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C51单片机四路抢答器

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目录一、摘要 (3)二、方案设计 (4)2.1、设计要求 (4)2.2、总体法案设计 (4)三、硬件电路设计 (5)3.1、元器件简介 (5)3.2、独立式按键电路 (7)3.3、时钟电路设计 (6)3.4、指示灯电路设计 (7)四、制作以调试 (8)4.1系统程序设计 (8)4.2主程序流程图主程序流程图 (8)4.3程序清单 (9)五、心得与体会 (11)六、参考文献 (12)一、摘要单片机作为一种工具，现在已经广泛的应用于智力和只是竞赛场合。

本次设计是基于单片机51系列的理论知识综合运用AT89C52单片机设计的简易四路抢答器。

利用AT89C52单片机的外围接口来实现抢答系统，利用单片机的定时器/计数器计数和定时的原理，将软、硬件有机的结合起来，使得系统能正确的记时，发光二极管能正常的闪烁。

同时系统能够实现：在抢答过程中只有在主持人按下开始抢答键开始之后抢答才有效，如果在开始抢答之前抢答视为无效。

在抢答成功之后发光二极管会变成闪烁状态与提示选手开始回答问题。

同时还有主持人控制的系统复位键，以实现系统的复位。

还有按键锁定，在一个选手抢答成功或者法规状态下其他按键无效。

通过这次的设计，对51系列的单片机的运用有了更深一层次的了解，也提高了我们的动手能力，加深我们对单片机的映像，为我们以后的学习打下一定的基础。

二、方案设计2.1、设计要求（1）、总共4个按键，四个供四个选手用作“抢答”操作。

（2）、用1个发光二极管用作开始抢答的指示灯，用4个发光二极管分别显示4个选手的抢答状态。

（3）、开始抢答后，哪个选手抢答键最先按下，该选手的抢答指示灯点亮，表示抢答成功，此时其他选手再按键为无效，抢答成功后开始3秒计时，到时指示灯变为闪烁，以提示选手选手抢答后必须3秒内回答问题。

2.2、总体法案设计方案：依据课题要求，基于AT89C52单片机制作的抢答器，其最大的好处就是处理快，准确性高、可靠性好、控制功能强。

采用51系列的单片机AT89C52作为控制中心，系统可以完成运算控制、信号的控制以及显示的功能。

选手通过按键开光作为输入信号完成输入信号的触发，主持人根据选手的输入信号准确的判断最先按下的选手且屏蔽其他的抢答信号，让选手作答。

使用外部中断方式来实现开始抢答，运用按键复位来实现系统的复位，其系统原理框图如下：图1系统原理框图三、 硬件电路设计3.1、元器件简介AT89C52单片机，低电压高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ）。

无需扩展外部程序存储器。

如右图（2）其中：CVV ：供电电压。

图2 AT89C52引脚图GND ：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTLAT89C52单片机选手按键抢答开光 选手抢答指示灯内部时钟电路门电流。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口：P3.0 RXD（串行输入口）；P3.1 TXD（串行输出口）；P3.2 /INT0（外部中断0）；P3.3 /INT1（外部中断1）；P3.4 T0（记时器0外部输入）；P3.5 T1（记时器1外部输入）；P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）；P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）。

RST：复位输入。

EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。

当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

3.2、独立式按键电路如右图（图3）4个独立式按键K1—K4分别接在P3口的P3.0—P3.3另外一端接地。

当有一键按下时相应的口线的电平发生变化，单片机进行扫描确定哪个键按下。

图3 独立按键模块3.3时钟电路设计如右图（图4）示，为时钟电路，单片机必须在时钟驱动下才能正常的工作，在单片机内部有一时钟振荡电路，只需外接一个振荡源就可以一定的时钟信号送到各个单元，采用12MHz的晶振，其时钟周期为1/12us，电路中两个电容C1和C2的作用：一是帮组振荡器起振；二是对振荡器的频率进行微调，它们的值都为30PF。

图4时钟模块3.4指示灯电路设计图5 数码管模块上图（图5）为指示灯电路，采用共阳极的方式，为低电平是发光二级管亮，即发光二级管的正极接上500Ω的保护电阻在接到高电平，另外一端接到单片机的P0口的P0.0—P0.4，当其对应的按键按下时，相应的二极管就会被点亮。

