抢答器.docx

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抢答器

单片机课程设计报告

抢答器

姓名：

李加帅

班级：

自动化

学号：

20123024241

指导老师：

蔡文龙

日期：

2014.6.16～2014.6.20

北华航天工业学院

一、设计目的

单片机课程设计要求学生进一步了解单片机的硬件结构。

根据设计任务和单片机的功能，分析用单片机的功能实现设计任务的方法，充分考虑单片机的各种功能，最大限度的利用单片机软件、硬件资源，考虑硬件、软件资源的分配，力求以最低的成本实现设计任务要求的功能。

通过单片机课程设计要求学生能够更好的理解单片机的组成，理解单片机各个组成部分的功能和应用，了解单片机的广泛应用，学习单片机的应用方法。

二、设计任务和要求

1、4路输入抢答，1路开始、1路结束（由主持人控制）

2、正常开始抢答：

①、15S抢答时间，在最后5S会有提醒响铃，每一秒响一次，持续5S。

如15S内没抢答，回到最初状态FFF；②、如15S内抢答，则有8S回答时间，在最后5S也会有提醒响铃，每一秒响一次，持续5S，答题结束回到最初状态FFF

3、非正常抢答：

未按开始键就进行抢答，LED数码显示管会记下抢答号，并进行闪烁，同时报警。

4、不管如何抢答，按下结束键，抢答结束，回到FFF

三、设计原理分析

硬件电路的设计 

本设计分为硬件设计和软件设计，这两者相互结合，不可分离；从时间上看，硬件设计的绝大部分工作量是在最初阶段，到后期往往还要做一些修改。

只要技术准备充分，硬件设计的大返工是比较少的，软件设计的任务贯彻始终，到中后期基本上都是软件设计任务，随着集成电路技术的飞速发展，各种功能很强的芯片不断出现，使硬件电路的集成度越来越高，硬件设计的工作量在整个项目中的所占的比重逐渐下降。

为使硬件电路设计尽可能合理，应注意以下几方面[7]：

（1） 尽可能采用功能强的芯片，以简化电路，功能强的芯片可以代替若干普通芯片，随着生产工艺的提高，新型芯片的的价格不断下降，并不一定比若干普通芯片价格的总和高。

（2） 留有设计余地。

在设计硬件电路时，要考虑到将来修改扩展的方便。

因为很少有一锤定音的电路设计，如果现在不留余地，将来可能要为一点小小的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的单片机，本设计采用AT89C51单片机。

 （4）  RAM空间，AT89C51内部RAM不多，当要增强软件数据处理功能时，往往觉得不足。

如果系统配置了外部RAM，则建议多留一些空间。

如选用8155作I/O接口，就可以增强256字节RAM。

如果有大批数据需要处理，则应配置足够的RAM，如6264，62256等。

随着软件设计水平的提高，往往只要改变或增加软件中的数据处理算法，就可以使系统功能提高很多，而系统的硬件不必做任何更换就使系统升级换代。

只要在硬件电路设计初期考虑到这一点，就应该为系统将来升级留足够的RAM空间，哪怕多设计一个RAM的插座，暂不插芯片也好。

（5）  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的问题，而这些问题不是靠单纯的软件措施来解决的。

如有些新的信号需要采集，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。

如果在硬件电路设计就预留出一些I/O端口，虽然当时空着没用，那么用的时候就派上用场了。

四、硬件原理图

如图，P3.2~P3.5为抢答号1~4，P3.6为开始键，P3.7为结束键。

数码管段选为P2口，位选为P1口，蜂鸣器输出为P1.2

五、程序框图、流程图

六、程序清单

OKEQU20H

RINGEQU22H

ORG0000H

AJMPMAIN

ORG000BH

AJMPT0INT

ORG001BH

AJMPT1INT

ORG0040H

MAIN:

MOVR1,#0FH

MOVR2,#08H

MOVTMOD,#11H

MOVTH0,#0FDH

MOVTL0,#0FFH

MOVTH1,#21

MOVTL1,#168;0.06s

SETBEA

SETBET0

SETBET1

CLROK

CLRRING

SETBTR1

SETBTR0

;=====查询程序=====

START:

MOVR5,#0BH

MOVR4,#0BH

MOVR3,#0BH

ACALLDISPLAY

JBP3.6,NEXT

ACALLDELAY

JBP3.6,NEXT

ACALLBARK

MOVA,R1

MOVR6,A

SETBOK

MOVR3,#0BH

AJMPCOUNT

NEXT:

JNBP3.2,FALSE1

JNBP3.3,FALSE2

JNBP3.4,FALSE3

JNBP3.5,FALSE4

AJMPSTART

;=====非法抢答处理程序=====

FALSE1:

ACALLBARK

MOVR3,#01H

AJMPERROR

FALSE2:

ACALLBARK

MOVR3,#02H

AJMPERROR

FALSE3:

ACALLBARK

MOVR3,#03H

AJMPERROR

FALSE4:

ACALLBARK

MOVR3,#04H

AJMPERROR

;=====倒计时程序（抢答倒计时和回答倒计时都跳到改程序）=====

COUNT:

MOVR0,#00H

MOVTH1,#21

MOVTL1,#168;0.06s

RECOUNT:

MOVA,R6

MOVB,#0AH

DIVAB

MOVR5,A

MOVR4,B

MOVA,R6

SUBBA,#07H

JNCLARGER;大于3s会跳到LARGET,小雨3s就会提醒

MOVA,R0

CJNEA,#0AH,FULL;1S中0.5s向下运行

CLRRING

AJMPCHECK

FULL:

