完美抢答器仿真图及程序.docx
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完美抢答器仿真图及程序
课程设计题目：
基于单片机的智能八路抢答器设计
一、设计项目简介
1.设计意义及目的
抢答器在现实生活中应用广泛，比如在各类娱乐节目中，像中央电视台的幸运52，开心辞典，因此做一个抢答器是具有现实意义的。
抢答器具有人数限制，我们选择做八路抢答器。
当某人抢答时，能够显示他的号码，限定他的答题时间，别人不能抢答,主持人要有启动和清空的权利。
八路抢答器在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。
如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。
利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。
抢答组数可以在八组以内任意使用，本系统采用AT89S52单片机作为核心，控制系统的四个模块分别为：
单片机最小系统、显示模块、显示驱动模块、抢答开关模块。
2.系统功能描述
设计一个具有特定功能的抢答器。
该抢答器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。
主持人按下开始按钮后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；主持人按下开始按钮之前有人按下抢答器，抢答违规，显示器显示违规台号，违规指示灯亮，其它按钮不起作用；正常抢答，显示器显示台号，蜂鸣器发出音响，其它抢答按钮无效；正常抢答下，从按下抢答按钮开始30S内，答完按钮没按下，则作超时处理，超时处理时，违规指示灯亮，数码管显示违规台号。
蜂鸣器发出音响；各台数字显示的消除，蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位按钮。
3.设计达到目标
我们在要求的基础上拓展了一些功能，比如增加倒数剩下5S的时候每秒响一声，最后一声比较悠长，以提示选手抢答或者回答时间将尽，还将抢答按键和答完按键做在了同一个按键上，抢答之后选手答完题目再次按下该抢答按键即是答完，使剩余时间与台号定格。
总体上我们达到了：
按该抢答器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。
主持人按下开始按钮后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；最后5S倒计时蜂鸣器每秒响一声提示，最后一声比较悠长，提示抢答时间到；主持人按下开始按钮之前有人按下抢答器，抢答违规，显示器显示违规台号，违规指示灯亮，其它按钮不起作用；正常抢答，显示器显示台号，蜂鸣器发出音响，其它抢答按钮无效；正常抢答下，从按下抢答按钮开始30S内，答完按钮没按下，则作超时处理，超时处理时，违规指示灯亮，数码管显示违规台号，和抢答期间一样，回答期间最后5S倒计时蜂鸣器每秒响一声提示，最后一声比较悠长，提示回答时间到；答完按钮设置在抢答按键上，再次按下抢答按键即是答完，此时蜂鸣器响一声，时间定格在答完题目之后剩下的时间；各台数字显示的消除，蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位按钮。
二、系统硬件设计
1.系统设计方案
（1）利用译码芯片
先根据74LS148的优先功能，确定了先抢答到的选手的编码号，再根据74LS279的锁存功能，将其信号保持下来，并实现了锁定功能，将选手的编码锁定。
再者，根据74LS48的译码功能，将74LS279锁定的数字编译成二进制，将信号送到显示器中。
这样就实现了抢答功能。
原理框图如图1所示。
（2）利用单片机
可以利用单片机的定时/计数器进行计时，设定抢答时间和答题时间；可以利用单片机的I/O口线接按键，通过按键按下后，所接口线电平的变化来判断那位选手按下键。
我选择利用单片机做抢答器。
1、仿真图
2、程序
/**************************************************************************************
*操作非常简单
*主持人先按键，然后有30s的时间，等待选手按键
*选手在30s内按键，就显示选手的号数，及30s的回答倒计时
*此时，其他选手按键无效，
*只有抢答选手按键，才停止，并显示锁定
*最后，按复位，进行新一轮抢答
**************************************************************************************/
#include"reg52.h"
#include"intrins.h"
#include"absacc.h"
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineulongunsignedlong
/*定义定时器T0和T1时间常数和方式控制字*/
#definev_th00x3c
#definev_tl00xb0
#definev_tmod0x11
sbitP30=P3^0;
sbitP36=P3^6;
sbitP32=P3^2;
sbitP31=P3^1;
ucharled_buf[8];//显示缓冲数组
ucharcodedispcode[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x0c};//段码数组
ucharkeyzhi;
uintm,time,time2;
voiddelay（uinta）//延时程序
{
while（a--）;
}
voidled（）//违规指示灯亮程序
{
P32=0;
delay（2000）;
delay（2000）;
}
voidring（）//蜂鸣器程序
{
P36=0;
delay（10000）;
P36=1;
}
voidledk（）//P.显示程序
{
uchardmask=0x01;//位控码初始化
ucharpos;
for（pos=0;pos<3;pos++）
{
P2=dmask;//位控码输出到位控口
P0=dispcode[10];//取显示段码并输出到段控口
delay（200）;
dmask=_crol_（dmask,1）;//位控码左移一位
}
}
voidled_buf_auto_flush（void）reentrant//显示缓冲区更新函数
{
led_buf[0]=m;//获得选手的号码
led_buf[1]=time/10;//获得秒十位
led_buf[2]=time%10;//获得秒的个位
}
voidtimer0（void）interrupt1//定时器t0中断服务函数,选用定时器0工作方式为1
{
ucharj;
staticucharclick=0;
TH0=v_th0;
TL1=v_tl0;//设置初始值50ms为循环20次为1ms,12MHz
++click;
if（click==20）//定时器0定时中断次数
{
--time;
click=0;
if（（time==20）&&（j=0xff））
{
ring（）;
}
if（（time<=5）&&（time!
=0）&&（j=0xff））
{
ring（）;
}
if（（time==0）&&（j=0xff））
{ring（）;
delay（1000）;
ring（）;
}
led_buf_auto_flush（）;//LED显示缓冲区时间值更新
}
}
voidtimer1（void）interrupt3//选用定时器1工作方式为1
{
ucharj;
staticucharclick=0;//定时器0定时中断次数
TH1=v_th0;TL1=v_tl0;//设置初始值50ms为循环20次为1ms,12MHz
++click;
if（click==20）
{
--time2;
click=0;
if（（time2<=5）&&（time2!
=0）&&（j!
=0xff））
{
ring（）;
}
if（（time2==0）&&（j!
=0xff））
{
ring（）;
delay（1000）;
ring（）;
TR1=0;
P32=0;
}
}
time=time2;
led_buf_auto_flush（）;//LED显示缓冲区时间值更新
}
voidput_on_leds（void）//显示输出函数
{
uchardmask=0x01;//位控码初始化
ucharpos;
for（pos=0;pos<4;pos++）
{
P2=dmask;//位控码输出到位控口
P0=dispcode[led_buf[pos]];//取显示段码并输出到段控口
delay（100）;//延时
delay（100）;
dmask=_crol_（dmask,1）;//修改未控码
}
}
voidinit_sys（void）//进行初始化并接受用户的初始化时间设置
{
TMOD=v_tmod;
TH0=v_th0;
TL0=v_tl0;
TH1=v_th0;
TL1=v_tl0;//设置时间初值
TR0=0;
EA=1;
ET0=1;
TR1=0;
ET1=1;//开启中断，关闭定时器
}
ucharkeychuli（）//处理与键盘相连的P1口的内容，作为键值
{
uchark;
k=P1;//P1口内容送K
return（k）;//返回键值
}
ucharkey（）//键盘扫描函数，函数返回值即键值
{
ucharkeyzhi,keyzhii;//电子钟键盘按键键值临时存放
keyzhi=keychuli（）;//调P1口处理函数
if（keyzhi!
=0xff）//有键动作延时去抖动，否则函数返回
{
delay（100）;//再次调P1口处理函数
if（keyzhi!
=0xff）//真正有键按下，取键值并暂存
{
keyzhii=keyzhi;
while（keyzhi!
