單片機四位抽獎機

單片機四位抽獎機單片機四位抽獎機單片機四位抽獎機單片機四位抽獎機編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:漳州師范學(xué)院電子時鐘及抽獎機姓名：學(xué)號：系別：物理與電子信息工程系專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)年級：09級指導(dǎo)教師：白炳良2012年5月目錄1 摘要： 42 關(guān)鍵字： 53 設(shè)計任務(wù) 5 兩種抽獎方式 5 擴展功能 54 設(shè)計方案 5 設(shè)計思路 5 方案比較與論證 5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 65 各功能模塊設(shè)計 6 顯示模塊原理 6 參數(shù)計算 7 獨立式按鍵模塊 7 總系統(tǒng)原理圖 86 軟件設(shè)計 9 I/O口分配 9 隨機數(shù)算法 10 秒產(chǎn)生算法 10 按鍵掃描 10 顯示掃描 107 流程圖 10 108 程序清單 149 調(diào)試要點 29 硬件調(diào)試 29 軟件調(diào)試 29 結(jié)果分析及設(shè)計工作總結(jié) 2910 參考文獻及附件 30 參考文獻 30 元器件清單 3011 PCB版圖 30 31摘要：本設(shè)計由單片機AT89S52芯片和LED共陽數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個由單片機控制的四位顯示設(shè)計，設(shè)計制作同步和單步抽獎機,在模式鍵、啟動鍵，停止鍵的控制下實現(xiàn)設(shè)計集成了時鐘、秒表、四位抽獎三種功能于一體。關(guān)鍵字：AT89S52動態(tài)顯示四位抽獎按鍵掃描隨機數(shù)秒表設(shè)計任務(wù)兩種抽獎方式按抽獎啟動鍵時，四位數(shù)碼管以不同的隨機數(shù)快速滾動顯示，按抽獎停止鍵時，四位隨機數(shù)停止?jié)L動顯示在數(shù)碼管上。按抽獎啟動鍵時，個位數(shù)碼管以隨機數(shù)快速滾動顯示，按抽獎停止鍵時，個位隨機數(shù)停止?jié)L動顯示在數(shù)碼管上；用同樣的方法來確定十位、百位、千位的隨機數(shù)。擴展功能電子時鐘：電子鐘以99時59分59秒為一個計數(shù)周期，在顯示分秒，時分模塊化之間切換。設(shè)計方案設(shè)計思路 本設(shè)計需要實現(xiàn)兩種方式的抽獎（即四位同時抽和逐位抽獎），因此重點在于由軟件產(chǎn)生隨機數(shù)；而硬件則需由數(shù)碼管來顯示中獎結(jié)果以及按鍵來控制抽獎模式和啟動、停止抽獎。系統(tǒng)以AT89S52為核心，主要有顯示模塊、按鍵模塊和單片機軟件控制模塊構(gòu)成。方案比較與論證數(shù)碼管顯示模塊：方案一：單片機輸出數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼芯片CD4511進行譯碼后直接驅(qū)動數(shù)碼管，數(shù)碼管公共端接9012三極管擴流，并通過單片機I/O口控制三極管的選通，實現(xiàn)動態(tài)顯示。方案二：有單片機的I/O口直接驅(qū)動數(shù)碼管的段碼，數(shù)碼管的公共端接9012三極管，通過灌電流的方式點亮數(shù)碼管，也需通過單片機I/O口控制三極管的選通，實現(xiàn)動態(tài)顯示。由于所需I/O口由AT98S52可直接提供，無須因為I/O口不夠而用CD4511來節(jié)省I/O口，方案二又較方案一更容易實惠，所以，我選擇方案二。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖AT89S52單片機在模式鍵、啟動鍵和停止鍵的控制下，由P1口輸出數(shù)據(jù)，通過、、、進行選通，有數(shù)碼管顯示信息。系統(tǒng)框圖：圖2-3系統(tǒng)總框圖各功能模塊設(shè)計顯示模塊原理由單片機(AT89S52)的引腳P1口輸出中獎號碼、時間等數(shù)據(jù)信息，通過片選信號、、、就可在相應(yīng)的數(shù)碼管進行顯示。當位選信號為低電平時，P1口送出數(shù)據(jù)也為低電平就點亮數(shù)碼管，電流灌進單片機。多位LED顯示，為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個8位I/O口控制。而共陽極公共端分別接一個9012，由相應(yīng)的I/O口線控制9012，實現(xiàn)各位數(shù)碼管的分時選通。段選碼，位選碼每送入一次后延時10MS，因人的視覺暫留時間為（100MS），所以每位顯示的時間不能超過20MS，并保持延時一段時間，以造成視覺暫留效果，給人看上去每個數(shù)碼管總在亮。這種方式稱為軟件掃描方式。電路如（圖3-1）所示。