智力搶答器單片機課程設計

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文檔簡介

1、　　單片機課程設計　　課程名稱：單片機原理與接口技術(shù) 　　實驗項目：智力搶答器 　　第1章、設計目的、要求及方案　　1.1 設計目的<

2、/b>　　現(xiàn)如今電視節(jié)目日益豐富其中的競賽環(huán)節(jié)也越來越多，其中智力搶答器是不可或缺的器材。在本學期學習了單片機這門課之后，我們小組成員覺得可以試著自己來實現(xiàn)搶答器的功能，令它能準確、公正、直觀地判斷出第一搶答者，并通過搶答器的數(shù)碼管顯示和蜂鳴器報警指出搶答組別。我們最終做出一種數(shù)字式搶答器的設計方案,通過Proteus設計完成,利用WAVE6000軟件編輯程序，仿真驗證,適用于多種競賽場合

3、。　　1.2 設計要求　　設計一個用于智力競賽的搶答器，其功能的實現(xiàn)是由單片機控制的，滿足　?。?）能容許2-6組進行搶答。　?。?）能顯示搶答組號。　?。?）各組記分，并能記分顯示。<

4、/p>　?。?）比賽結(jié)束時，能發(fā)出報警聲　　1.3 設計方案　　在設計中采用的單片機是AT89C51，它主要負責控制各個部分協(xié)調(diào)工作。 P1.0和P1.7由裁判控制,分別是搶答開始和停止鍵。P1.1—P1.6是6組搶答的輸入口，按下對應按鈕即為搶答。P0口為數(shù)碼管的段選口，位選口用的是P

5、2口的低4位,外部中斷0。外部中斷1，P3.3用于控制有組答題完成后結(jié)束計時。P3.4—P3.5分別實現(xiàn)了時間的加一和減一。P3.6為蜂鳴器的控制口。外部中斷和內(nèi)部中斷并存，單片機有硬件復位端,只要輸入持續(xù)4個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復位。外部還接有蜂鳴器用來發(fā)出報警音。采用7SEG-MPX4-CC-BLUE顯示，它是共陰極的由高電平點亮。系統(tǒng)仿真用到了WAVE6000和Proteus軟件，通過仿真可以顯示所設計系統(tǒng)的功能,對于程序的調(diào)

6、試等有很大的幫助。　　1.4實驗器件　　采用單片機AT89C51，10k的上拉電阻、若干按鈕、揚聲器、晶體振蕩器X1、電容C1和C2、帶極性的電容C3、排阻RESPACK-8以及數(shù)碼管7SEG-MPX4-CC-BLUE。　　1.5總體框圖

7、　　硬件設計　　2.1總體設計電路圖　　整個系統(tǒng)分為：外部振蕩電路、復位電路、加減分電路及蜂鳴器報警電路、搶答電路及裁判控制開始停止電路、數(shù)碼管顯示電路幾個部分。　　2.2模塊設計電路<

8、/p>　　2.1.1 單片機AT89C51簡介　　本設計的核心是單片機AT89C51。　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶

9、2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。

10、　AT89C51 提供以下標準功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直

11、到下一個硬件復位。　　2.2.2振蕩電路　　振蕩電路使用外部振蕩電路，由兩個1nF的電容和一個晶體振蕩器組成　　外部震蕩電路　　2.2.3復位電路</p

12、>　　外部中斷和內(nèi)部中斷并存，單片機有硬件復位端,只要輸入持續(xù)4個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復位。硬件復位后的各狀態(tài)可知寄存器及存儲器的值都恢復到了初始值。因為本設計功能中有倒計時時間的記憶功能，所以不能對單片機進行硬件復位，只能用軟復位。軟復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)到程序開始。　　復位電路

13、　　2.2.4加減分電路及蜂鳴器報警電路　　P3.3接口的開關(guān)按下意味著答題結(jié)束，P3.4接口開關(guān)表示給搶答相應組加上一分，P3.5接口開關(guān)按下表示相應組減去一分。　　裁判示意開始搶答、有組搶答成功、違規(guī)搶答、最后5s倒計時都會觸發(fā)蜂鳴器發(fā)出警報。P3.6為蜂鳴器控制口。

14、　　加減分電路及蜂鳴器報警電路　　2.2.5搶答電路及裁判控制開始停止電路　　P1.0和P1.7由裁判控制,分別是搶答開始和停止鍵。P1.1-P1.6是6組搶答的輸入口,按下按鈕搶答。　　搶答電路及裁判控制開始停止電路　　數(shù)碼管7SEG-MPX4-CC-BLUE，它是共

