八位計(jì)分搶答器

1、畢業(yè)綜合實(shí)踐報(bào)告（論文）題目:八位搶答器學(xué)號(hào)：姓名： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 成績(jī)：完成時(shí)間： 摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)以其自身的特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于智能儀器，工業(yè)控制，家用電器，電子玩具等各個(gè)領(lǐng)域，特別是搶答題目的時(shí)候，同樣需要單片機(jī)來控制整個(gè)過程。在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先搶答，必須要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)來完成這個(gè)任務(wù)，如果在搶答中，靠視覺很難判斷出哪組先答題，利用單片機(jī)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)搶答器，是以上問題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可以分辨出哪組優(yōu)先答題。這樣使得選手都處在同一起跑線上，體現(xiàn)公平公正原則本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的八路搶答器主要是采用ATMEL公司的STC89C51單

2、片機(jī)作為核心，控制系統(tǒng)的四個(gè)模塊分別為：顯示模塊，儲(chǔ)存模塊，語音模塊，搶答開關(guān)模塊。搶答組數(shù)可以在八組以內(nèi)任意使用。通過本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，主持人可以很快判斷是誰搶答成功，以及給予相應(yīng)的懲罰。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)STC89C51 搶答器 Abstract In this paper, the electric circuit and designing thought of an answering racer based on the common-used series of 74 IC with 8-wire is introduced, and its function is also desc

3、ribed. The answering races function includes timing, counting, and alarming, besides the basic function of an answering racer. The host sets the provided time for the answering race through the time-setting switch, after this the system will count down the time automatically. If anybody answer the q

4、uestion on time, the counting of time will stop; If nobody answer the question on time, the alarm will give out some sound, helping the host know the race in this turn is of no use, so the function of alarming is achieved. Keywords: 8-wire, answering racer, design, timing, counting, alarming 目錄 第一章緒

5、論1第1節(jié)搶答器的研究意義1第2節(jié) 搶答器的相關(guān)背景1第3節(jié) 搶答器的發(fā)展現(xiàn)狀2第4節(jié) 研究目的和內(nèi)容2第5節(jié) 搶答器目前存在的主要問題2第二章 搶答器的設(shè)計(jì)4第1 節(jié) 設(shè)計(jì)要求4第 2節(jié) 設(shè)計(jì)方案4第3 節(jié) 總體原理框圖5第4節(jié) 硬件的設(shè)計(jì)64.1 時(shí)鐘模板64.2復(fù)位模塊74.3 數(shù)碼管顯示模塊84.4發(fā)聲模板84.5 鍵盤模板9第5節(jié) 軟件部分105.1主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖105.4 搶答、回答時(shí)間調(diào)整子程序流程圖135.5延時(shí)程序設(shè)計(jì)135.6中斷程序設(shè)計(jì)145.7數(shù)碼管顯示15第三章仿真調(diào)試17第1 節(jié) 仿真軟件介紹17第2節(jié) 仿真操作17第3節(jié) 仿真作用17第4節(jié)調(diào)試18結(jié)束語19致謝

6、20參考文獻(xiàn)21附錄一224第一章緒論第1節(jié)搶答器的研究意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競(jìng)爭(zhēng)場(chǎng)合要求有公正的競(jìng)爭(zhēng)裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競(jìng)賽等因此出現(xiàn)了搶答器。搶答器一般是由很多線路組成的復(fù)雜電 路，可靠性不高，功能也比較簡(jiǎn)單，特別是當(dāng)搶答路數(shù)很多時(shí)，實(shí)現(xiàn)起來就更為困難。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了以單片機(jī)為核心的新型智能的搶答器，在保留原始搶答器的基本功能的同時(shí)又增加了數(shù)碼管顯示電路實(shí)現(xiàn)了其他功能。搶答器又稱為第一信號(hào)鑒別器，其主要應(yīng)用于各種知識(shí)競(jìng)賽、文藝活動(dòng)等場(chǎng)合。第2節(jié) 搶答器的相關(guān)背景在各類競(jìng)賽中，特別是做搶答題時(shí)，在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一名選手先答題，必須要有一個(gè)系