由于采用的是共陽極數(shù)碼管，所以要讓段碼點亮需把I/O口置0，例如：段碼a到g對應(yīng)的I/O口是到，則要讓數(shù)碼管顯示0到6對應(yīng)的16進值如圖所示圖3-1顯示電路16進制010000000C0H111110010F9H201001000A4H301100000B0H4001100199H5001001092H6000001082H圖3-2碼表參數(shù)計算由于I/O口高電平約等于5V,使用灌電流的方式驅(qū)動數(shù)碼管，故選用PNP型三極管9012；數(shù)碼管能正常工作的段電流為3mA--10mA，壓降為，三極管發(fā)射極和集電極的壓降為，因此限流電阻的壓降為，所以選用限流電阻的阻值R=470歐.獨立式按鍵模塊獨立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點是每個按鍵單獨占用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨立式按鍵的典型應(yīng)用如（圖3-3）所示。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時，I/O口線浪費較大，但本設(shè)計只用到三個按鍵，顧采用獨立式按鍵電路。圖3-3獨立式按鍵電路總系統(tǒng)原理圖單片機(AT89S52)9腳為復(fù)位輸入端。上電復(fù)位，只要RST引腳上有大于二個機器周期以上的高電平，單片機(AT89C2051)即復(fù)位。 按鍵從單片機(AT89S52)的、、、口接入，當按鍵被按下時，相應(yīng)的輸入口就會輸入低電平0。 單片機(AT89S52)的XTAL1腳、XTAL2腳接一個由12M晶振和10pf組成的振蕩電路。為單片機提供相應(yīng)的時序。軟件設(shè)計主程序主要起到一個導(dǎo)向和決策功能，控制程序的走向。本系統(tǒng)在主程序中運用模塊化結(jié)構(gòu)，所有控制量集中處理，提高了處理效率，并在RAM建立各控制量的映射，方便各功能模塊的編程及修改。運用散轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)無擾動重入。本設(shè)計主要有以下幾個模塊：時鐘模塊、四位抽獎模塊、逐位抽獎模塊。操作說明：上電復(fù)位后進入數(shù)碼初顯示模塊；按SW0啟動，四位數(shù)碼管產(chǎn)生四位隨機數(shù)，按SW0四位隨機數(shù)停止（操作可重復(fù)）；按SW1一次進入抽獎2模塊；按SW0啟動，四位數(shù)碼管最低位產(chǎn)生隨機數(shù)，按SW1最低位停止高位啟動…按4次SW1后四位數(shù)碼管均產(chǎn)生隨機數(shù)，按SW0鍵停止抽獎（操作可重復(fù)）；按SW1一次進入時間模塊（可循環(huán)）。按RET鍵單片機復(fù)位。I/O口分配1、、、、作為個位、十位、百位、千位數(shù)碼管片選。2、、、作為按鍵接口。3、到作為段碼a到g的輸出口。隨機數(shù)算法在隨機數(shù)模式下，調(diào)用庫函數(shù)，用dis_buf[i]=dis_dm[rand()%10]返回隨機數(shù)值秒產(chǎn)生算法將定時器0定時5mS，每計數(shù)200次為1S。按鍵掃描直接判斷按鍵的按下與放開，不采用標志位判斷。顯示掃描顯示掃描采用高、低兩位分開顯示；這樣，在進行時鐘顯示及秒表顯示時易于處流程圖N5ms到N5ms到重新對計數(shù)器賦值調(diào)用按鍵掃描程序調(diào)用顯示子程序調(diào)用閃爍子程序500ms到F300cnt=0取反閃爍標志位根據(jù)msta的值進行散轉(zhuǎn)數(shù)碼顯示初值四位數(shù)同時抽獎四位數(shù)逐位抽獎時鐘顯示分秒時鐘顯示時分Msta=1Msta=2Msta=3Msta=0YYNMsta=0初始化Msta=0：Msta=0：數(shù)碼顯示初值Esw9Esw0Esw9Msta=1Msta=2Msta=3返回Msta=1：四位同時抽獎Esw0cj!=cjCj=1據(jù)rand（）產(chǎn)生隨機數(shù)Esw1ESW2四位數(shù)碼管閃爍返回Msta=2YYYYNNNNYYYNNNMMsta=2：逐位產(chǎn)生隨機數(shù)：Esw2=1Msta=3據(jù)pointer轉(zhuǎn)模塊Pointer=0Esw0Jc!=cjCj=1產(chǎn)生個位隨機數(shù)Esw1Pointer=1YYY返回NNN返回NYPointer=1Esw0Jc!=cjCj=1產(chǎn)生個位隨機數(shù)Esw1Pointer=2YYYNNN返回Pointer=2Esw0Jc!=cjCj=1產(chǎn)生個位隨機數(shù)Esw1Pointer=3YYYNN返回NNN返回Pointer=3Esw0Jc!=cjCj=1產(chǎn)生個位隨機數(shù)Esw1Pointer=3YYYNN返回1s到F200cnt=200F200cnt--M1s到F200cnt=200F200cnt--Msta=3:++a秒個位a送顯a>910s到a=0,++bNYN秒十位b送顯b>51分到b=0,++cNY分個位d送顯c>910分到NYc=0,++d分十位d送顯d>51時到NYd=0,++e時個位e送顯e>910時到NYe=0,++g時十位g送顯g>999時到NYg=0Yesw1Msta=0按下esw0,轉(zhuǎn)到msta=4,顯示小時、分鐘程序清單/*名稱：四位抽獎機編寫：張小葉日期：平臺：AT89S52*/#include<>#include<>#include<>#defineuintunsignedint 安電子科技大學(xué)出版.2009張華林，周小方編著．