单片机八人抢答器课程设计报告

1、单片机计课程设报告八人抢答器专业:电子信息工程姓名:学号:201 412-3目录一:需称与目得1、 设计要求及目得二:硬件电路设计1、总体原理图2、时钟频率电路得设计 复位电路得设计 显示电路得设计 键盘扫描电路得设讣 发声3、4、5、6、7、系统复位三、系统软件设计1、系统原理图2、程序流程图3、程序四、调试1、系统得调试2、具体调试3、调试实物图第一章：要求：1、八人抢答逻辑：只有一个最先抢答有效。2、在主持人控制下，10秒内抢答有效。3、采用数码管显示抢答10秒倒计时，若有抢答直接结束，显示结果.4、抢答结束后用数码管显示抢答结果：抢答有效人编号;若有异常（提帕抢答，犯规），显示抢答人编

2、号与E,本次抢答结束.5、设主持人控制键、复位键控制键:启动抢答复位键：系统复位6、开始、正常结束、抢答结束、违规抢答采用声音提示。第二章：系统硬件设计为使硕件电路设计尽可能合理，应注意以下几方面:(1) 尽可能釆用功能强得芯片，以简化电路，功能强得芯片可以代替若干普通芯片,随着生产工艺得提高，新型芯片得得价格不断下降，并不一 定比若卡普通芯片价格得总与高。(2) 留有设计余地。在设计®件电路时，要考虑到将来修改扩展得方便.因为很少有一锤定音得电路设计,如果现在不留余地，将来可能要为一 点小小得修改或扩展而被迫进行全面返工。(3) 程序空间，选用片内程序空间足够大得单片机，本设计采用

3、STC8 9 C52单片机。(4) I/O端口，在样机研制出来后进行现场试用时，往往会发现一些被忽视得问题,而这些问题不就是靠单纯得软件措施来解决得。如有些新 得信号需要釆集，就必须增加输入检测端;有些物理量需要控制，就必须 增加输出端如果在硕件电路设计就预留出一些I / 0端口，虽然当时空着没用，那么用得时候就派上用场了。原理图:DPTPPTTOO - -丁_/1«lArsk、q" 05lOtFESIE 2 3U_£y_LJ9IQClX三羽spiAaifi22pfn巧13 X工15_ "|61?15*lOhFItSFPIOPllKIMDOP12M倔1P

4、I 3731UD2PM»如3PLSW,畑4Pl 6PQMDiPM?0阿$KTI9.7AD7nctsxDRKD®AOF52丽显K,烦P 丄USH4i7CP26 加 qROTIP2他HK拠pMunR7«DP2加pa XAIGmilP3 VA95ID?2Me8備2393BJ740393?3S40/3332期.- L3 309 282?26RIO j_C2S24332235弭ca10 1Q iQ ;Q 乡 *8RPl$IE23$571:1571；9333PK;Q? * g;Q 多 * 4IKIX/(入旳洛0 1/ 俪f 10Ji90)32、时钟频率电路得设计：单片机必须在

5、时钟得驱动下才能工作、在单片机内部有一个时钟振荡电路，只需要外接一个振荡源就能产生一定得时钟信号送到单片机内部得各个单元，决定单片机得工作速度0外部振荡源电路一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟lOms后振荡器起振,在XTAL 2引脚产生幅度为3V左右得正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振得频率确定。电路中两个电容Cb C2得作用有两个:一就是帮助振荡器起振;二就是对振荡器得频率进行微调。C1 ,C2得典型值为3 0 PFo单片机在工作时，由内部振荡器产生或由外直接输入得送至内部控制逻 辑单元得时钟信号得周期称为时钟周期。其大小就是时钟信号频率得倒 数，常用fosc表示。如时钟频率

6、为12MHz,即fo S c = l 2 MHz，则时钟周期为I / 1 2gs 3、复位电路得设计单片机得第9脚RST为®件复位端，只要将该端持续4个机器周期得高电平即可实现复位，复位后单片机得各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图所示:复位电路值得注意得就是，在设计当中使用到了®件复位与软件复位两种功能, 由上面得硕件S位后得各状态可知寄存器及存储器得值都恢复到了初 始值，而前面得功能介绍中提到了倒计时时间得记忆功能，该功能得实 现得前提条件就就是不能对单片机进行唤件S位,所以设定了软复位功 能。软复位实际上就就是当程序执行完毕之后，将程序指针通过一条跳 转指令让它跳转

7、到程序执行得起始地址。4、显示电路得设计显示功能与碾件关系极大，当换件固定后，如何在不引起操作考误解得前提下提供尽可能丰富得信息，全靠软件来解决。IkOuF/3/4Z5Ze/8厂a"Yb .亠a 4 f QSdpdpd e fSdp47Q dpab ._L_;Q s切dp"2VCC POB/ADO I/ADl 2/AD2 3/AD3 4/AD4 5/AD5 .6/AD6POPOPOPOPOPOP0.7/AD7 EAALEP2.7/A15P2A/A14 ,5/A13 4/A12 3/All ,2/AlO4Q I3938 3736 55 553332 沼T>刃234567

8、8RPl4T_111'iIII1III11iIII9III5V1K.1R12lRi3rIKIK-R14 IK.P2P2P2P2P2I/A9 P2B/A826 '12524RIO< 1Ik23122lie21EliRS Iku 289013PH9013PN5、键盘扫描电路得设计键盘就是人与微机系统打交道得主要设备关于键盘®件电路得设计方法也可以在文献与书籍中找到，配合各种不同得®件电路，这些书籍中一般也提供了相应得键盘扫描程序。站在系统监控软件设计得立场上来瞧,仅仅完成键盘扫描，读取当前时刻得键盘状态就是不够得，还有不少问题需要妥善解决，否则，人们在操作