7、統(tǒng)來完成這個(gè)任務(wù)。如果在搶答過程中，只靠人的視覺是很難判斷出哪組先答題。利用單片機(jī)來設(shè)計(jì)搶答器，使以上問題得以解決，即使有兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。搶答器是一種應(yīng) 用非常廣泛的設(shè)備，在各種競(jìng)賽、搶答場(chǎng)合中，它能迅速客觀 地分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手。早期的搶答器只由幾個(gè)三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辨認(rèn)出選手號(hào)碼?，F(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機(jī)如MCS-51型和 數(shù) 字 集 成 電 路，并增加了許多新功能，如選手號(hào)碼顯示、搶按 或搶按后的計(jì)時(shí)、選手得分顯示功能。像這類搶答器，制作過程簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確性與可靠性高，而且安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。對(duì)于搶答器的應(yīng)用，如早期的數(shù)字

8、電路，隨著科技的逐步發(fā)展，進(jìn)而到了單片機(jī)的控制來實(shí)現(xiàn)其功能，而且功能齊全，電路簡(jiǎn)單，成本低，性能高，真正朝著 有利的方向發(fā)展。第3節(jié) 搶答器的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的搶答器功能越來越強(qiáng)，可靠性和準(zhǔn)確性也越來越高。能夠?qū)崿F(xiàn)搶答器功能的方式有多種，可以采用前期的模擬電路、數(shù)字電路或模擬與數(shù)字電路相結(jié)合的方式，但這種方式制作過程復(fù)雜，而且準(zhǔn)確性與可靠性不高，成品面積大。對(duì)于目前搶答器的功能描述，如涵蓋搶答器、搶答限時(shí)、選手答題計(jì)時(shí)及犯規(guī)組號(hào) 搶 答 器 具 有 搶 答 自 鎖，燈 光 指 示、暫 停 復(fù) 位、電 子音 樂 報(bào) 聲、自 動(dòng) 定 時(shí) 等 功能，還有工作模式的切換和時(shí)間設(shè)定，對(duì)

9、于這些，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，肯定還要得到進(jìn)一步的改進(jìn)。一般都要趨向于智能化。第4節(jié) 研究目的和內(nèi)容本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)智能搶答器在搶答比賽中廣泛應(yīng)用，各組分別有一個(gè)搶答 按 鈕。主 持人有 開 始 和 結(jié) 束、復(fù) 位 鍵。在 后 臺(tái) 主 持人可 以 修 改，搶 答 時(shí) 間 和 選 手 回答問題的時(shí)間設(shè)置，原始狀態(tài)下?lián)尨饡r(shí)間為20s，回答問題時(shí)間為60s。通過加鍵和減鍵 修 改 上 述 時(shí) 間，改 完 后 確 認(rèn) 鍵 確 定。新 時(shí) 間 開 始 有 效，主 持 人 按 鍵 開 始后，選 手 開始搶答為有效，數(shù)碼顯示屏顯示選手號(hào)和搶答時(shí)間倒計(jì)時(shí)，在最后五秒發(fā)提示。如果主持人沒有按下開始鍵而選手就搶

10、答視為犯規(guī)，數(shù)碼顯示屏顯示犯規(guī)者的代號(hào)，揚(yáng)聲器持續(xù)發(fā)生。主持人可按鍵結(jié)束，新一輪搶答開始。通過研究并在設(shè)計(jì)驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)，采用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的搶答器與目前常用的搶答器相比，首先，電路連接簡(jiǎn)單，因?yàn)榇蠖鄶?shù)功能單元都通過程序設(shè)計(jì)在單片機(jī)內(nèi)部，其次，工作性能可靠，抗干擾能力優(yōu)于目前搶答器。所以本研究是一個(gè)實(shí)用的工程設(shè)計(jì)，具有創(chuàng)新性。第5節(jié) 搶答器目前存在的主要問題 目前多數(shù)搶答器存在個(gè)別不足之處，第一現(xiàn)場(chǎng)線路連接復(fù)雜。因?yàn)槊總€(gè)選手位于搶答現(xiàn)場(chǎng)的不同位置，每個(gè)選手與控制臺(tái)之間要有很長(zhǎng)的連接線。選手越多，連接線就越多、越亂，這些連接線不僅影響了現(xiàn)場(chǎng)的美觀，而且降低了搶答器的可靠性，增 加 了 安 裝 的 難