四、软件实际4.1系统程序设计在抢答过程中，有多个信号输入主电路中，单片机内部的寄存器工作，并识别、记录第一个抢答的人，同时内部的定时器开始工作，记录有关的时间信号，在整个抢答过程中，显示电路还要根据现场的实际情况来相应的显示输入信号。

4.2主程序流程图主程序流程图如下：4.3程序清单#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit K1 = P3^0; sbit K2 = P3^1;sbit K3 = P3^2; sbit K4 = P3^3;//K1~K4分别对应S17~S20 sbit BEEP = P3^5; //蜂鸣器控制端口P35uchar temp;void beep(); //蜂鸣器void delay0(uchar x); //x*0.14MS/******************************************//* 延时子程序*//******************************************/void delay1(uchar x){ uchar j;while((x--)!=0){ for(j=0;j<125;j++){;}}}void delay(uint ms){uchar t;while(ms--){for(t = 0; t < 120; t++);}}void beep(){unsigned char i;for (i=0;i<100;i++){delay0(4);BEEP=!BEEP; //BEEP取反}BEEP=1; //关闭蜂鸣器delay1(250); //延时}void delay0(uchar x) //x*0.14MS{unsigned char i;while(x--){for (i = 0; i<13; i++) {}}}/******************************************/ /* 主程序*/ /******************************************/ main(){P0 = 0xff;P1 = 0xff;while(1){P0 = 0xc0; //显示“0”P1 = 0x01;P3 = 0xff; //置P3.0-3.3为输入状态_nop_();temp = P3;while(temp==0xff){temp = P3;temp=temp&0xff;}if(K1==0){ beep();P0 = 0xf9; //显示“1”delay(2000);}else if(K2==0){ beep();P0 = 0xa4; //显示“2”delay(2000);}else if(K3==0){ beep();P0 = 0xb0; //显示“3”delay(2000);}else if(K4==0){ beep();P0 = 0x99; //显示“4”delay(2000);}}}五、心得与体会为期两周的单片机实训就落下了帷幕，在这两个星期的实训中，不仅检验了我对所学知识的掌握程度，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何去完成一件事情。

通过这次的设计，让我对单片机的知识又有了近一步的了解，让我在多方面都有了一定的提高。

通过这次设计，综合运用本专业所学习的课程的理论，设计工作的实际训练从而提高我们的独立的工作能力，巩固我们所学的知识，提高了我们我们的独立思考能力。

在设计的过程中，我遇上了许多的问题，但是我没有放弃，在不明白的地方，及时的查阅材料，问老师，问同学，顺利地编写程序，仿真，调试。

通过这次的实训在软件方面在进一步学习了汇编程序编译环境keil uVision2，在此、我感谢此次实训带我们的老师，还有那些在实训中帮助我的同学。

参考文献【1】、《单片机原理及接口技术》胡健机械工业出版社【2】、《51系列单片机》实验指导书杜礼霞应用技术学院11。

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单片机四路抢答器课设说明书

单片机四路抢答器课设说明书

信息与电气工程学院课程设计说书（2010 /2011 学年第二学期）课程名称：单片机课程设计题目：四路抢答器设计成绩：2013 年6 月23 日目录第一节课程设计目的 (2)1.1 概述 (2)1.2 设计要求 (2)第二节四路抢答器设计正文 (2)2.1 总体设计 (2)2.1.1 抢答器的工作原理 (2)2.1.2 抢答器的总体设计 (3)2.2 硬件电路详细设计 (3)2.2.180c51芯片 (3)2.2.2 芯片的选择 (6)2.2.3 复位电路的设计 (6)2.2.4 晶振电路的设计 (7)2.2.5 数码显示电路的设计 (8)2.2.6 报警电路的设计 (8)2.2.7 总电路的设计 (9)2.2.8 PCB版图的绘制 (9)2.3 软件详细设计 (10)2.3.1 主程序的设计 (10)2.3.2 显示子程序的设计 (10)2.3.3 定时器T0、T1中断服务程序的设计 (11)2.3.4 抢答处理程序的设计 (11)2.3.5 总程序 (11)第三节实验结果及结论 (14)第四节参考文献 (15)第一节课程设计目的1.1概述单片机原理及应用课程设计是学生综合运用所学知识，全面掌握单片微型计算机及其接口的工作原理、编程和使用方法的重要实践环节。

