基于单片机的8路抢答器的设计Word文档格式.docx

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图3-2外部振荡电路

一般选用石英晶体振荡器。

此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振,在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。

电路中两个电容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进行微调。

C1,C2的典型值为30PF。

3.3复位电路的设计

单片机的第9脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图4所示:

图3-3复位电路

在方案中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位可使寄存器及存储器的值都恢复到初始值,而前面的功能提到了倒计时间需要有记忆功能,该功能实现的前提条件就是不能对单片机进行硬件复位,所以设定了软复位功能。

软复位实际上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到程序执行的起始地址。

3.1.4显示电路的设计

显示电路使用了七段数码管7SEG-MPX4-CC，它是共阴极的，由高电平点亮。

图3-4阴极七段数码管

4.1.5按钮输入电路的设计

抢答器的输入按钮使用常开开关，

图3-5抢答按键

这些常开开关组成了抢答按键，硬件电路简单，在程序设计上也不复杂，只要在程序中消除在按键过程中产生的“毛刺”

现象就可以了。

这里采用最常用的方法即延时法，其的原理为：

因为“毛刺”脉冲一般持续时间短，约为几ms，而按键的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（这里取10ms）后再判断此电平是否保持原状态,如果是则为有效按键，否则无效。

3.1.6发声

这里能利用程序来控制单片机P3.6口线反复输出高电平或低电平，即在该口线上产生一定频率的矩形波，接上扬声器就能发出一定频率的声音，再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调，使扬声器发出不同的声音。

第四章系统软件设计

4.1程序系统结构图

硬件电路确定后，软件的编程要与硬件相匹配，软硬件才能结合完成所要实现的功能。

由功能分析得到以下的软件结构图：

图4-1软件系统结构图

4.2程序流程图

整个程序主要由定时器T0、定时器T1、外部中断0和主程序构成。

定时器T0用于使扬声器发声，当需要响铃时，把响铃标志位置一，每次中断都对P3.7取反，扬声器发声，改变定时器初值，可改变扬声器频率。

定时器程流程图如下：

图4-2响铃程序流程图

定时器T1用于倒计时，每次中断为50ms，当计数标志为20时即为一秒，显示数字减一。

其流程图如下：

图4-3倒计时中断流程图

外部中断0用于调整倒计时时间，流程图如下：

图4-4调整抢答时间流程图

主程序协调三个中断一起工作，实现抢答功能,其流程图如下：

图4-5主程序流程图

附录：

程序代码：

P3.0为开始抢答，P3.1为停止，P1.0-P1.7为八路抢答输入，数码管段选P0口，位选P2的低三位口，蜂鸣器输出为P3.6口。

ORG0000H

AJMPMAIN

ORG0003H

AJMPINT0SUB

ORG000BH

AJMPT0INT

ORG001BH

AJMPT1INT

OKEQU20H;

抢答开始标志位

RINGEQU22H;

响铃标志位

ORG0040H

MAIN:

MOVR1,#0FH;

初设抢答时间为15s

MOVR2,#0AH;

初设答题时间为10s

MOVTMOD,#11H;

设置未定时器/模式1

MOVTH0,#0F0H

MOVTL0,#0FFH;

越高发声频率越高,越尖

MOVTH1,#3CH

MOVTL1,#0B0H;

50ms为一次溢出中断

SETBEA

SETBET0

SETBET1

SETBEX0

SETBEX1;

允许四个中断,T0/T1/INT0/INT1

CLROK

CLRRING

SETBTR1

SETBTR0;

一开始就运行定时器,以开始显示FFF.如果想重新计数,重置TH1/TL1就可以了

查询程序:

START:

MOVR5,#0BH

MOVR4,#0BH

MOVR3,#0BH

ACALLDISPLAY;

未开始抢答时候显示FFF

JBP3.0,NEXT

ACALLDELAY

JBP3.0,NEXT;

去抖动,如果"

开始键"

按下就向下执行,否者跳到非法抢答查询

ACALLBARK;

按键发声

MOVA,R1

MOVR6,A;

送R1->

R6,因为R1中保存了抢答时间

SETBOK;

抢答标志位,用于COUNT只程序中判断是否查询抢答

MOVR3,#0AH;

抢答只显示计时,灭号数

AJMPCOUNT;

进入倒计时程序,"

查询有效抢答的程序"

在COUNT里面

NEXT:

JNBP1.0,FALSE1

JNBP1.1,FALSE2

JNBP1.2,FALSE3

JNBP1.3,FALSE4

JNBP1.4,FALSE5

JNBP1.5,FALSE6

JNBP1.6,FALSE7

JNBP1.7,FALSE8

AJMPSTART

非法抢答处理程序:

FALSE1:

按键发声

MOVR3,#01H

AJMPERROR

FALSE2:

ACALLBARK

MOVR3,#02H

FALSE3:

MOVR3,#03H

FALSE4:

MOVR3,#04H

FALSE5:

MOVR3,#05H

FALSE6:

