选手有一个抢答按钮，按钮的编号与选手

3、的编号相对应， 抢答开始后，某抢答按钮被按下，电路具备自锁功能将信号锁定， 禁止其他选手再抢答， 优先抢答选手信息一直保持到启动键再次被按下，将系统清0 为止。同时，对应该选手的指示灯亮，并在数码管上显示该选手编号，且扬声器发出音响提示。第 2 章系统硬件设计2.1 芯片的选择及工作原理本设计使用到的元器件包括：8051 芯片 (功能强大，操作简单，所用到的外围器件较少 )、数码 led 显示器、七段led 数码管的译码。工作原理 :基于本实验设计得的功能要求，本实验电路由抢答电路、 译码显示电路、 主持人控制电路、定时电路、报警电路组成。通过复位按键fw ，电路进入就绪准备状态。根据具体情况

4、，可以通过“jia shi”和“ jian sha ”两个按键，将抢答时间设定在（ 0s-99s）之间，然后按下启动键（ks按键）开始抢答。按下ks键同时发光二极管随即变亮， 当看到二极管亮， 进入倒计时状态和抢答状态。在电路中“ s1-s8”为 8 路抢答器的 8 个按键，当有键按下，程序锁定信号，从p2口输出抢答者号码的七段码值，经gal16v8 驱动，送到码管显示，并封锁键盘，保持刚才按键按下时刻的时间， 禁止其他人按键的输入， 从而实现了抢答的功能。当设定的抢答时间结束，仍然没有抢答键被按下，则产生已经超时的报警信号，结束抢答。当要进行下一次的抢答时，首先先按一下复位按键fw ，电路复

5、位，进入下一次抢答的就绪状态。然后重复抢答操作。2.3 系统的硬件构成及功能2.3.1 抢答器的电路框图电路框图工作原理：接通电源后，开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灯灭，定时器显示设定时间；开关置“开始”状态，抢答器工作开始。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在设定的时间内抢答时。抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。2.3.2 抢答器的电路图抢答电路的接口电路2.3.3 总体流程图总体流程图第 3 章系统软件设计3.1 系统主程序设计根据试验功能要求， 根据比赛具体情况， 试验设有时间设定功能。

6、 首先应编写时间设定程序，在硬件电路中的jian shi 和 jian shi 两个按键在软件中为进行对数据的加减设置。然后设置复位程序热键为fw 。ks为抢答开始热键，同时为二极管变亮热键， 程序开始打开定时中断开始倒计时，然后调用键盘扫描子程序，编写键盘扫描程序。当在扫描到有人按下了键，马上关闭t0、调用显示程序、封锁键盘。3.2 抢答器的源程序见附件。第 4 章调式4.1 主要技术参数电源电压：交流 220v10% 工作功耗：交流 5w 倒计时范围： 30s 4.2 抢答器使用说明（1）准备工作先布置好场地， 将抢答按钮依次安装于参赛桌上，每组按钮的二条线分别接到3.5mm 的组别插头上

7、，然后再将插头插入机后插座中8 个组中。（2）开机按电源开关，显示屏左边的抢答 指示灯亮，数码管显示。（3）测试各组抢答按键试按一下各组的抢答按钮， 应立即显示该组的组别数字， 同时机内喇叭发出 叮咚的提示音，按 取消 键，返回 0 闪烁状态。（4) 启动答题倒计时0 闪烁状态下，或有参赛组抢答成功后 , 需要开始答题的计时时 , 按 答题计时键，屏幕显示所设定的答题倒计时时间并开始倒计时，提示倒计时时间马上临近结束。倒计时到 0 以后，仪器发出 丁冬 的结束提示音，同时显示屏返回 0闪烁待命状态。4.3 常见故障（1）开机无显示解决办法：a、查电源插座是否插好；b、仪器后板的保险丝是否烧断；

