8位竞赛抢答器的设计--实用.docx

单片机课程设计专业电气工程及其自动化

指导教师

学生颜良堂

学号B16

题目8 位竞赛抢答器的设计

2013 年 12 月 25 日

目录

一、设计任务与要求. (3)

二、方案设计与论证 (3)

方案一： (3)

方案二： (4)

三、单元电路的设计 (4)

芯片的选择及工作原理 (4)

系统的硬件构成及功能 (4)

四、软件的设计 (5)

主程序流程图 (6)

主程序 (6)

子程序 (7)

1、开始、复位程序 (7)

2、中断程序 . (8)

3、选手键盘扫描程序. (9)

4、数码管显示程序.12

5、抢答时间设计程序.13

6、延时子程序.13

五、仿真与调试. (14)

抢答器调试结果. (14)

六、结论与心得 (16)

附件 1：电路图 (16)

附件 2：源程序 (17)

附、参考文献? (24)

一、设计任务与要求

以单片机为核心，设计一个8 位竞赛抢答器：同时供8 名选手或8 个代表队比赛，分别用8 个按钮S0～ S7 表示。

设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手

的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

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）。

当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声

响持续的时间为左右。

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，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。

如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器

上显示00。

通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局

变量后，通过键盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30 时置 0 ）。同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停

止计数，同时将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED 上。

二、方案设计与论证

方案一：

使用 C 语言编程实现基于单片机的八位抢答器的课程设计，用到的元器件有AT89C51 、 MAX7219、按键、数码管、上拉电阻、蜂鸣器等。

方案二：

使用汇编语言编程实现八位抢答器的课程设计，用到的元器件有

AT89C51、74LS373 、按键、数码管、上拉电阻、蜂鸣器等。

选择方案二的理由：首先汇编语言是一种功能很强的程序设计语言

硬件特性并能直接控制硬件的语言，具有很高的精确控制；其次选用

, 也是利用计算机所有74LS373 芯片作为数码

管的控制芯片是因为它容易控制选用 3 个 74ls373分别控制倒计时的两个数码管及一个显示

抢答结果的数码管，所以我选择了方案二。

三、单元电路的设计

芯片的选择及工作原理

本设计使用到的元器件包括AT89C51芯片、数码管。

工作原理 :

仿真开始显示FFF；按下“复位”键显示倒计时初值，起初设的是30 秒；再按下“设时”键，按一下计数初值加1，到 30 自动清零；按下“开始”键开始倒计时，每减一，有秒的

声响；当有选手按下，则倒计时停止，显示当前倒计时数值和选手编号；若在倒计时计数到

0，无人抢答则有1秒声响的报警。

系统的硬件构成及功能

1、单片机晶振及复位部分电路电路

2、选手抢答部分电路：由八个按键 S0~S7以及 8 个阻值为 1k 的上拉电阻组成

3、开始、复位、时间设置及扬声器部分电路：由3个按键、1个电阻、NPN和1个BUZZER组成，用于主持人操作及扬声器提示报警

4、显示部分电路：由3个 74LS373芯片及 3个数码管构成，用于显示倒计时时间和抢答结果

四、软件的设计

主程序流程图

开始

显示 FFF

时间设置Y

倒计时加 1

N

N 复位键

N

Y

开始按钮

Y

开始倒计时

N

30s抢答

Y

显示抢答结果

主程序

MAIN: MOV TMOD,#01H;主程序MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

SETB EA

SETB ET0

SETB EX0

SETB IT0

MOV R4,#30; 30 秒倒计时

MOV R3,#0AH MOV R7,#0AH ; 抢答结果; 倒计时

MOV R6,#0AH

MOV R0,#30;R0存放倒计时的显示值，初值设为30

LCALL XIANSH2

子程序

1、开始、复位程序

;********复位程序********

FW:JNB ,FW1;预判复位键按下否

JMP FW

FW1: LCALL DELAY;去抖动，判断是否真按下

JNB ,FW2

JMP FW

FW2:MOV R3,#0BH;复位按下，则存放选手编号的R3，放入 " 灭 "的代码

MOV A,R4;倒计时初值R4放入显示倒计时寄存器R0中

MOV R0,A

LCALL XIANSH1

;开始程序

SAM: JNB ,PK

JMP SAM

PK:JNB ,PK1;扫描开始键是否按下

JMP SAM

PK1:MOV R3,#0BH;按下则 R3存 " 灭" 代码，

SETB TR0;/启动定时器

MOV R2,#0AH;中断次数设为 10次，刚好 1秒HERE: CJNE R1,#01H,YY;若 R1中存放的选手按键标志位为1，则