11、 度，甚 至 影 響了 現(xiàn) 場(chǎng)人員 的 走 動(dòng)。第 二，電 路 復(fù) 雜。因 為 單片 機(jī) 只 完 成 號(hào) 碼 處 理、計(jì) 時(shí)、數(shù) 據(jù) 運(yùn) 算 等 功 能，其 他 功 能 如 選 手 號(hào) 碼 的 識(shí) 別、譯 碼、等仍只能通過數(shù)字集成電路完成。采用單片機(jī)掃描技術(shù)識(shí)別選手搶按號(hào)碼時(shí)，電路的延遲時(shí)間較大。第二章 搶答器的設(shè)計(jì)第1 節(jié) 設(shè)計(jì)要求（1）8人進(jìn)行的搶答器。（2）搶答選手鍵盤和主控機(jī)通信采用RS232協(xié)議。（3）系統(tǒng)設(shè)置復(fù)位按鈕，按動(dòng)后，重新開始搶答。（4）搶答器開始時(shí)數(shù)碼管顯示序號(hào)0，選手搶答實(shí)行優(yōu)先顯示，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。搶答后顯示優(yōu)先搶答者序號(hào)，同時(shí)發(fā)出音

12、響。，并且不出現(xiàn)其他搶答者的序號(hào)。（5）搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間有主持人設(shè)定，本搶答器的時(shí)間設(shè)定為20秒，當(dāng)主持人啟動(dòng)“開始”開關(guān)后，定時(shí)器開始減計(jì)時(shí)，同時(shí)蜂鳴器有短暫的聲響。（6）設(shè)定的搶答時(shí)間，選手搶答時(shí)，顯示器上顯示選手的號(hào)碼且選手有30秒答題倒計(jì)時(shí)。如果30秒內(nèi)選手沒答出就進(jìn)行下一題。（7）當(dāng)設(shè)定的時(shí)間到，而無人搶答時(shí)，本次搶答無效，揚(yáng)聲器報(bào)警發(fā)出聲音，并禁止搶答。定時(shí)器上顯示00。（8）具有選手計(jì)分和顯示總分的功能。（9）搶答時(shí)間和答題時(shí)間可以調(diào)整。（最大不超過99秒）第 2節(jié) 設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個(gè)控制核心?？刂葡到y(tǒng)的四個(gè)模塊為：顯示模塊、發(fā)聲模塊、搶答開

13、關(guān)模塊、主持人控制模塊。該系統(tǒng)利用數(shù)碼管來完成顯示功能，記錄每個(gè)選手的分?jǐn)?shù)，初始分均為100分；通過八個(gè)開關(guān)按鍵讓選手輸入搶答信號(hào)，并使用蜂鳴器發(fā)聲，主持人控制加減分、開始以及確定按鈕實(shí)現(xiàn)搶答和計(jì)分。第3 節(jié) 總體原理框圖 圖1 參賽者系統(tǒng)，除享有搶答按鈕的權(quán)利功能外，還有人性化的提示功能和時(shí)間提示功能，也可設(shè)定由主控控制在參賽者終端表現(xiàn)的趣味性功能等；主控系統(tǒng)的控制按鈕做開始與結(jié)束控制，根據(jù)活動(dòng)參賽者的層次，對(duì)搶答限時(shí)及回答問題限時(shí)設(shè)為倒計(jì)時(shí)，并有顯示提示。本設(shè)計(jì)中，有一個(gè)共陽的數(shù)碼管組，四個(gè)數(shù)碼管。其中兩個(gè)顯示時(shí)間，一個(gè)空位，一個(gè)顯示搶答號(hào)碼及顯示選手得分三個(gè)數(shù)碼管。主持人依次按下復(fù)位鍵，

14、開始鍵后開始搶答。可以搶按。若有選手在規(guī)定時(shí)間內(nèi)搶按成功，則可以答題，數(shù)碼管顯示搶答時(shí)間的同時(shí)也顯示選手號(hào)碼。單片機(jī)的選擇 用STC89C51的單片機(jī)作為控制主機(jī)。之所以選擇作主機(jī)是因?yàn)?9C51作為 51系列單片機(jī)的一種，其使用性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，完全能夠滿足此次設(shè)計(jì)的需求。而且89C51內(nèi)部集成了程序存儲(chǔ)器，可以裝載用戶程 序，方便后續(xù)的課程設(shè)計(jì)需要，不像 8031 因?yàn)橐饨映绦虼鎯?chǔ)器而是電路相對(duì)麻煩了。第4節(jié) 硬件的設(shè)計(jì)(1) 盡可能采用功能強(qiáng)的芯片，以簡(jiǎn)化電路，功能強(qiáng)的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價(jià)格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價(jià)格的總和高。(2)