8、c、 power开关是否有接触不良。（2）抢答器无法正常工作解决方法：查看线路接口是否出现短路、断路状况。附件：源程序：cs8255 equ 0ffffh ;8255 命令控制口outseg equ 0fffch ;字形控制口outbit equ 0fffdh ;字位/键扫控制口org 0 start: mov sp,#40h mov dptr,#cs8255 mov a,#88h ;命令字： a,b 口输出movx dptr,a ;8255 初始化clr c st0: setb p1.4 setb p1.5 setb p1.6 setb p1.7 jb p3.0,sty std: setb

9、c setb p1.4 setb p1.5 setb p1.6 setb p1.7 mov r0,#0 call displayled ; 显示ajmp st0 sty: mov r0,#30 call xunhuan4 st1: jb p1.0,st2 clr c mov r0,#1 clr p1.4 setb p1.5 setb p1.6 setb p1.7 call displayled ;显示ajmp stop st2: jb p1.1,st3 clr c mov r0,#2 clr p1.5 setb p1.4 setb p1.6 setb p1.7 call displayled

10、;显示ajmp stop st3: jb p1.2,st4 clr c mov r0,#3 clr p1.6 setb p1.4 setb p1.5 setb p1.7 call displayled ;显示ajmp stop st4: jb p1.3,st0 clr c mov r0,#4 clr p1.7 setb p1.4 setb p1.5 setb p1.6 call displayled ;显示ajmp stop stz: ajmp std delay: ;延时子程序mov r7,#30h mov r6,#02h delayloop: jnb p1.0,st1 jnb p1.1,s

11、t2 jnb p1.2,st3 jnb p1.3,st4 djnz r7,delayloop djnz r6,delayloop ret delay1: ;延时子程序mov r7,#05h delayloop1: djnz r7,delayloop1 ret stx: ajmp st0 displayled: mov r2,#10000000b; 从左边开始显示loop: mov dptr,#outbit clr a movx dptr,a ;关所有八段管mov dptr,#ledmap mov a,r0 movc a,a+dptr ;数字转换成显示码mov dptr,#outseg movx

12、 dptr,a mov dptr,#outbit mov a,r2 movx dptr,a ;显示一位八段管call delay1 ret xunhuan4: call display1 djnz r0,xunhuan4 sjmp stz display1: mov r1,#60h disolay2: mov dptr,#outbit clr a movx dptr,a ;关所有八段管mov r2, #01000000b mov a,r0 mov b,#10 div ab mov dptr,#ledmap movc a,a+dptr ;数字转换成显示码mov dptr,#outseg movx

13、 dptr,a mov dptr,#outbit mov a,r2 movx dptr,a ;显示一位八段管call delay mov r2,#00100000b mov dptr,#outbit clr a movx dptr,a ;关所有八段管mov dptr,#ledmap mov a,b movc a,a+dptr ;数字转换成显示码mov dptr,#outseg movx dptr,a mov dptr,#outbit mov a,r2 movx dptr,a ;显示一位八段管call delay djnz r1, disolay2 ret stop: jb p3.1,stx a

14、jmp stop ledmap: ;八段管显示码db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,099h,092h,082h,0f8h db 080h,090h,088h,083h,0c6h,0a1h,086h,08eh end 心得体会制作此次试验，开始很苦恼，无从下手。后来和同组同学讨论，决定首先借助于网络资料。 网络上的资源大多并不完善，甚至有些根本看不懂。 此时真的恩头疼。于是回想之前实验课上所学习的知识，寻找借鉴例题。 零零散散下载摘录很多东西。又结合抢答比赛的实际应用，开始起草最初的设计草案。想法很多，设计也几近完整， 然而很多功能却无法实现。 于是小组讨论决定按照草案一步步依次解决，边解决边定稿最后设计方案。中间遇到很多问题，困难。这时我们才了解到对知识的掌握还有许多的生疏和欠缺。然而此时后悔已经于事无补。 我们只能不停在网络上搜索查找学习，尽量弥补自身知识的不足。渐渐完善此设计。在这次试验设计中， 在张老师的严格要求下，我发现了自己知识上的不足，和理论时间上的差距。通过完成试验，使我对本科知识有了更深入的了解，提高了实践的操作能力。同时，也规范了