9、键盘就容易引起误操作与操作失控现象在单片机应用中键盘用得最多得形式就是独立键盘及矩阵键盘。独立键盘 而且在程序设计上也不复杂，一般用在对硕件电路要求不高得简单电路 中；矩阵键盘与独立键盘有很大区别，首先在®件电路上它要比独立键 盘复杂得多，而且在程序算法上比它要烦琐，但它在节省端口资源上有 优势得多，W此它更适合于多按键电路。其次就就是消除在按键过程中 产生得“毛刺”现象。这里釆用最常用得方法，即延时重复扫描法，延 时法得原理为：因为“毛刺”脉冲一般持续时间短，约为几ms,而我们 按键得时间一般远远大于这个时间，所以当单片机检测到有按键动静后 再延时一段时间（这里我们取1 Oms）后

10、再判断此电平就是否保持原状态，如果就是则为有效按键，否则无效.6、发声我们知道，声音得频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制 单片机某个口线得“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频 率得矩形波，接上喇叭就能发出一定频率得声音,若再利用延时程序控 制“高”“低”电平得持续时间,就能改变输出频率，从而改变音调, 使喇叭发出不同得声音。/Qs001(LZ 2T AKFPR IkC122pf9_1011IO 亡15161718pn RSTP3B<RX： P3J/TXP3,2 硬P33丽P34frOP3,5friP3.6ZWRP35/EDXTAL2 XTALlGWD7、系统复位使C

11、PU进入初始状态，从000 0 H地址开始执行程序得过程叫系统复位。从实现系统S位得方法来瞧，系统复位可分为®件复位与软件复位。® 件复位必须通过CPU外部得殺件电路给CPU得RESET端加上足够时间 得高电位才能实现。三、系统软件设计 软件任务分析与硬件电路设计结合进行，哪些功能由碾件完成，哪些任 务由软件完成，在®件电路设计基木定型后，也就基木上决定下来了。2、程序流程图系统原理图2、在木设计中包括了以下八个主要得程序：主程序;非法抢答序;抢答时间 调整程序；回答时间调整程序;倒计时程序；正常抢答处理程序;犯规处 理程序;显示及发声程序。主流程图如图所示:險码

12、管显示秒值II中断返回I程序:#include <reg5 2、h ># i nclude<intr i ns. h># def i n e u int u nsig n e d int耳 d e f ine uchar unsigne d c harW defi n e sled_dm_port p 0#d e fl n e s I ed_ w m_p o rt p2ucha rta b lc( = OxcO, 0 xf 9 .0xa4. 0 xbO.Ox 9 9,0 x92, 0x82, 0xf8. 0x 80, 0x90, 0 x 8&0x8 3, 0xc

13、6t 0 xal0x8 6 , 0 x8e；/* 0 1 2345 6789ab c d e f*/sb i tSWl=P20：sbitSW2=P 2 人 1：s bit S W3=P22:sb it SW4=P2人3:sbit SW5 = P2人4：sb i tSW6=P2 ' 5：sbitSW? =P2 "6：sbit SW8=P2"7;sbit START=Pl ' 3：sbit R ESET= PIT；sbi t AD1)=P1 "6:sbit DEC=P1人7：sbit A=P1 八 4;sbit H 1 =PrO:sbit H2=P1

14、人hsbit H3 =P 1 八2:void fengming ();V 0 id keys c an ();void dis p lay ();V o id de 1 ay (ui n t )；V oid FUWEI ();void qushu ()：ui n t input=3 0 ;uchar ge ,sh i , bai=0 .n=h m=0,t= 0 j e mp：VO i d inai n ()TMOD=0x01：TH 0= (65536- 460 8 0)/256；TL0= ( 6 5 5 36-46 0 80) %256；EA= 1 :ET0=l：w h ile(l) key

15、scan (); qu s h u()； displa y <);void FUW EI ()TR0=0：THO= (6 5 536-46 0 80)/256:TL0= ( 655 3 6 6080) %2 5 6 ；T=0：f engming ()；bai=0：in p ul=3 0 :void dis p 1 a y()Hl=0:PO=tab 1 e b ai;De 1 a y(l)：Hl = l;H2 二 0:P0= tab 1 elsh i ： d elay (1 )：H2二 1：H3 = 0 ：P0=lable g e;De 1 a y < 1 )；H3=l;void q

16、 us h u () s h i=i n p ul / 10； ge=i n p ul% 1 0;VO i d key s c an () if (RESET= 0 ) d e la y (20 0 );FUWEI ();n=l；i f (n) if ( START=0) f engm i n g ();TRO=1;m= 1 ；n= 0 :I fn )If (ADD=O)De I a y (2 0 0 )I n put+I f ( DEC=O)D e lay(20 0 );Input;I f (m)If(Pl!=OxFF)t emp=P1;m=0；STARTs w i tc h ( t emp

17、)c a se OxF E : bai=b fengming ()；b r ea k ； c ase OxFD:b a i=2, fengmingC);bre a k ； c ase 0 X FB:b a i=3, fen g mi n g()： break;cas e 0 X F 7 :bai=4, f engmin g ()；c a seb Peak；OxEF： ba i =5, f en g ming ()； break； c a se Ox D F :ba i =6, feng m i ng ();b r e ak;case 0 xBF： ba i =7fengmi n g ()； bre a k;case Ox7F:bai=8, fe n gming ();brea k :T RO=O；VO i d t i m e r ()int e rruptTH0= ( 65536 4 6080)/256；TLO=(6 5 53646080)%256； I+;if (020) 1=0:input-： if( i npul=0)FUWEI (); q