15、留有設(shè)計(jì)余地。在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，要考慮到將來修改擴(kuò)展的方便。因?yàn)楹苌儆幸诲N定音的電路設(shè)計(jì)，如果現(xiàn)在不留余地，將來可能為使硬件電路設(shè)計(jì)盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面：要為一點(diǎn)小小的修改或擴(kuò)展而被迫進(jìn)行全面返工。(3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機(jī)，本設(shè)計(jì)采用AT89C52單片機(jī)。(4) I/O端口，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。如有些新的信號(hào)需要采集，就必須增加輸入檢測(cè)端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。如果在硬件電路設(shè)計(jì)就預(yù)留出一些I/O端口，雖然當(dāng)時(shí)空著沒用，但以后用的時(shí)候就派上用場(chǎng)了。4.1 時(shí)鐘模板晶振電路由2個(gè)電容，一個(gè)晶振組成，如

16、圖所示 圖2單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。單片機(jī)晶振兩端有2個(gè)電容，這2個(gè)電容叫晶振的負(fù)載電容，分別接在晶振的2個(gè)腳上和對(duì)地的電容，一般在幾十皮法。它會(huì)影響到晶振的振諧頻率和輸出幅度4.2復(fù)位模塊   復(fù)位電路由電容、電阻、復(fù)位按鍵組成，如圖所示。 圖3 AT89C52的復(fù)位引腳（RESET）是第9腳，當(dāng)此引腳連接高電平超過2個(gè)機(jī)器周期，即可產(chǎn)生復(fù)位的動(dòng)作。以12MHz的時(shí)鐘脈沖為例，每個(gè)時(shí)鐘脈沖為1S，兩個(gè)機(jī)器周期為2S，因此，在

17、第9腳上連接一個(gè)2S的高電平脈沖，即可產(chǎn)生復(fù)位動(dòng)作。最簡(jiǎn)單的就是只有一個(gè)電阻跟一個(gè)電容就可組成一個(gè)可靠復(fù)位的電路，復(fù)雜一點(diǎn)的就加個(gè)按鍵，可以進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位。4.3 數(shù)碼管顯示模塊圖4 根據(jù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)包含4個(gè)LED數(shù)碼管，都為八段（、），數(shù)碼管分別顯示四位參賽選手的分?jǐn)?shù)。該系統(tǒng)采用共陽極數(shù)碼管，對(duì)于陽陰極數(shù)碼管，其公共端必須接高電平。數(shù)碼管中選手初始分都為100分，每當(dāng)主持人控制對(duì)應(yīng)選手加減分時(shí)，數(shù)碼管顯示的數(shù)字對(duì)應(yīng)發(fā)生改變。4.4發(fā)聲模板發(fā)聲模塊由單片機(jī)和蜂鳴器兩大主要部分組成。 圖5 我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單片機(jī)某個(gè)口線的“高”電平或低電平，則在該口在線

18、就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時(shí)程控“高”“低”電平的持續(xù)時(shí)間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。4.5 鍵盤模板鍵盤是人與單片機(jī)打交道的主要設(shè)備。關(guān)于鍵盤硬件電路的設(shè)計(jì)方法也可以在文獻(xiàn)和書籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書籍中一般也提供了相應(yīng)的鍵盤掃描程序。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)的立場(chǎng)上來看，僅僅完成鍵盤掃描，讀取當(dāng)前時(shí)刻的鍵盤狀態(tài)是不夠的，還有不少問題需要妥善解決，否則，人們?cè)诓僮麈I盤就容易引起誤操作和操作失控現(xiàn)象。在單片機(jī)應(yīng)用中鍵盤用得最多的形式是獨(dú)立鍵盤及矩陣鍵盤。  圖6 它們各有自己的特點(diǎn)，其中獨(dú)立鍵盤硬件電路