通过独立或协作提出并论证设计方案，进行软、硬件调试，最后获得正确的运行结果，可以加深和巩固对理论教学和实验教学内容的掌握，进一步建立计算机应用系统整体概念，初步掌握单片机软、硬件开发方法，为以后进行实际单片机软、硬件应用开发奠定良好的基础。

课程设计的主要内容：根据单片机原理及应用课程的要求，主要进行两个方面的设计，即单片机最小系统和接口技术应用设计。

其中，单片机最小系统主要要求学生熟悉单片机的内部结构和引脚功能、引脚的使用、复位电路、时钟电路、4个并行接口和一个串行接口的实际应用，从而可构成最小应用系统，并编程进行简单使用。

接口技术应用设计主要要求学生能综合运用单片机、存储器、常用接口芯片构成单片机应用系统，有针对性地进行软、硬件设计与开发。

4路抢答器设计单片机课程设计报告

4路抢答器设计单片机课程设计报告

目录1、课程设计目的 (3)2、课程设计正文 (3)1、软件方面设计 (3)①总程序流程图 (3)②显示子程序流程图 (4)2、硬件方面设计 (5)①方案设计 (5)②单元电路设计 (5)③系统调试 (8)3、课程设计总结或结论 (8)4、参考文献 (8)附录一：总的原理图附录二：PCB图附录三：总程序1、课程设计目的①可以自主设计简单地电路；②掌握响应外部中断的原理；③利用Protel硬件设计电路原理图和PCB图；④初步掌握使用Proteus进行单片机的软硬件联机调试。

技术要求：①设置4个抢答台和4个抢答成功指示灯，1个比赛主持人“开始”键和1个抢答指示灯以及1个LED显示器。

②采用中断和查询结合的方法确定按键的动作。

③主持人按下“开始”键后，若有人抢答，则抢答指示灯确认有人抢答，并用7段LED显示抢答者的号码（1--4），并同时点亮对应抢答台上的抢答成功指示灯；若10秒内无人抢答，则发出超时报警，此题作废，主持人可按下“开始”键开始下一题的抢答。

2、课程设计正文1、软件设计方面①总程序流程图②显示子程序2、硬件方面设计①方案设计采用以52为内核的STC系列的芯片，组成一个单片机的最小应用系统，运用C语言编程来实现四路抢答器的设计，采用独立式键盘来作为输入，LED数码管显示，蜂鸣器来报警。

用此方案的优点是：编程简单、操作方便、成本低和错误率低。

②单元电路设计各引脚接线：通过单片机各引脚功能的介绍，本硬件设计中，P0口接数码管显示器；P1口接独立式键盘；P2.0通过PNP驱动接数码管；/ALE脚和/PSEN脚悬空，/EA脚接高电平；复位电路包含了上电复位和按键复位；晶振选择为6MHz,GND接地，VCC接+5V电源；蜂鸣电路接在P2.1上面。

针对抢答器的设计，输入电路键盘按下开始键后，开始抢答，按下相应的键，输出电路相应的LED二极管发光、数码管显示相应的序号⑴复位电路复位电路有两种复位方式：上电复位和按键复位。

基于单片机的四路抢答器

基于单片机的四路抢答器

基于单片机的四路抢答器1.由于剩余4个引脚，所以可以扩展到8路2.矩阵键盘输入任意两位数倒计时初值一、功能要求以8051系列单片机为核心，设计一个4路竞赛抢答器。

具体功能要求如下：1、该抢答器最多可供4名选手参赛，用4个按钮S0～S3表示，设置一个系统复位和抢答控制开关S，由主持人控制。

2、当主持人启动“抢答开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，LED显示器上显示选手的编号和抢答的时间并保持到主持人将系统清除为止；如规定的时间内无人抢答则蜂鸣器发声，计时器复位，为下一次计时做好准备。

