单片机课程设计 八位竞赛抢答器的设计.docx

1、单片机课程设计 八位竞赛抢答器的设计单片机课程设计报告题 目： 八位竞赛抢答器的设计 目 录 第1章 目的 51.1八位竞赛抢答器的概述 51.2系统主要功能 5第2章 系统硬件设计 52.1芯片的选择及工作原理 52.3系统的硬件构成及功能 72.3.1 抢答器的电路框图 72.3.2 抢答器的电路图 72.3.3 总体流程图 9第3章 系统软件设计 93.1系统主程序设计 93.2抢答器的源程序 10第4章 调式 104.1主要技术参数 104.2抢答器使用说明 104.3常见故障 11附件： 11小结 17参考文献.18第1章 目的1.1八位竞赛抢答器的概述本试验涉及的是八路数显抢答器,

2、它具有电路简单、成本较低、操作方便、灵敏可靠等优点。该电路由直流稳压电源、抢答器、超时报警与电子计分四部分组成。抢答器由8个发射器和1个接收器组成，可用于8组或8组以下的竞赛中：将参赛组按顺序排号18，每组发给对应的一个发射器。将接收器放于各组中央或前方。当启动键按下后，抢答开始。当其中一个发射器被按下后，接收器就立即显示该组的组号锁定。之后按下任何一路抢答键均不起反映。当再次按动启动键后，进行下一轮抢答。1.2系统主要功能抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存、显示的功能。每名选手有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，抢答开始后，某抢答按钮被按下，电路具备自锁功能将信号锁定，禁止其

3、他选手再抢答，优先抢答选手信息一直保持到启动键再次被按下，将系统清0 为止。同时，对应该选手的指示灯亮，并在数码管上显示该选手编号，且扬声器发出音响提示。第2章 系统硬件设计2.1芯片的选择及工作原理本设计使用到的元器件包括：8051芯片(功能强大，操作简单，所用到的外围器件较少)、数码LED显示器、七段LED数码管的译码。工作原理:基于本实验设计得的功能要求，本实验电路由抢答电路、译码显示电路、主持人控制电路、定时电路、报警电路组成。通过复位按键FW，电路进入就绪准备状态。根据具体情况，可以通过 “JIA SHI”和“JIAN SHA”两个按键，将抢答时间设定在（0S-99S）之间，然后按下

4、启动键（KS按键）开始抢答。按下KS键同时发光二极管随即变亮，当看到二极管亮，进入倒计时状态和抢答状态。在电路中“S1-S8”为8路抢答器的8个按键，当有键按下，程序锁定信号，从P2口输出抢答者号码的七段码值，经GAL16V8驱动，送到码管显示，并封锁键盘，保持刚才按键按下时刻的时间，禁止其他人按键的输入，从而实现了抢答的功能。当设定的抢答时间结束，仍然没有抢答键被按下，则产生已经超时的报警信号，结束抢答。当要进行下一次的抢答时，首先先按一下复位按键FW，电路复位，进入下一次抢答的就绪状态。然后重复抢答操作。2.3系统的硬件构成及功能2.3.1 抢答器的电路框图电路框图工作原理：接通电源后，开

5、关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灯灭，定时器显示设定时间；开关置 “开始”状态，抢答器工作开始。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在设定的时间内抢答时。抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。2.3.2 抢答器的电路图抢答电路的接口电路2.3.3 总体流程图总体流程图第3章 系统软件设计3.1系统主程序设计根据试验功能要求，根据比赛具体情况，试验设有时间设定功能。首先应编写时间设定程序，在硬件电路中的JIAN SHI 和 JIAN SHI两个按键在软件中为进行对数据的加减设置。然后设置复位程序热键为FW

6、。KS为抢答开始热键，同时为二极管变亮热键，程序开始打开定时中断开始倒计时，然后调用键盘扫描子程序，编写键盘扫描程序。当在扫描到有人按下了键，马上关闭T0、调用显示程序、封锁键盘。3.2抢答器的源程序见附件。第4章 调式4.1主要技术参数电源电压：交流220V10% 工作功耗：交流5W倒计时范围：30S4.2抢答器使用说明（1）准备工作先布置好场地，将抢答按钮依次安装于参赛桌上，每组按钮的二条线分别接到3.5MM的组别插头上，然后再将插头插入机后插座中8个组中。（2）开机按电源开关，显示屏左边的抢答指示灯亮，数码管显示。（3）测试各组抢答按键试按一下各组的抢答按钮，应立即显示该组的组别数字，同

7、时机内喇叭发出叮咚的提示音，按取消键，返回0闪烁状态。（4) 启动答题倒计时0闪烁状态下，或有参赛组抢答成功后,需要开始答题的计时时,按答题计时键，屏幕显示所设定的答题倒计时时间并开始倒计时，提示倒计时时间马上临近结束。倒计时到0以后，仪器发出丁冬的结束提示音，同时显示屏返回0闪烁待命状态。4.3常见故障（1）开机无显示解决办法： A、查电源插座是否插好；B、仪器后板的保险丝是否烧断； C、 POWER开关是否有接触不良。（2）抢答器无法正常工作解决方法： 查看线路接口是否出现短路、断路状况。 附件：源程序：cs8255 equ 0ffffh ;8255命令控制口outseg equ 0fff

