八路抢答器设计说明书

八路抢答器的设计
一、设计要求
（1）设计一个智力抢答器，可同时供8名选手或八个代表队参加比赛，他们的编号分别是1,2,3,4,5,6,7,8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7。

（2）节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的复位和抢答开始。

（3）抢答器具有数据锁存和显示功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器发出提示声音，此外封锁输入电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止。

二、总体设计思路
本次设计采用T0外部中断来实现主持人的控制开关，用P0口输出选手的段码，用P2口来读取按键选手号，用P1口来点亮选手相应的发光二极管。

三、硬件设计
3.1 原理综述
单片机：使用了AT89C51单片机芯片控制电路。

显示电路：P0口输出选手段码，P1口点亮相应的发光二极管。

按键电路：P3^2管脚接一个开关来实现主持人的控制开关，通过P2口接的按键来读取选手号。

图3.1 硬件框图3.2 元器件清单
3.3 硬件原理图
图3.2 硬件原理图
四、软件设计
4.1 程序流程图
图4.1 主程序流程图
4.2 程序及注释
#include<reg51.h> //包含头文件REG51.H #define uchar unsigned char
#define uint unsigned int //数据类型的宏定义uchar code seg7[9]={0xff,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80}; //7段数码管0-8断码uchar act[9]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //低电平有效的位码
uchar num; //宏定义全局变量num bit bdata start; //定义开始按键start sbit bz=P3^3; //定义P3.3为bz
//延时函数*********************************************************** void delay(uint k)
{
uint i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{for(j=0;j<121;j++){;}}
}
//蜂鸣器*********************************************************
void buzzer(void)
{
while(1)
{
bz=~bz;
delay(10);
}
}
//外中断0 ************************************************************ void EA_INT0() interrupt 0 //定义函数名为EA_INT0的T0外中断服务函数，中断号为0 {
uchar in=1; //定义in=1
start=!start; //start取反
if(start==1) //判断是否开始抢答
{
while(in) //循环
{
P2=act[0]; //初始化P2
if(P2!=0xff) //判断有无选手按下
{
delay(10); //延时确定有选手按下
for(num=1;num<9;num++) //判断选手号
{
if(P2==act[num]) //读取选手号
{bz=1;in=0;break;} //停止循环
}
}
}
}
else
{
num=0;
P3=0xff;
bz=0;
}
}
//******************************************************************************* void main(void) //主函数
{ start=0; //初始化start
P0=seg7[0]; //初始化段码
P1=act[0]; //初始化发光二级管
bz=0; //初始化蜂鸣器
EX0=1; //允许外中断T0
IT0=1; //外中断T0设为边沿触发
EA=1; //开启总中断
while(1) //无限循环
{
P0=seg7[num]; //P0输出段码
P1=act[num]; //点亮相应的二极管
}
}
五、软硬件调试
5.1 软硬件仿真环境设置
1）Keil 与Proteus连接
连接开始必须在proteus安装目录下VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的
\C51\BIN 目录中，但新版本中没有，所以必须下载安装补丁vdmagdi.exe，则在Keil 安装目录的 \C51\BIN 目录中有文件：VDM51.dll
2）修改keil安装目录下 Tools.ini文件
用记事本(其它的编辑软件也可以,如Ultra Edit)打开Keil 根目录下的TOOLS.INI 文件，在[C51] 栏目下加入TDRV3=BIN\VDM51.DLL ("Proteus VSM Monitor-51 Driver" ) ，其中“TDRV3”中的“3”要根据实际情况写，不要和原来的重复。

3) 打开proteus，画出相应电路。

在proteus的debug菜单中选中use remote debug monitor 。

在keil中编写MCU的程序。

进入KEIL的project菜单option for target '工程名'。

在DEBUG选项中右栏上部的下拉菜选中 Proteus VSM Monitor-51 Driver。

进入seting，如果同一台机IP 名为127.0.0.1,如不是同一台机则填另一台的IP
地址。

端口号一定为8000。

5.2 调试步骤
图5.1 中断初始化
图5.2 开始抢答
图5.3 有选手抢答
图5.4 显示选手号和点亮相应的发光二极管5.3 调试结果
图5.5 开始和停止抢答
图5.6 显示选手号和点亮相应的发光二极管
图5.7 复位
六、结束语
仿真运行表明基本完成这次设计的要求，进一步还可以采用双色二极管用于抢答过程的指示能够更加清晰。

参考文献
[1]周兴华.手把手教你学单片机C程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
[2]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例:基于8051+Proteus仿真[M].北京:电子工业出版社,2012.10
[3]杨文龙.单片机原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.
[4]何立民.单片机实验与实践教程(二)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.
[5]王建校,等.51系列单片机及C51程序设计[M].北京:科学出版社,2002.。