19、簡(jiǎn)單，而且在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，一般用在對(duì)硬件電路要求不高的簡(jiǎn)單電路中；矩陣鍵盤與獨(dú)立鍵盤有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨(dú)立鍵盤復(fù)雜得多，而且在程序算法上比它要煩瑣，但它在節(jié)省端口資源上有優(yōu)勢(shì)得多，因此它更適合于多按鍵電路。其次就是消除在按鍵過程中產(chǎn)生的“毛刺”現(xiàn)象。這里采用最常用的方法，即延時(shí)重復(fù)掃描法，延時(shí)法的原理為：因?yàn)椤懊獭泵}沖一般持續(xù)時(shí)間短，約為幾ms，而我們按鍵的時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間,所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后再延時(shí)一段時(shí)間(這里我們?nèi)?0ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài),如果是則為有效按鍵，否則無效。 在本文設(shè)計(jì)中采用了獨(dú)立鍵盤的方式，本設(shè)計(jì)中有8個(gè)搶答

20、按鍵輸入，一個(gè)開始按鍵、一個(gè)結(jié)束按鍵，此外還有搶答時(shí)間調(diào)整鍵、回答時(shí)間調(diào)整鍵，加一按鍵、減一按鍵各一個(gè)。第5節(jié) 軟件部分5.1主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 硬件電路確定后，軟件的編程要與硬件相匹配，軟硬件才能結(jié)合完成所要實(shí)現(xiàn)的功能。由功能分析得到以下的軟件結(jié)構(gòu)圖： 圖9 5.2 主程序流程圖YNYN 圖10 軟件任務(wù)分析和硬件電路設(shè)計(jì)結(jié)合進(jìn)行，哪些功能由硬件完成，哪些任務(wù)由軟件完成，在硬件電路設(shè)計(jì)基本定型后，也就基本上決定下來了。系統(tǒng)軟件由兩大模塊組成：主程序模塊和功能模塊。主程序模塊： 主程序主要完成搶答控制系統(tǒng)各部件的初始化和實(shí)現(xiàn)各功能子程序的調(diào)用，以及實(shí)際測(cè)量中各個(gè)功能模塊的協(xié)調(diào)在無外部中斷申請(qǐng)時(shí)，

21、單片機(jī)通過循環(huán)對(duì)選手的按鍵進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。主持人復(fù)位后，選手進(jìn)行搶答，倒計(jì)時(shí)開始，途中如果有選手按下?lián)尨疰I，則主持人按下復(fù)位鍵，此時(shí)20s倒計(jì)時(shí)結(jié)束，然后搶答到的選手開始回答問題，由主持人負(fù)責(zé)加減分，回答對(duì)了加十分，回答錯(cuò)誤則減十分。主流程圖如下：5.3 搶答成功流程圖  圖11 如圖所示當(dāng)主持人按下開始鍵，響鈴短暫發(fā)聲提醒選手搶答，選手有30秒時(shí)間搶答，當(dāng)某個(gè)選手搶答顯示其序號(hào)并有60秒答題時(shí)間。5.4 搶答、回答時(shí)間調(diào)整子程序流程圖  圖12該智能搶答器的搶答時(shí)間是可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，如圖所示，如果想調(diào)整搶答時(shí)間，按下“加1”鍵。按下“減一”鍵。LED顯示裝置會(huì)自動(dòng)

22、顯示修改后的搶答時(shí)間。搶答時(shí)間的設(shè)定值范圍是099S。八路計(jì)分搶答器涉及的單片機(jī)程序有延時(shí)程序、數(shù)碼管顯示、按鍵消抖、查表程序、中斷定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等等5.5延時(shí)程序設(shè)計(jì)延時(shí)程序用來控制LED閃爍的時(shí)間間隔，蜂鳴器聲響時(shí)間和按鍵消抖。延時(shí)程序的編寫就是利用給寄存器賦值，然后利用DJNZ指令判斷寄存器是否為零，在利用幾個(gè)DJNZ嵌套，結(jié)合指令執(zhí)行所占的機(jī)器周期，計(jì)算延時(shí)程序的延時(shí)時(shí)間。根據(jù)延時(shí)時(shí)間的不同來設(shè)置寄存器的值。5.6中斷程序設(shè)計(jì)外部中斷1處理程序程序主要用來處理主持人按鍵發(fā)出的搶答信號(hào)的顯示和選手搶答按鍵的允許，在主持人按下按鍵后，使數(shù)碼管顯示0以示意選手可以開始搶答，同時(shí)開外部中斷0，