3、抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。

4、只有主持人的操作将电路复位后，方可结束上一次的抢答，为下一次抢答做好准备。

二.设计方案（1）倒计时用矩阵键盘输入，程序中用keycount来记录按下按键的次数，我只设置两次，只能输入两位数，多按下几次是没有效果的，相当于键盘自锁，之后单片机读取键值，缓存入一个两位的数组table【2】。

（2）采用的是3位led动态扫描的方式显示（3）中断扫描选手按键，选手按键用的用独立键盘，用与门接选手按键，当有人按下时，与门由高到低，产生下降沿而引起中断，单片机扫描独立键盘。

（4）蜂鸣器电路（5）开始按键和复位按键1-1主流程图1-2 外部中断扫描选手按键1-3 定时器中断电路图如下图由于仿真软件proteus不能用PnP仿真，所以去掉了PnP，直接用IO口驱动；真实是不行的。

#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit FUW=P3^5; //抢答键sbit CLR=P3^4; //清零，复位键sbit xuan1=P2^4;//选手1,2,3,4sbit xuan2=P2^5;sbit xuan3=P2^6;sbit xuan4=P2^7;sbit wei1=P2^0;//位选1,2,3,4sbit wei2=P2^1;sbit wei3=P2^2;sbit wei4=P2^3;sbit buz=P3^0;uchar code numtab[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //共阳极uint table[3]={0,0,0};//倒计时缓存uchar keycount=0;uint time=0;uchar num=0;uint ge,shi;/***********延时函数*****************/void delayms(uint xms){uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}/************蜂鸣器****************/void buzzer(){buz=0;delayms(50);buz=1;}/************报警部分独立按键扫描********************/ void kscan(){uchar sk;if(xuan1==0){delayms(10);if(xuan1==0){buzzer();sk=1;table[2]=sk;}}else if(xuan2==0){delayms(10);if(xuan2==0){buzzer();sk=2;table[2]=sk;}}else if(xuan3==0){delayms(10);if(xuan3==0){buzzer();sk=3;table[2]=sk;}}else if(xuan4==0){delayms(10);if(xuan4==0){buzzer();sk=4;table[2]=sk;}}}/**********矩阵键盘扫描***************/ void keyscan(){uint temp,key;P1=0xfe;//第一行为0temp=P1;temp=temp&0xf0;//与上11110000if((temp!=0xf0)&&(keycount<2))delayms(10);//去抖temp=P1;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xde:key=0;table[keycount]=key;keycount++;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xfd;//第二行为0temp=P1;temp=temp&0xf0;//与上11110000if((temp!=0xf0)&&(keycount<2))delayms(10);//去抖temp=P1;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xed:key=1;table[keycount]=key;keycount++;break;case 0xdd:key=2;table[keycount]=key;keycount++;break;case 0xbd:key=3;table[keycount]=key;keycount++;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xfb;//第三行为0temp=P1;temp=temp&0xf0;//与上11110000if((temp!=0xf0)&&(keycount<2)){delayms(10);//去抖temp=P1;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xeb:key=4;table[keycount]=key;keycount++;break;case 0xdb:key=5;table[keycount]=key;keycount++;break;case 0xbb:key=6;table[keycount]=key;keycount++;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xf7;//第四行为0temp=P1;temp=temp&0xf0;//与上11110000if((temp!=0xf0)&&(keycount<2)){delayms(10);//去抖temp=P1;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xe7:key=7;table[keycount]=key;keycount++;break;case 0xd7:key=8;table[keycount]=key;keycount++;break;case 0xb7:key=9;table[keycount]=key;keycount++;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}}/********显示函数*********/ void display(){ge=time%10;shi=time/10;wei1=1;wei2=0;wei3=0;P0=numtab[shi];delayms(5);P0=0xff;wei1=0;wei2=1;wei3=0;P0=numtab[ge];delayms(5);P0=0xff;wei2=0;wei1=0;wei3=1;P0=numtab[table[2]];delayms(5);P0=0xff;wei3=0;}/****************主函数**********************/ main(){EA=1;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;//定时50msTL0=(65536-50000)%256;ET0=1;EX0=1;IT0=1; //下降沿触发PX0=1;PT0=0;while(1){if(keycount<2){ keyscan();if(keycount==2){time=10*table[0]+table[1];}}if(keycount==2){display(); }/******按下开始抢答键********/if(FUW==0){delayms(10);if(FUW==0){TR0=1;while(!FUW);}}/********按下清零键*********/if(CLR==0){delayms(10);if(CLR==0){TR0=0;EX0=1;time=0;ge=0;shi=0;table[0]=0;table[1]=0;table[2]=0;keycount=0;while(!CLR);}}}}/**************定时器0中断******************/ void t0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;//定时50msTL0=(65536-50000)%256;num++;if(num==20){num=0;time--;if(time==0){TR0=0;}}}/*********外部中断0***********/void estern0() interrupt 0{uchar ks;EX0=0;//关掉中断，防止键盘抖动，多次中断，还有就是//只扫描第一次按键的选手，之后按键不扫描if(TR0==0||time==0){kscan();}else if(xuan1==0&&TR0==1 ){delayms(10);if(xuan1==0){ks=1;table[2]=ks;TR0=0;while(!xuan1);}}else if(xuan2==0&&TR0==1 ) {delayms(10);if(xuan2==0){ks=2;table[2]=ks;TR0=0;while(!xuan2);}}else if(xuan3==0&&TR0==1 ){delayms(10);if(xuan3==0){ks=3;table[2]=ks;TR0=0;while(!xuan3);}}else if(xuan4==0&&TR0==1 ){delayms(10);if(xuan4==0){ks=4;table[2]=ks;TR0=0;while(!xuan4);}}}。

