抢答器实训报告

抢答器实训报告

——嵌入式应用实训报告班级：314110 学号：14 姓名：姜云峰

一、实训目的与要求

目的：设计一个8路抢答器；4个主持人按键控制开始、复位、和倒计时的加减。主持人按下开始键后，抢答开始，数码管上显示为“—”，在主持人

按键按下前，有选手按下，为违规。违规时，数码管上显示的是选手编号，

并且闪烁。抢答开始，进入倒计时，在倒计时内，若有选手按下按键，则

说明有人抢答，数码管上显示为选手编号，不闪烁。若倒计时内没有人按

键，则说明没人抢答；主持人按“复位”键，开始下一轮抢答。在此基础

上，还可以有其他功能，比如违规时，蜂鸣器警报、抢答成功时播放音乐

表示祝贺等。

此次实训主要培养学生的动手和思考能力，为以后的毕业设计做准备，此次实训相当于一个小的毕业设计。

要求：

1)使用单片机完成

2)能同时满足8路以上抢答

3)能判别违规现象

4)有较好的人机界面

二、方案设计

本设计采用AT89S52单片机作为控制核心，P0.0～P0.7为8路抢答信号输入端，四位共阳数码管为处理后信号输出端。当有抢答键按下时，对应输入端为低电平"0"反之为高电平"1"。芯片的P3.0口为抢答启动键接口。当按下抢答启动键k1（即主持人“开始”按键）后，向单片机申请一次INT0中断单片机在中断服务程序中对抢答信号进行采样和识别处理。

采用四位LED共阳数码管以动态扫描方式对抢答键号，违规抢答键号，倒计时时间等信息进行显示；在未开始抢答时数码管显示“—”；倒计时时间由选择开关k3、k4进行设定（最高不超过99s），k3键为加，k4键为减；当主持人按下k1前，有人按键为违规抢答，选手编号就在数码管上显示并且闪烁。

1）违规抢答信号的记录

抢答开始，主持人按k1键，单片机开始先采样P0口并将采样值送入工作寄存器R0，显然R0中寄存了抢答开始前最后一瞬间各路抢答输入信号。若无违规抢答，R0值为FFH；若有违规抢答,R0值不为FFH.R0中为0的位对应的抢答键属违规。若出现违规现象，则需返回主程序重新抢答。

所谓"有效抢答信号"是指从数码管显示倒计时开始之后的抢答信号，在抢答提示之前的抢答信号属于"违规信号"，最先到达的有效抢答信号称为"第一有效信号"。

2）第一有效抢答信号的处理：

当数码管显示抢答倒计时之后，单片机再采样P1口，用于检测抢答信号,若采样值为FFH表示还没有抢答，继续采样P0口，若不为FFH表示有人按下抢答键。此时送入R1中含有第一有效抢答信号。

三、硬件设计

电源部分：

图1

将输入的12V交流电压通过电桥整流和7805稳压，流出5V的直流电压。

烧写芯片电路：

图2

图中所用的芯片为MAX232，通过上图电路将程序烧写进芯片89S52，

MAX232芯片的11脚和12脚分别接89S52的串行数据信号线P3.0和P3.1。89S52：

图3

P0.0~P0.7为P0口8位双向端口线；P1.0~P1.7为P1口8位双向端口线；

P2.0~P2.7为P2口8位双向端口线；P3.0~P3.7为P3口8位双向端口线；ALE(30脚)用来锁存控制信号；29脚用来外部程序存储器读选通信号；31脚用于访问程序存储控制信号，31脚一定要连接高电平或低电平，我们所用的芯片是接高电平；RST（9脚）是复位引脚，用于复位；18、19脚是外接晶体引线端，此次实训我们所用的晶振为12MHZ的；20脚为接地端，40脚接+5V 电源；10脚、11脚（即P3.0和P3.1口）用于串行数据接受和发送；12、13脚（P3.2、P3.3口）分别是外部中断0申请和外部中断1申请；14、15脚（T0、T1）是定时\计数器0的外部输入和定时\计数器1的外部输入；16、17脚（P3.6、P3.7口）用于外部RAM或外部I/O写选通和外部RAM或外部I/O读选通。

时钟震荡电路：

时钟电路输入端引脚为XTAL1，输出端为引脚XTAL2，所用的电容为30pF 的，晶振为12MHZ，构成一个稳定的自激振荡器。

图4

复位电路：我们采用的是按键复位电路，通过RESET健实现复位，电阻R10起到保护电路的作用。

图5

显示部分：我们采用的是四位共阳数码管，P0.0~P0.7分别连接与数码管的11、7、4、2、110、5、3管脚，用于控制a、b、c、d、e、f、g、dp各段的亮灭，P2.0、P2.1、P2.2与数码管的12、8、6脚项链，用于控制1、3、4位数码管的亮灭。9脚是用来控制第二位的，此次实训小红没有用到，就没有接。

图6

对照原理图排好版，把各个部分依次焊接在电路板上。

图6

上图是此次实训的系统图

四、软件设计

通过编写的程序来实现抢答和报违规警报，并且选手的编号能够显示在数码管上，在没有抢答前，刷关上显示为“—”，如果有人在主持人的开始键没有按下之前抢答，则数码管上显示此人的编号，并且闪烁，蜂鸣器发出声音，说明有人违规抢答；主持人按下开始键，开始抢答，在倒计时内第一个抢到的人的编号会显示在数码管上，并且不闪烁。

下面为此次实训的程序：

#include

unsigned char led[9]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,}; unsigned char aa[5]={0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,};

unsigned char k,w,j;

void delay1s()

{ unsigned char i;

for(i=0;i<60;i++){

TH1=0X3C;

TL1=0XB0;

TR1=1;

while(!TF1);

TF1=0;

}

}

void soft_reset(void)

{

((void(code*)(void)) 0x0000)();

}

///////////主函数//////////

void main()

{

while(1)

{ P0=0xbf;

if(P3_2==1)

{

if(P1_0==0){for(k=0;k<4;k++)

{ P0=led[1];delay1s();P0=0xff;delay1s();}P0=led[1];} //显示 1