單片機(jī)實現(xiàn)智能路搶答器的設(shè)計

智能四路搶答器目錄3313233414245666一、前言本設(shè)計要求能夠在主持人按下開始鍵后，四個參賽者開始搶按自己的按鍵，誰的按鍵先按下，誰面前的燈就會亮并且有相應(yīng)的提示，當(dāng)參賽者耗時太多時又會有相應(yīng)的提示。根據(jù)設(shè)計的要求，本系統(tǒng)采用獨立式按鍵，通過單片機(jī)不停的掃描按鍵來控制LED燈和蜂鳴器，并用定時器T0來定超時的時間，當(dāng)超時的時候讓蜂鳴器響。二、方案設(shè)計1、方案比較（1）、總體設(shè)計方案一：采用可編程I/O口擴(kuò)展芯片81558155作為單片機(jī)的擴(kuò)展接口能實現(xiàn)很多功能，但是這個系統(tǒng)并不復(fù)雜，用8155會浪費很多的資源，而且8155要用P0和P2端口作為地址線對它進(jìn)行讀寫，這樣不僅浪費端口還使得編程變的復(fù)雜。從節(jié)省資源和簡化編程的角度考慮，放棄了此方案。方案二：直接采用AT89C51單片機(jī)直接用單片機(jī)不僅編程被簡化，還有效的利用了各個端口。8051單片機(jī)的資源完全夠這個系統(tǒng)的要求。所以最終選擇了此方案。（2）、模塊方案一：采用4*4矩陣鍵盤此種鍵盤是常用的按鍵掃描方法，但是本系統(tǒng)只需要六個按鍵，這樣就會浪費十個，而且矩陣按鍵掃描要送數(shù)讀數(shù)，對于編程很復(fù)雜，最終放棄了此方案。方案二：采用獨立式鍵盤本系統(tǒng)只要六個按鍵就可以，用獨立式鍵盤不僅節(jié)省端口還使編程變得簡單。程序只要不停的讀數(shù)檢查就行。所以，最終選擇此方案。、系統(tǒng)總體設(shè)計方案與實現(xiàn)框圖采用六個獨立式的鍵盤作為按鍵輸入，當(dāng)在開始后有按鍵按下時，就會有對應(yīng)于這個按鍵的燈亮并且蜂鳴器響一聲， 其它按鍵再按也無效。十秒之后如不清除，蜂鳴器就會一直響，提示已經(jīng)到時間。框圖如圖 1。獨立式按鍵部按鍵掃描單片機(jī)處顯示部理分分圖1三、理論分析51單片機(jī)的端口上電是高電平，而且當(dāng)外部沒有輸入時能自動的彈跳到高電平，所以通過按鍵所接端口的高低電平變化可以判斷出哪個按鍵按下了。獨立按鍵P1口電平變 單片機(jī)識別化圖2四、電路設(shè)計圖31、按鍵掃描部分單片機(jī)不停的掃描 P1口的電平變化，當(dāng)有按鍵按下時，對應(yīng)的 I/O口會跳變?yōu)榈碗娖剑瑔纹瑱C(jī)檢測到后，經(jīng)過處理將作出相應(yīng)的顯示。電路如圖 1.圖42、顯示部分根據(jù)按鍵按下的情況 LED作出相應(yīng)的亮滅，蜂鳴器作出相應(yīng)的反應(yīng)。當(dāng)按鍵S7按下啟動后，當(dāng)S1按下時，則燈D1亮，并蜂鳴器響一聲，過十秒后蜂鳴器一直響；當(dāng)S2按下時，則燈D2亮，并蜂鳴器響一聲，過十秒后蜂鳴器一直響；當(dāng)S3按下時，則燈D3亮，并蜂鳴器響一聲，過十秒后蜂鳴器一直響；當(dāng)S5按下時，則燈D4亮，并蜂鳴器響一聲，過十秒后蜂鳴器一直響；搶答完后可以按下S6將其初始化。五、軟件模塊本系統(tǒng)用了定時器 0和定時器1。開始初始化開始鍵是否按下號是否按下二號是否按下燈1亮，響聲提示三號是燈2亮，響否按下聲提示四號是否按下燈3亮，響聲提示燈4亮，響聲提示延時十秒清除鍵是蜂鳴器響否按下返回初始化圖5六、測試方法與數(shù)據(jù)當(dāng)按鍵S7按下啟動后，當(dāng)S1按下時，則燈D1亮，并蜂鳴器響一聲，過十秒后蜂鳴器一直響；當(dāng)S2按下時，則燈D2亮，并蜂鳴器響一聲，過十秒后蜂鳴器一直響；當(dāng)S3按下時，則燈D3亮，并蜂鳴器響一聲，過十秒后蜂鳴器一直響；當(dāng)S5按下時，則燈D4亮，并蜂鳴器響一聲，過十秒后蜂鳴器一直響；搶答完后可以按下S6將其初始化。S6鍵是清零鍵。七、結(jié)論本次設(shè)計按照題目要求，基于單片機(jī)，利用較合適的控制算法，成功的實現(xiàn)了搶答器的基本功能。八、參考文獻(xiàn)1、劉海寬等單片機(jī)實驗與實訓(xùn)教程東南大學(xué)出版社2、楊光友等單片微型計算機(jī)原理及接口技術(shù)中國水利水電出版社程序：ORG0000HSJMP MAINORG000BHLJMPTOINTORG001BHLJMPTIINTORG0050HMAIN:MOVR3,#00HMOVR4,#00HMOVR5,#00HMOVR6,#00HMOVP2,#00HMOVTMOD,#11HMOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HMOVTH1,#3CHMOVTL1,#0B0HMOVIE,#8AHMOVR1,#10MOVR7,#0C8HLOOP1:MOVA,P1CJNEA,#0FFH,STARTSJMPLOOP1START:CJNEA,#7FH,MATCHLOOP2:MOVA,P1CJNEA,#7FH,NUM1SJMPLOOP2NUM1:CJNEA,#7EH,NUM2MOVP2,#11HSETBTR1RR1:CJNER1,#00H,RR1MOVP2,#01HCLRTR1SETBTR0MOVR3,#01HLJMPLOOP3NUM2:CJNEA,#7DH,NUM3MOVP2,#12HSETBTR1RR2:CJNER1,#00H,RR2MOVP2,#02HCLRTR1SETBTR0MOVR4,#01HLJMPLOOP3NUM3:CJNEA,#7BH,NUM4MOVP2,#14HSETBTR1RR3:CJNER1,#00H,RR3MOVP2,#04HCLRTR1SETBTR0MOVR5,#01HLJMPLOOP3NUM4:CJNEA,#77H,NEXT3MOVP2,#18HSETBTR1RR4:CJNER1,#00H,RR4MOVP2,#08HCLRTR1SETBTR0MOVR6,#01HLJMPLOOP3NEXT3:LJMPLOOP1MATCH:CJNEA,#0BFH,NEXT2CLRTR0CLRTR1LJMPMAINNEXT2:LJMPLOOP1LOOP3:MOVA,P1CJNEA,#0FFH,LOOP3LJMPLOOP1TOINT:MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HDJNZR7,NEXTCJNER3,#00H,LED1CJNER4,#00H,LED2CJNER5,#00H,LED3CJNER6,#00H,LED4LED1:MOVP2,#11HCLRTR0MOVR7,#0C8HSJMPNEXT1LED2:MOVP2,#12HCLRTR0MOVR7,#0C8HSJMPNEXT1LED3:MOVP2,#14HCLRTR0MOVR7,#0C8HSJMPNEXT1LED4