=0xff）//判按键是否释放，没有释放延时去抖动等待释放
{
put_on_leds（）;
put_on_leds（）;
keyzhi=keychuli（）;
}
keyzhi=keyzhii;//按键释放后恢复按键键值
}
}
return（keyzhi）;//返回按键键值
}
voidmain（）//主函数调用init_sys（）函数对系统初始化，调用put_on_leds（）函数
{
ucharj;
ucharc=1;//C1,2,31:
无人违规合法抢答，2:
有人违规，3:
允许答完
ucharkeyzhiii;
while
（1）
{
keyzhiii=key（）;//调键盘扫描函数得到按键键码
ledk（）;//调P.程序
if（P30==0）//主持人是否按下启动键
delay（100）;
if（P30==0）
{
c=1;
break;
}
if（keyzhiii!
=0xff）
{
c=2;
led（）;
break;
}
}
init_sys（）;//调用init_sys（）函数对系统初始化
time=30;
time2=30;
TR0=1;//开定时器0
while
（1）
{
put_on_leds（）;//调显示函数
delay（100）;//调延时函数
if（c==1）//判断有没有违规
{
keyzhiii=key（）;//调键盘扫描函数得到按键键码
j=keyzhiii;
}
if（c==3）
{
keyzhiii=key（）;//调键盘扫描函数得到按键键码
}
if（time==0）
{
while
（1）
{
TR0=0;
put_on_leds（）;
delay（100）;
}
}
if（c==1||c==2）
switch（keyzhiii）//按键功能控制
{
case0xfe:
//1号选手抢答，抢答时间设定为三十秒
{
m=1;
if（c==1）
{
ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音
TR1=1;//开定时器1，关定时器0
TR0=0;
c=3;
keyzhiii=0xff;
}
if（c==2）//有人违规
{
TR1=0;
time=0;
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
break;
}
case0xfd:
//2号选手抢答
{
m=2;
if（c==1）
{
ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音
TR1=1;//开定时器1，关定时器0
TR0=0;
c=3;
keyzhiii=0xff;
}
if（c==2）//有人违规
{
TR1=0;
time=0;
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
break;
}
case0xfb:
//3号选手抢答
{
m=3;
if（c==1）
{
ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音
TR1=1;//开定时器1，关定时器0
TR0=0;
c=3;
keyzhiii=0xff;
}
if（c==2）//有人违规
{
TR1=0;
time=0;
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
break;
}
case0xf7:
//4号选手抢答
{
m=4;
if（c==1）
{
ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音
TR1=1;//开定时器1，关定时器0
TR0=0;
c=3;
keyzhiii=0xff;
}
if（c==2）//有人违规
{
TR1=0;
time=0;
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
break;
}
case0xef:
//5号选手抢答
{
m=5;
if（c==1）
{
ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音
TR1=1;//开定时器1，关定时器0
TR0=0;
c=3;
keyzhiii=0xff;
}
if（c==2）//有人违规
{
TR1=0;
time=0;
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
break;
}
case0xdf:
//6号选手抢答
{
m=6;
if（c==1）
{
ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音
TR1=1;//开定时器1，关定时器0
TR0=0;
c=3;
keyzhiii=0xff;
}
if（c==2）//有人违规
{
TR1=0;
time=0;
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
break;
}
case0xbf:
//7号选手抢答
{
m=7;
if（c==1）
{
ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音
TR1=1;//开定时器1，关定时器0
TR0=0;
c=3;
keyzhiii=0xff;
}
if（c==2）//有人违规
{
TR1=0;
time=0;
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
break;
}
case0x7f:
//8号选手抢答
{
m=8;
if（c==1）
{
ring（）;//有人正常按下，蜂鸣器发出声音
TR1=1;//开定时器1，关定时器0
TR0=0;
c=3;
keyzhiii=0xff;
}
if（c==2）//有人违规
{
TR1=0;
time=0;
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
break;
}
}
if（c==3）//无人违规，等待答完
{
TR1=1;
TR0=0;
if（j==keyzhiii）
{
ring（）;//有人答完，蜂鸣器发出声音
TR1=0;
TR0=0;
while
（1）
{
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
}
}
}
led_buf_auto_flush（）;
put_on_leds（）;
}
}
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