单片机课程设计四路抢答器

单片机课程设计四路抢答器

xxxxxx大学课程设计报告课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：四路抢答器院（系）：专业：班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：xxxxxx大学课程设计报告目录第1章总体设计方案 (1)1.1课程设计的内容和要求 (1)1.2课程设计原理 (1)1.3课程设计思路 (2)1.4实验环境 (2)第2章详细设计方案 (3)2.1硬件电路设计 (3)2.2主程序设计 (4)2.3功能模块的设计与实现独立式按键功能模块 (4)第3章调试及结果分析 (7)3.1调试步骤及方法 (7)3.2实验结果及分析 (7)参考文献 (8)附录一（源程序） (9)附录二（原理图） (13)附录三（元器件清单） (14)第1章总体设计方案1.1课程设计的内容和要求（1）课程设计内容：使用51单片机制作抢答器功能如下：①常规模式主持人按下抢答开始开关，数码管从10S开始倒计时，此时选手可以抢答，若有选手抢答，相应LED亮，单数码管显示其选手号，双数码管从30S开始进行答题倒计时，答题时间到则单数码管闪烁显示选手号5次，再回到初始状态，若时间到但没有人抢答则回到初始状态（所有灯灭，检测主持键是否按下）②违规模式主持人尚在念题还未按下抢答开始开关，某选手违规抢答，则单数码管闪烁显示其选手号5次后回到初始状态。

（2）课程设计要求：①认真完成课程设计任务；②通过老师现场验收；③交出完整的课程设计报告。

1.2 课程设计原理根据题目要求，设计中采用8031芯片、LED灯、数码管和一些独立式按键构成一个简易四路抢答器。

设计中由于数码管扫描延时比较长，采用单片机的内部定时器进行定时，并采用中断方式。

整个抢答器的工作原理是：在正常的供电状态下，开始抢答时利用单片机倒计时，并由单片机将所需要显示的数据送到LED显示器的输入口，当有键按下时则执行相应的键功能程序。

1.3 课程设计思路(1)提出方案根据设计要求，系统采用个独立式开关作为按键，通过单片机不停地扫描P1口来控制LED数码管的显示，当按下启动按键后，经单片机处理，输出控制信号，数码管从10开始进入减计时并在数码管上显示剩余时间，在有选手按下按键时，就会有对应于这个按键的编码在数码管上显示，同时蜂鸣器给出声响来提示主持人和选手；如果在10秒内没有选手抢答，则本次抢答无效，系统封锁输入电路，禁止选手超时抢答。