MOVR3,#06H

FALSE7:

MOVR3,#07H

FALSE8:

MOVR3,#08H

倒计时程序（包括有效抢答程序）:

COUNT:

MOVR0,#00H;

重置定时器中断次数

MOVTH1,#3CH

MOVTL1,#0B0H；

重置定时器

RECOUNT:

MOVA,R6;

R6保存了倒计时的时间

MOVB,#0AH

DIVAB;

除十分出个位/十位

MOV30H,A;

十位存于（30H）

MOV31H,B;

个位存于（31H）

MOVR5,30H;

取十位

MOVR4,31H;

取个位

MOVA,R6

CLRC

SUBBA,#07H

JNCLARGER;

大于5s跳到LARGER,小于等于5s会提醒

MOVA,R0

CJNEA,#0AH,FULL;

1s中0.5s向下运行

CLRRING

AJMPCHECK

FULL:

CJNEA,#14H,CHECK;

1s时,响并显示号数并清R0,重新计时

SETBRING

MOVA,R6

JZQUIT;

计时完毕

MOVR0,#00H

DECR6;

一秒标志减1

LARGER:

MOVA,R0

如果1s向下运行,否者跳到查"

停/显示"

DECR6;

计时一秒R6自动减1

CHECK:

JNBP3.1,QUIT;

如按下停止键退出

ACALLDISPLAY

JNBP1.0,TRUE1

JNBP1.1,TRUE2

JNBP1.2,TRUE3

JNBP1.3,TRUE4

JNBP1.4,TRUE5

JNBP1.5,TRUE6

JNBP1.6,TRUE7

JNBP1.7,TRUE8

AJMPRECOUNT

QUIT:

CLROK;

如果按下了"

停止键"

重新回到开始

ACALLBARK

AJMPSTART

正常抢答处理程序：

TRUE1:

MOVA,R2

MOVR6,A;

抢答时间R2送R6

CLROK;

AJMPLOOP2

TRUE2:

ACALLBARK;

MOVA,R2

MOVR6,A

MOVR3,#02H

CLROK

AJMPLOOP2

TRUE3:

MOVR3,#03H

TRUE4:

MOVA,R2

MOVR3,#04H

CLROK

TRUE5:

ACALLBARK;

MOVR6,A

TRUE6:

TRUE7:

TRUE8:

LOOP2:

AJMPDISPLAY;

抢答后停止计时，等待返回

SETBRING

JNBP3.1QUIT

AJMPLOOP2

犯规抢答程序:

ERROR:

SETBRING;

犯规响铃

MOVR4,#0BH;

显示FF和犯规号数

LOOP3:

ACALLDISPLAY

JNBP3.1QUIT1;

等待“停止”键按下

AJMPLOOP3

QUIT1:

AJMPSTART

显示程序:

DISPLAY:

MOVDPTR,#DAT1;

查表显示程序,利用P0口做段选码口输出/P2低三位做位选码输出

MOVA,R5

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,#01H

MOVP0,A

ACALLDELAY

MOVDPTR,#DAT2

MOVA,R4

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,#02H

MOVP0,A

MOVA,R3

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,#04H

RET

DAT1:

DB00H,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H

;

"

灭"

"

1"

2"

3"

4"

5"

6"

7"

8"

9"

F"

DAT2:

DB3FH,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H

DELAY1:

MOV35H,#08H

LOOP0:

ACALLDISPLAY

DJNZ35H,LOOP0

延时（显示和去抖动用到）:

DELAY:

MOV32H,#12H

LOOP:

MOV33H,#0AFH

LOOP1:

DJNZ33H,LOOP1

DJNZ32H,LOOP

发声程序:

BARK:

SETBRING

ACALLDELAY1

CLRRING;

RET

INT0（抢答时间R1调整程序）:

INT0SUB:

MOVA,R1

MOVB,#0AH

DIVAB

MOVR5,A

MOVR4,B

MOVR3,#0AH

ACALLDISPLAY；

先在两个时间LED上显示R1

JNBP3.2,INC0;

P3.2为+1s键,如按下跳到INCO

JNBP3.3,DEC0;

P3.3为-1s键,如按下跳到DECO

JNBP3.4,BACK0;

P3.4为确定键,如按下跳到BACKO

INC0:

CJNEA,#63H,ADD0;

如果不是99,R2加1,如果加到99了,R1就置0，重新加起

MOVR1,#00H

AJMPINT0SUB

ADD0:

INCR1

DEC0:

JZSETR1;

如果R1为0,R1就置99，

DECR1

SETR1:

MOVR1,#63H

BACK0:

RETI

TO溢出中断（响铃程序）:

T0INT:

MOVTH0,#0ECH

MOVTL0,#0FFH

JNBRING,OUT

CPLP3.6;

RING标志位为1时候P3.6口不短取反使喇叭发出一定频率的声音

OUT:

T1溢出中断（计时程序）:

T1INT:

MOVTL1,#0B0H

INCR0

END