23、即允許選手搶答中斷。同時(shí)，數(shù)碼管顯示0就說明主持人已經(jīng)按下按鍵，所以在這里沒有調(diào)用鍵盤消抖延時(shí)程序 圖13外部中斷0處理程序也就是選手搶答中斷處理程序。首先調(diào)用鍵盤消抖延時(shí)程序，確定有鍵按下后。當(dāng)有兩位選手同時(shí)搶答時(shí)根據(jù)要求的八號(hào)選手優(yōu)先級(jí)，一號(hào)選手優(yōu)先級(jí)最低的要求，所以在編寫軟件的時(shí)候首先檢測(cè)下一位，依次檢測(cè)下去。按鍵處理程序此過程就是蜂鳴器響一聲，數(shù)碼管顯示選手號(hào)，對(duì)應(yīng)選手LED閃爍五次。數(shù)碼管顯示就是給P0送入選手號(hào)對(duì)應(yīng)段碼；P0.7高電平，使蜂鳴器發(fā)聲，在調(diào)用蜂鳴器發(fā)聲時(shí)間延時(shí)程序，然后使P0.7為低電平關(guān)閉蜂鳴器發(fā)聲。LED閃爍是給P2口對(duì)應(yīng)的口線交替送高低電平，同時(shí)調(diào)用延時(shí)程序用來

24、控制閃爍的時(shí)間間隔。5.7數(shù)碼管顯示數(shù)碼管引腳圖如下： 圖14 十六進(jìn)制數(shù)段碼表數(shù)字共陽極共陰極0COH3FH1F9H06H2A4H5BH3B0H4FH499H66H592H6DH682H7DH7F8H07H8F8H7FH980H6FHA90H77HB88H7CHC83H39HDC6H5EHE86H79HF8EH71H滅FFH00H 圖15數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃&quo

25、t;a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，

26、給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省變量的I/O端口，而且功耗更低。靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×840根I/O端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89STC51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。第三章仿真調(diào)試第1 節(jié) 仿真軟件介紹 為了更好地完成課程設(shè)計(jì)這一重要

27、教學(xué)環(huán)節(jié)，我們采用Proteus軟件與Keil軟件整合構(gòu)建單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。首先在PC上利用Proteus軟件自己搭建硬件電路，并利用系統(tǒng)提供的功能完成電路分析、系統(tǒng)調(diào)試和輸出顯示的硬件設(shè)計(jì)部分；同時(shí)在Keil軟件中編制程序，進(jìn)行相應(yīng)的編譯和仿真，完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分。當(dāng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作完成后，我們可以在PC上看到最終的運(yùn)行效果。最后再通過proteus設(shè)計(jì)PCB，再完成真正硬件的調(diào)試。 采用以上方案具有以下優(yōu)勢(shì)：有利于促進(jìn)課程和教學(xué)改革，更有利于人才的培養(yǎng)；從經(jīng)濟(jì)性、可移植性、可推廣性角度講，建立這樣的課程設(shè)計(jì)平臺(tái)是非常有意義的；利用仿真系統(tǒng)，可以節(jié)約開發(fā)時(shí)間和開發(fā)成本；利用仿真系統(tǒng)，具有

28、很大的靈活性和可擴(kuò)展性。第2節(jié) 仿真操作在軟件調(diào)試過程中，第一階段，我根據(jù)程序流程圖在草稿上寫出主體程序，然后逐步細(xì)化，采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，如初始子程序，延時(shí)子程序等等，這樣簡(jiǎn)潔明了，很方便查找問題；第二階段，我將所寫的程序輸入到電腦上，利用Keil軟件調(diào)試：新建項(xiàng)目，保存，新建文件，編譯，仿真。在軟件仿真中，我在工程項(xiàng)目的 Source Group1母文件夾下添加了兩個(gè)子文件（一個(gè)原文件，一個(gè)修改后的文件） ，然后點(diǎn)擊Rebuild All Target Files編譯圖標(biāo)，編譯器馬上給我提示，程序正確！這個(gè)軟件使得程序很快得到驗(yàn)證，也為我的設(shè)計(jì)提高了效率！第3節(jié) 仿真作用 仿真過程是正