CJNEA,#14H,CHECK;1S的情况响并显示号数并请0

SETBRING

MOVA,R6

JZQUIT;计时完毕

MOVR0,#00H

DECR6;1s标志减一

AJMPCHECK

LARGER:

MOVA,R0

CJNEA,#14H,CHECK;如果1s向下运行，否则跳到"查停或者显示"

DECR6

MOVR0,#00H

CHECK:

JNBP3.7,QUIT;如果按下停止退出

ACALLDISPLAY

JBOK,ACCOUT;如果是抢答倒计时时，如果是则差虚报抢答否则跳过查询继续倒数

AJMPRECOUNT

ACCOUT:

JNBP3.2,TRUE1

JNBP3.3,TRUE2

JNBP3.4,TRUE3

JNBP3.5,TRUE4

AJMPRECOUNT

QUIT:

CLROK

CLRRING

AJMPSTART

;=====正常抢答处理程序=====

TRUE1:

ACALLBARk

MOVR6,#0

MOVA,R2

MOVR6,A

MOVR3,#01H

CLROK

AJMPCOUNT

TRUE2:

ACALLBARK;

MOVR6,#0

MOVA,R2

MOVR6,A

MOVR3,#02H

CLROK

AJMPCOUNT

TRUE3:

ACALLBARK;

MOVR6,#0

MOVA,R2

MOVR6,A

MOVR3,#03H

CLROK

AJMPCOUNT

TRUE4:

ACALLBARK;

MOVR6,#0

MOVA,R2

MOVR6,A

MOVR3,#04H

CLROK

AJMPCOUNT

;=====犯规抢答程序=====

ERROR:

MOVR0,#0FFH

MOVTH1,#21

MOVTL1,#168;0.06s

MOV34H,R3;犯规号暂存在34h里面

HERE:

MOVA,R0

CJNEA,#0AH,FLASH;0.5s向下运行，灭并停响

SETBRING

ACALLDELAY1

ACALLDELAY1

CLRRING

SETBP1.4

SETBP1.5

SETBP1.6;三灯全灭

ACALLDELAY2

AJMPERROR

FLASH:

CJNEA,#14H,CHECK1;1s的情况响并显示号数并清除R0

SETBRING

MOVR0,#00H

MOVR3,34H

MOVR5,#0BH

MOVR4,#0BH;显示FF和犯规的选手

AJMPCHECK1

CHECK1:

JNBP3.7,QUIT1

ACALLDISPLAY

AJMPHERE

QUIT1:

CLRRING

CLROK

AJMPSTART

DISPLAY:

MOVP1,#11101111B

MOVA,R5

MOVDPTR,#DAT1

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A

ACALLDELAY

MOVP1,#11011111B

MOVA,R4

MOVDPTR,#DAT1

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A

ACALLDELAY

MOVP1,#10111111B

MOVA,R3

MOVDPTR,#DAT1

MOVCA,@A+DPTR

MOVP2,A

ACALLDELAY

RET

DAT1:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0c0h,8EH

;"灭","1","2","3","4","5","6","7","8","9","灭","F"

DAT2:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H

;"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9"

DELAY1:

MOV35H,#08H

LOOP0:

ACALLDISPLAY

DJNZ35H,LOOP0

RET

DELAY:

MOV32H,#12H

LOOP:

MOV33H,#0AFH

LOOP1:

DJNZ33H,LOOP1

DJNZ32H,LOOP

RET

DELAY2:

MOVR7,#2

L1:

MOV35H,#200

L2:

MOV36H,#200

L3:

MULAB

MULAB

DJNZ36H,L3

DJNZ35H,L2

DJNZR7,L1

RET

BARK:

SETBRING

ACALLDELAY1

ACALLDELAY1

CLRRING

RET

T0INT:

MOVTH0,#0ECH

MOVTL0,#0FFH

JNBRING,OUT

CPLP1.2

OUT:

RETI

T1INT:

MOVTH1,#21

MOVTL1,#168;0.06s

INCR0

RETI

END

七、调试运行

仿真完全正确，实物也完全正确，100%完成功能

八、设计心得体会

通过这次学习，让我深深的了解了单片机这个伟大的系统，它的功能是如此强大，利用它就可以做出各种各样的设备来，比如电子钟、交通灯控制系统，温度控制系统等等，自从学了单片机我对电脑也刮目相看了，电脑跟单片机联系在一起就是非常棒了。

下面说说我在做个系统的时候遇到的问题：

1.自己对单片机的程度设计还不是非常得心应手，应该努力恶补一下。

2.对电路不熟悉，对电路的不熟悉在设计过程中成为了我的绊脚石。

3.编程时不够仔细，往往一个小错误就导致了功能不能实现。

除了遇到的问题一一解决之外，我还学到了非常多的东西，我发现单片机的是非常强大啊，什么事情都能做，我还在设计之余学习了单片机的目前发展规律和市场，希望以后自己在这方面做做文章。

十、参考文献

[1]胡汉才单片机原理及其接口技术（第2版）清华大学出版社2004

[2]冀振燕LJML系统分析设计与应用案例人民邮电出版社2003

[3]王文峰数码显示六路抢答器的设计井冈山师范学院学报2000年05期20-21

[4]陈越等ISD全系列单片语音录放电路设计与应用电子工业出版社2005

[5]杨晓辉、张彤、姜俊海、智能抢答器的设计与制作长春大学学报2000年06期24-25

[6]沈庆阳、郭庭吉8051单片机实践与应用清华大学出版社2004