單片機八人搶答器課程設(shè)計報告

1、單片機計課程設(shè)報告八人搶答器 專業(yè)：電子信息工程 姓名： 學(xué)號：2014-12-3 目錄一：名稱與目的1. 設(shè)計要求及目的二：硬件電路設(shè)計1.總體原理圖 2.時鐘頻率電路的設(shè)計 3.復(fù)位電路的設(shè)計4.顯示電路的設(shè)計 5.鍵盤掃描電路的設(shè)計 6.發(fā)聲 7.系統(tǒng)復(fù)位三.系統(tǒng)軟件設(shè)計1系統(tǒng)原理圖2.程序流程圖3.程序四.調(diào)試1.系統(tǒng)的調(diào)試2.具體調(diào)試3.調(diào)試實物圖第一章：要求：1、八人搶答邏輯：只有一個最先搶答有效。2、在主持人控制下，10秒內(nèi)搶答有效。3、采用數(shù)碼管顯示搶答10秒倒計時，若有搶答直接結(jié)束，顯示結(jié)果。4、搶答結(jié)束后用數(shù)碼管顯示搶答結(jié)果：搶答有效人編號；若有異常（提前搶答，犯規(guī)），顯示

2、搶答人編號和E，本次搶答結(jié)束 。5、設(shè)主持人控制鍵、復(fù)位鍵。 控制鍵：啟動搶答 復(fù)位鍵：系統(tǒng)復(fù)位6、開始、正常結(jié)束、搶答結(jié)束、違規(guī)搶答采用聲音提示。第二章：系統(tǒng)硬件設(shè)計 為使硬件電路設(shè)計盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面：(1) 盡可能采用功能強的芯片，以簡化電路，功能強的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價格的總和高。(2) 留有設(shè)計余地。在設(shè)計硬件電路時，要考慮到將來修改擴展的方便。因為很少有一錘定音的電路設(shè)計，如果現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點小小的修改或擴展而被迫進行全面返工。(3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機，本設(shè)計

3、采用STC89C52單片機。(4) I/O端口，在樣機研制出來后進行現(xiàn)場試用時，往往會發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。如有些新的信號需要采集，就必須增加輸入檢測端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。如果在硬件電路設(shè)計就預(yù)留出一些I/O端口，雖然當時空著沒用，那么用的時候就派上用場了。原理圖： 2.時鐘頻率電路的設(shè)計：單片機必須在時鐘的驅(qū)動下才能工作.在單片機內(nèi)部有一個時鐘振蕩電路,只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機內(nèi)部的各個單元,決定單片機的工作速度。外部振蕩源電路一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2

4、引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個:一是幫助振蕩器起振;二是對振蕩器的頻率進行微調(diào)。C1,C2的典型值為30PF。單片機在工作時,由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù),常用fosc表示。如時鐘頻率為12MHz,即fosc=12MHz,則時鐘周期為1/12µs3.復(fù)位電路的設(shè)計單片機的第9腳RST為硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù)4個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復(fù)位,復(fù)位后單片機的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖所示:復(fù)位電路值得注意的是,

5、在設(shè)計當中使用到了硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種功能,由上面的硬件復(fù)位后的各狀態(tài)可知寄存器及存儲器的值都恢復(fù)到了初始值,而前面的功能介紹中提到了倒計時時間的記憶功能,該功能的實現(xiàn)的前提條件就是不能對單片機進行硬件復(fù)位,所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。軟復(fù)位實際上就是當程序執(zhí)行完畢之后,將程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的起始地址。4.顯示電路的設(shè)計顯示功能與硬件關(guān)系極大，當硬件固定后，如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。5.鍵盤掃描電路的設(shè)計鍵盤是人與微機系統(tǒng)打交道的主要設(shè)備。關(guān)于鍵盤硬件電路的設(shè)計方法也可以在文獻和書籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書籍中一般也提