29、確實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想是否正確。方便了我們修改也節(jié)省了大量的實(shí)驗(yàn)材料，更適合未來的發(fā)展趨勢(shì)。第4節(jié)調(diào)試硬件電路的調(diào)試最主要是對(duì)于電路板的安裝和調(diào)試，先用Protel 99 SE畫出電路圖然后用仿真軟件軟件仿真后再確定電路板上各個(gè)元器件的位置，確認(rèn)好位置后才好安裝電路板。元器件雖然不算多但是對(duì)于電路板的排版和外觀方面我們還是下了很多功夫，對(duì)于數(shù)碼管各個(gè)引腳的焊接算是比較繁瑣的每個(gè)引腳都需要仔細(xì)焊接。設(shè)計(jì)中我們便遇見了焊接工藝的問題導(dǎo)致后來回頭去找電路板上的問題，這就很得不償失了。在焊接RS232串口協(xié)議時(shí)候比較關(guān)鍵，232串口的焊接成功決定了后期程序燒寫的關(guān)鍵。對(duì)于串口我

30、們還是深入的進(jìn)行了了解，搜索了很多的資料。在實(shí)際設(shè)計(jì)電路中每個(gè)單元電路都能設(shè)計(jì)，但是要將每個(gè)單元部分整合起來相互關(guān)聯(lián)、相互控制，卻讓我們大傷腦筋。因?yàn)殡娐饭δ芟嗷恐?，我們總是?huì)顧此失彼，保證了一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，卻難免會(huì)影響到另一功能的完美運(yùn)行。結(jié)束語在八位搶答器設(shè)計(jì)過程中，體會(huì)到團(tuán)隊(duì)的重要性，經(jīng)過小組成員的商討以及唐老師的指導(dǎo)下我們小組完成了八位搶答器的設(shè)計(jì)，也更加明白人生并不是一條寬闊平坦的大道，總是充滿了坎坷與挑戰(zhàn)，總會(huì)有崎嶇和荊棘叢生的荒野。然而生命是一個(gè)過程，生活是一種態(tài)度，只要我們永懷一顆感恩的心，以一種樂觀的態(tài)度，永遠(yuǎn)對(duì)生命充滿希望，那么不論什么境況，慢慢體味細(xì)細(xì)品嘗，總能感悟出其

31、中的美意；只要我們用一顆豁達(dá)且認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待，那么就永遠(yuǎn)有一縷曙光在我們的前方，照亮我們前行的路。即將開始新的歷程，對(duì)我的后來者們予以祝福，且行且歌且珍惜。致謝本論文的完成，得益于唐老師細(xì)心指導(dǎo)，使本人有了完成論文所要求的知識(shí)積累，更得益于小組成員從選題的確定、論文資料的收集、論文框架的確定、開題報(bào)告準(zhǔn)備及論文初稿與定稿中對(duì)字句的斟酌傾注的大量心血，在此對(duì)我們小組表示感謝！參考文獻(xiàn)1辛友順，韓彥征編著，51單片機(jī)原理與實(shí)踐/高衛(wèi)東，.北京航空航天大學(xué)出版社，2008. 2 劉紅玲、邵曉根，微機(jī)原理與接口技術(shù)，中國(guó)電力出版社，2006年第一版 3 馮博琴，微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社

32、4 艾德才，微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，高等教育出版社 5 沈美明，IBM-PC匯編語言程序設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版社6 任致程，經(jīng)典集成電路400例機(jī)械工業(yè)出版社，20027 薛棟梁，單片機(jī)原理及應(yīng)用，中國(guó)水利水電出版社，2001 8 謝筑森，單片機(jī)開發(fā)與典型應(yīng)用設(shè)計(jì)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社9李廣弟，單片機(jī)基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社2007年第三版附錄一5OK EQU 20H RING EQU 22H DATA0 EQU 36H ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INTT0 ORG 000BH AJMP T0INT ORG 001BH AJMP T1INT OR

33、G 0040HMAIN: MOV R1,#14H MOV R2,#1EH MOV 38H,#3CH MOV TMOD,#11H MOV TH0,#0F0H MOV TL0,#0FFH MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H SETB EA SETB ET0 SETB ET1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0 START: MOV DATA0,#0FFH MOV R5,#0BH MOV R4,#0BH MOV R3,#0BH ACALL DISPLAY JNB P3.3,SELSUB0 JNB P3.2,SELSUB1 JB P3.6,NEXT S