8、ch ;字形控制口outbit equ 0fffdh ;字位/键扫控制口 org 0Start: mov sp,#40h mov dptr,#CS8255 mov a,#88h ;命令字：A,B口输出 movx dptr,a ;8255初始化 clr cst0: setb p1.4 setb p1.5 setb p1.6 setb p1.7 jb p3.0,stystd: setb c setb p1.4 setb p1.5 setb p1.6 setb p1.7 mov r0,#0 call DisplayLED ;显示 ajmp st0sty: mov r0,#30 call xunhua

9、n4st1: jb p1.0,st2 clr c mov r0,#1 clr p1.4 setb p1.5 setb p1.6 setb p1.7 call DisplayLED ;显示 AJMP STOPst2: jb p1.1,st3 clr c mov r0,#2 clr p1.5 setb p1.4 setb p1.6 setb p1.7 call DisplayLED ;显示 AJMP STOP st3: jb p1.2,st4 clr c mov r0,#3 clr p1.6 setb p1.4 setb p1.5 setb p1.7 call DisplayLED ;显示 AJM

10、P STOPst4: jb p1.3,st0 clr c mov r0,#4 clr p1.7 setb p1.4 setb p1.5 setb p1.6 call DisplayLED ;显示 AJMP STOPstz: ajmp stdDelay: ;延时子程序 mov r7,#30h mov r6,#02hDelayLoop: jnb p1.0,st1 jnb p1.1,st2 jnb p1.2,st3 jnb p1.3,st4 djnz r7,DelayLoop djnz r6,delayloop retDelay1: ;延时子程序 mov r7,#05hDelayLoop1: djn

11、z r7,DelayLoop1 retstx: ajmp st0DisplayLED: mov r2,#10000000b;从左边开始显示Loop: mov dptr,#OUTBIT clr a movx dptr,a ;关所有八段管 mov dptr,#LedMap mov a,r0 movc a,a+dptr ;数字转换成显示码 mov dptr,#OUTSEG movx dptr,a mov dptr,#OUTBIT mov a,r2 movx dptr,a ;显示一位八段管 call Delay1 retxunhuan4: call display1 djnz r0,xunhuan4

12、sjmp stzdisplay1: mov r1,#60hdisolay2: mov dptr,#OUTBIT clr a movx dptr,a ;关所有八段管 mov r2, #01000000b mov a,r0 mov b,#10 div ab mov dptr,#LedMap movc a,a+dptr ;数字转换成显示码 mov dptr,#OUTSEG movx dptr,a mov dptr,#OUTBIT mov a,r2 movx dptr,a ;显示一位八段管 call Delay mov r2,#00100000b mov dptr,#OUTBIT clr a movx

13、 dptr,a ;关所有八段管 mov dptr,#LedMap mov a,b movc a,a+dptr ;数字转换成显示码 mov dptr,#OUTSEG movx dptr,a mov dptr,#OUTBIT mov a,r2 movx dptr,a ;显示一位八段管 call Delay djnz r1, disolay2 retSTOP: jb p3.1,STx AJMP STOPLedMap: ;八段管显示码 db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,099h,092h,082h,0f8h db 080h,090h,088h,083h,0c6h,0a1h,086h,08e

14、h end心得体会制作此次试验，开始很苦恼，无从下手。后来和同组同学讨论，决定首先借助于网络资料。网络上的资源大多并不完善，甚至有些根本看不懂。此时真的恩头疼。于是回想之前实验课上所学习的知识，寻找借鉴例题。零零散散下载摘录很多东西。又结合抢答比赛的实际应用，开始起草最初的设计草案。想法很多，设计也几近完整，然而很多功能却无法实现。于是小组讨论决定按照草案一步步依次解决，边解决边定稿最后设计方案。中间遇到很多问题，困难。这时我们才了解到对知识的掌握还有许多的生疏和欠缺。然而此时后悔已经于事无补。我们只能不停在网络上搜索查找学习，尽量弥补自身知识的不足。渐渐完善此设计。在这次试验设计中，在张老师的严格要求下，我发现了自己知识上的不足，和理论时间上的差距。通过完成试验，使我对本科知识有了更深入的了解，提高了实践的操作能力。同时，也规范了我对报告文体格式的掌握。并让我了解到认真，刻苦，以真理为武，追求卓越的精神!参考文献：1 张伟，单片机原理及应用，机械工业出版社，20052 张鑫，单片机原理及应用，电子工业出版社，20053 曹国清，数学电路与逻辑设计中国矿业大学出版社，20044 任致程，经典集成电路400例机械工业出版社，20025 薛栋梁，单片机原理及应用，中国水利水电出版社，20016 吴金戎,沈庆阳等，8051单片机实践与应用，清华大学出版社，2001