6、供了相應(yīng)的鍵盤掃描程序。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計的立場上來看，僅僅完成鍵盤掃描，讀取當前時刻的鍵盤狀態(tài)是不夠的，還有不少問題需要妥善解決，否則，人們在操作鍵盤就容易引起誤操作和操作失控現(xiàn)象。在單片機應(yīng)用中鍵盤用得最多的形式是獨立鍵盤及矩陣鍵盤。獨立鍵盤而且在程序設(shè)計上也不復(fù)雜，一般用在對硬件電路要求不高的簡單電路中；矩陣鍵盤與獨立鍵盤有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨立鍵盤復(fù)雜得多，而且在程序算法上比它要煩瑣，但它在節(jié)省端口資源上有優(yōu)勢得多，因此它更適合于多按鍵電路。其次就是消除在按鍵過程中產(chǎn)生的“毛刺”現(xiàn)象。這里采用最常用的方法，即延時重復(fù)掃描法，延時法的原理為：因為“毛刺”脈沖一般持續(xù)時間短

7、，約為幾ms，而我們按鍵的時間一般遠遠大于這個時間,所以當單片機檢測到有按鍵動靜后再延時一段時間(這里我們?nèi)?0ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài),如果是則為有效按鍵，否則無效。6.發(fā)聲我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單片機某個口線的“高”電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。7.系統(tǒng)復(fù)位使CPU進入初始狀態(tài)，從0000H地址開始執(zhí)行程序的過程叫系統(tǒng)復(fù)位。從實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的方法來看，系統(tǒng)復(fù)位可分為硬件復(fù)位和軟件復(fù)位。硬件

8、復(fù)位必須通過CPU外部的硬件電路給CPU的RESET端加上足夠時間的高電位才能實現(xiàn)。三.系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件任務(wù)分析和硬件電路設(shè)計結(jié)合進行，哪些功能由硬件完成，哪些任務(wù)由軟件完成，在硬件電路設(shè)計基本定型后，也就基本上決定下來了。1 系統(tǒng)原理圖2. 2.程序流程圖在本設(shè)計中包括了以下八個主要的程序：主程序；非法搶答序；搶答時間調(diào)整程序；回答時間調(diào)整程序；倒計時程序；正常搶答處理程序；犯規(guī)處理程序；顯示及發(fā)聲程序。主流程圖如圖所示： 程序：#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uint unsigned int#define u

9、char unsigned char#define sled_dm_port p0#define sled_wm_port p2uchartable=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e;/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9a b c d e f*/sbit SW1=P20; sbit SW2=P21; sbit SW3=P22; sbit SW4=P23; sbit SW5=P24; sbit SW6=P25; sbit SW7=P26; sbit SW8=P27

10、;sbit START=P13;sbit RESET=P15;sbit ADD=P16;sbit DEC=P17;sbit A=P14;sbit H1=P10;sbit H2=P11;sbit H3=P12;void fengming();void keyscan();void display();void delay(uint);void FUWEI();void qushu();uint input=30;uchar ge,shi,bai=0,n=1,m=0,t=0,temp;void main()TMOD=0x01;TH0=(65536-46080)/256;TL0=(65536-460

11、80)%256;EA=1; ET0=1;while(1) keyscan(); qushu();display();void FUWEI()TR0=0;TH0=(65536-46080)/256;TL0=(65536-46080)%256;T=0;fengming();bai=0;input=30;void display() H1=0;P0=tablebai;Delay(1);H1=1;H2=0;P0=tableshi;delay(1);H2=1;H3=0;P0=tablege;Delay(1);H3=1;void qushu() shi=input/10;ge=input%10;void

12、keyscan()if(RESET=0) delay(200);FUWEI();n=1;if(n) if(START=0) fengming();TR0=1;m=1;n=0;If(n)If(ADD=0)Delay(200)Input+If(DEC=0)Delay(200);Input-;If(m)If(P1!=0xFF)temp=P1;m=0;START switch(temp) case 0xFE:bai=1,fengming();break; case 0xFD:bai=2,fengming(); break; case 0xFB:bai=3,fengming(); break; case

13、 0xF7:bai=4,fengming(); break; case 0xEF:bai=5, fengming(); break; case 0xDF:bai=6, fengming(); break; case 0xBF:bai=7,fengming(); break; case 0x7F:bai=8,fengming(); break;TR0=0;void timer()interrupt 1TH0=(65536-46080)/256;TL0=(65536-46080)%256;t+;if(t=20)t=0;input-;if(input=0)FUWEI();qushu();void delay(uint z) uint x,y; for(x=100;x>0;x-