34、ETB EX0 ACALL BARK MOV A,R1 MOV R6,A SETB OK MOV R3,#00H AJMP COUNT NEXT: JNB P1.0,FALSE1 JNB P1.1,FALSE2 JNB P1.2,FALSE3 JNB P1.3,FALSE4 JNB P1.4,FALSE5 JNB P1.5,FALSE6 JNB P1.6,TZ1 JNB P1.7,TZ2 AJMP START TZ1: AJMP FALSE7TZ2: AJMP FALSE8FALSE1: MOV R3,#01H AJMP ERRORFALSE2: MOV R3,#02H AJMP ERRORF

35、ALSE3: MOV R3,#03H AJMP ERRORFALSE4: MOV R3,#04H AJMP ERRORFALSE5: MOV R3,#05H AJMP ERRORFALSE6: MOV R3,#06H AJMP ERRORFALSE7: MOV R3,#07H AJMP ERRORFALSE8: MOV R3,#08H AJMP ERRORSELSUB0: MOV A,R1 20s MOV B,#0AH DIV AB MOV R5,A 2 MOV R4,B0 MOV R3,#0AH ACALL DISPLAY JNB P3.4,INC0 JNB P3.5,DEC0 JNB P3

36、.7,BACK0 AJMP SELSUB0INC0: MOV A,R1 CJNE A,#63H,ADD0 MOV R1,#00H ACALL DELAY1 AJMP SELSUB0ADD0: MOV A,R1INC R1 ACALL DELAY1 AJMP SELSUB0DEC0: MOV A,R1 JZ SETR1 DEC R1 ACALL DELAY1 AJMP SELSUB0SETR1: MOV R1,#63H ACALL DELAY1 AJMP SELSUB0BACK0: AJMP STARTSELSUB1: MOV A,R2 MOV B,#0AH DIV AB MOV R5,A MO

37、V R4,B MOV R3,#0AH ACALL DISPLAY JNB P3.4,INC1 JNB P3.5,DEC1 JNB P3.7,BACK1 AJMP SELSUB1INC1: MOV A,R2 CJNE A,#63H,ADD1 MOV R2,#00H ACALL DELAY1AJMP SELSUB1ADD1: INC R2 ACALL DELAY1 AJMP SELSUB1DEC1: MOV A,R2 JZ SETR2 DEC R2 ACALL DELAY1 AJMP SELSUB1SETR2: MOV R2,#63H ACALL DELAY1 AJMP SELSUB1BACK1:

38、 AJMP STARTREPEAT:MOV A,38h MOV R6,A CLR RING COUNT:MOV R0,#00H MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H RECOUNT:MOV A,R6 MOV B,#0AH DIV AB MOV 30H,A MOV 31H,B MOV R5,30H MOV R4,31H MOV A,R6 SUBB A,#07H JNC LARGER MOV A,R0 CJNE A,#0AH,FULL CLR RING AJMP CHECKFULL: CJNE A,#14H,CHECK SETB RING MOV A,R6 JZ QUIT MOV

39、R0,#00H DEC R6 AJMP CHECKLARGER: MOV A,R0 CJNE A,#14H,CHECK DEC R6 MOV R0,#00HCHECK: JNB P3.7,QUIT JNB OK,CHECKK AJMP NEXTTCHECKK:JNB P3.0,REPEAT NEXTT: ACALL DISPLAY JB OK,ACCOUT AJMP RECOUNTACCOUT:MOV A,DATA0 JNB ACC.0,TRUE1 JNB ACC.1,TRUE2 JNB ACC.2,TRUE3 JNB ACC.3,TRUE4 JNB ACC.4,TRUE5 JNB ACC.5

40、,TRUE6 JNB ACC.6,TZ7 JNB ACC.7,TZ8 AJMP RECOUNT TZ7: AJMP TRUE7 TZ8: AJMP TRUE8 QUIT: CLR OK CLR RING AJMP STARTTRUE1: ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#01H CLR OK AJMP COUNTTRUE2:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#02H CLR OK AJMP COUNTTRUE3:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#03H CLR OK AJMP COUNTTRUE4:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#04H CLR OK AJMP COUNTTRUE5: ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#05H CLR OK AJMP COUN