用单片机设计并制作抢答器.docx

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用单片机设计并制作抢答器

一、课程设计任务书…………………………………………-1-

二、方案设计说明

利用单片机设计并制作抢答器：

该抢答器设6个按键：

2个供主持人分别用于“开始抢答”和“复位”操作，4个供选手作“抢答”操作；用1个发光二极管指示灯点亮后表示开始抢答，再用4个灯分别显示4个选手的抢答状况；开始抢答后，哪一个选手的抢答键最先按下，该选手的抢答状态指示灯点亮，表示抢答成功，其他选手再按下抢答键将无效；开始抢答前若谁按下抢答键，对应的抢答状态指示灯闪亮，表示该选手犯规。

有选手犯规后其他抢答键也将无效；抢答成功后开始3秒钟计时，到时指示灯将变为闪亮，以提醒选手抢答后必须在3秒内回答问题，否则为犯规；出现犯规后，主持人可利用“复位键”重新开始。

该方案的硬件电路主要由AT89S51单片机，六个按键，五个发光二极管，十一个电阻，三个电容，一个晶振、等元件构成，是在以往抢答器设计电路的基础上从简改装而来.

三、硬件设计说明

1、硬件电路结构框图

硬件电路结构框图如下图

2、完整电路图

完整电路图如下图

3.电路图电气说明

如上图，单片机为89S51，电阻R1至R10均为470欧姆，R11为10K欧姆，C1为10uF，C2、C3为30pF，晶振为12M。

“开始”和“复位”按键为主持人使用，“1”、“2”、“3”、“4”四个按键分别对应的给选手抢答时使用，“指示灯”用于指示可作用，灯“1”、“2”、“3”、“4”分别对应“1”、“”、“2”、“3”、“4”个按键，用于显示对应的选手抢答成功或是犯规。

单片机采用按键手动复位方式，通过使复位端与Vcc接通而实

现。

“开始”接12脚，P3.2，应用了其第二功能，“抢答”按键1至4分别接P0口的“1”、“3”、“5”、“7”，灯分别接P2口的“7”、“5”、“3”、“1”、“0”，P0口和P2口间隔接是为了方便焊接电路。

四、软件设计说明

1、程序流程图

2、程序清单

完整程序清单如下

ORG0000H

START:

MOVP0,#0FFH；开始灯不亮

MOVP2,#0FFH；置输入方式

SETBP3.2

JNBP3.2,LOOP；判断是否按下

MOVA,P0；P0的放寄存器A

CPLA；翻转

JZSTART；判断P0是有否闭合

ACALLDEL12MS；消抖

MOVA,P0

CPLA

JZSTART；若为干扰，再查

JBP0.1,KEY1；判断第一个键

KEY00:

CLRP2.5；1号闪亮

ACALLDEL05S

CPLP2.5

ACALLDEL05S

AJMPKEY00

KEY1:

JBP0.3,KEY2；判断第二个键

KEY01:

CLRP2.3；2号闪亮

ACALLDEL05S

CPLP2.3

ACALLDEL05S

AJMPKEY01

KEY2:

JBP0.5,KEY3；判断第三个键

KEY02:

CLRP2.1；3号闪亮

ACALLDEL05S

CPLP2.1

ACALLDEL05S

AJMPKEY02

KEY3:

JBP0.7,START；判断第四个键

KEY03:

CLRP2.0；4号闪亮

ACALLDEL05S

CPLP2.0

ACALLDEL05S

AJMPKEY03

LOOP:

ACALLDEL12MS；延时消抖

JBP3.2,START；是否按下,若为干扰，再查

CLRP2.7；开始抢答指示灯亮

KEY10:

JBP0.1,KEY11；判断第一个键

CLRP2.5；1号亮

ACALLDEL05S

ACALLDEL05S；亮三秒

KEY100:

CPLP2.5；翻转

ACALLDEL05S

CPLP2.5

ACALLDEL05S

AJMPKEY100

KEY11:

JBP0.3,KEY12；判断第二个键

CLRP2.3；2号亮

ACALLDEL05S

ACALLDEL05S；亮三秒

KEY111:

CPLP2.3；翻转

ACALLDEL05S

CPLP2.3

ACALLDEL05S

AJMPKEY111

KEY12:

JBP0.5,KEY13；判断第三个键

CLRP2.1；3号亮

ACALLDEL05S

ACALLDEL05S；亮三秒

KEY112:

CPLP2.1；翻转

ACALLDEL05S

CPLP2.1

ACALLDEL05S

AJMPKEY112

KEY13:

JBP0.7,KEY10；判断第四个键

CLRP2.0//4号亮

ACALLDEL05S

ACALLDEL05S；亮三秒

KEY113:

CPLP2.0；翻转

ACALLDEL05S

CPLP2.0

ACALLDEL05S

AJMPKEY113

DEL12MS:

MOVR7,#18H；12MS延时

MOVR6,#0FFH

DJNZR6,$

DJNZR7,$-4

RET

DEL05S:

MOVR2,#30H；0.5S延时

MOVR3,#80H

MOVR4,#20H

DJNZR4,$

DJNZR3,$-4

DJNZR2,$-8

RET

END

五、制作调试

在制作过程中，为了便于区分到底是由于硬件电路还是软件编程造成的电路不工作，我们采用计算机仿真单片机电路的方法。

先用计算机按实际设计电路进行仿真，再编写一段简单的程序看电路能否正常工作，调试能够正常工作后，再按设计图焊接硬件电路。

在电路焊接过程中，要求必须耐心仔细，保证不出差错。

硬件电路完成后，开始程序的编写与调试，编写程序是要求按照流程图，必须每个功能都能实现。

同样编写程序的时候必须耐心仔细，调试过程中多与同学交流，不清楚的向老师请教。

六、使用说明

本产品（抢答器）安全，设计人性化，操作简单。

使用6V直流电源，“开始”、“复位”两个按钮供主持人分别用于“开始抢答”和“复位”操作时使用；“1”、“2”、“3”、“4”四个按钮供选手“抢答”操作时使用，“指示灯”亮后表示开始抢答，灯“1”、“2”、“3”、“4”分别用于显示按钮“1”、“2”、“3”、“4”对应选手的抢答状态。

七、总结

本次课程设计用时两周，在这一段时间中，我们完成了课程设计的调研、查阅资料，构思、确定总体方案、设计硬件电路、设计软件功能、画流程图、编写程序、、制作硬件电路，以及硬件电路验证调试程序工作，这个过程让我们初步掌握了用单片机开发电路步骤过程，同时还大大加深了我们对单片机这门课的认识。

完成这次课程设计，让我深刻的认识是单片机对于我们专业的重要性，我对单片机的学习并不精通，所以完成得比较困难，但有了这次课程设计的体会，我一定会花功夫去熟练的掌握单片机的知识，这是对自己学习这个专业负责必须去做的事。

学习是一个不断完善自己知识面的过程,在这个信息发达的时代，我们要不断的学习各方面的知识，给自己的大脑充电，才能跟上社会前进的步伐，成为一个有所作为的人！

无论是在单片机课程设计还是在其它学习过程中，老师都给了我们很深刻的印象，严格要求每一个学生，耐心的给我们讲解每一个知识点。

在此，要对老师衷心的说一句谢谢！

八、参考文献

《单片机原理及接口技术》胡健主编机械工业出版社

《电子设计与实践》刘霞主编电子工业出版社

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