15、陰極的數(shù)碼管　　允許搶答后，開始倒計時從15s知道0s。在最后5s蜂鳴器會發(fā)出警報。　　第三組搶答，答題時間有30s，在最后5s蜂鳴器會發(fā)出警報。　　若還沒有允許搶答就有人按下?lián)尨鹌?，那么蜂鳴器會發(fā)出警報，并顯示是哪一組違規(guī)搶答。如圖為第一組違規(guī)搶答　　如圖為第三組回答正

16、確加一分　　如圖為第三組回答錯誤減一分　　電路具有記憶功能，每次搶答后都能看到搶答組的分數(shù)。如圖表示第三組已經(jīng)獲得4分　　第3章、軟件編程　　OK EQU 20H　　RING EQU 22H&

17、lt;/p>　　ORG 0000H　　AJMP MAIN　　ORG 000BH　　AJMP T0INT　　ORG

18、 0013H　　AJMP INT1SUB　　ORG 001BH　　AJMP T1INT　　ORG 0040H　　MAIN: MOV

19、 R1,#0FH　　MOV R2,#01EH　　MOV TMOD,#11H　　MOV TH0,#0F0H　　MOV TL0,#0FFH　　MOV TH1,#3CH　　MOV TL1,#0B

20、0H 　　SETB EA　　SETB ET0　　SETB ET1　　SETB EX1<p&

21、gt;　　CLR OK　　CLR RING　　SETB TR1　　SETB TR0　　START: MOV R5,#

22、00H　　MOV R4,#00H　　MOV R3,#00H　　ACALL DISPLAY　　JB P1.0,NEXT　　ACALL DELAY　　JB P1.0,NEXT

23、;　　ACALL BARK　　MOV A,R1　　MOV R6,A　　SETB OK 　　MOV R3,0AH&

24、lt;p>　　AJMP COUNT 　　NEXT:JNB P1.1,FALSE1　　JNB P1.2,FALSE2　　JNB P1.3,FALSE3　　JNB P1.4,FALSE4　　JNB P1.5,FALSE5<

25、/p>　　JNB P1.6,FALSE6　　AJMP START　　FALSE1: ACALL BARK　　MOV R3,#01H　　AJMP ERROR　　FALSE2: ACALL BARK<

26、/p>　　MOV R3,#02H　　AJMP ERROR　　FALSE3: ACALL BARK　　MOV R3,#03H　　AJMP ERROR　　FALSE4: ACALL BARK</p&g

27、t;　　MOV R3,#04H　　AJMP ERROR　　FALSE5: ACALL BARK　　MOV R3,#05H　　AJMP ERROR　　FALSE6: ACALL BARK

28、　　MOV R3,#06H　　AJMP ERROR　　INT1SUB:MOV R4,#0AH　　MOV R5,#0AH　　JNB P3.4,INC1　　JNB P3.5,DEC1<p

29、>　　JNB P1.7,BACK1　　ACALL DISPLAY　　AJMP INT1SUB　　MOV A,R3　　SUBB A,#01H　　JZ XXY1</b

30、>　　SUBB A,#02H　　JZ XXY2　　SUBB A,#03H　　JZ XXY3　　SUBB A,#04H<

31、p>　　JZ XXY4　　SUBB A,#05H　　JZ XXY5　　SUBB A,#06H　　JZ XXY6

32、　　XXY1:MOV R7,41H　　XXY2:MOV R7,42H　　XXY3:MOV R7,43H　　XXY4:MOV R7,44H　　XXY5:MOV R7,45H　　XXY6:MOV R7,46H&

33、lt;p>　　INC1:INC R7　　CJNE R3,#01H,L1　　MOV 51H,R7　　L1:CJNE R3,#02H,L2　　MOV 52H,R7　　L2:CJNE R3,#03H,L3&

34、lt;p>　　MOV 53H,R7　　L3:CJNE R3,#04H,L4　　MOV 54H,R7　　L4:CJNE R3,#05H,L5　　MOV 55H,R7　　L5:CJNE R3,#06H,LL

35、　　MOV 56H,R7　　LL:ACALL DELAY1　　AJMP INT1SUB　　DEC1:DEC R7　　ACALL DELAY1　　AJMP INT1SUB

36、　　BACK1:RETI　　COUNT: MOV R0,#00H　　MOV TH1,#3CH　　MOV TL1,#0B0H　　RECOUNT:MOV A,R6　　MOV B,#0AH<

37、;b>　　DIV AB　　MOV 30H,A　　MOV 31H,B　　MOV R5,30H 　　MOV R4,31H <b

38、>　　MOV A,R6　　SUBB A,#07H　　JNC LARGER　　MOV A,R0　　CJNE A,#0AH,FULL　　CLR RING

39、　　AJMP CHECK　　FULL:CJNE A,#14H,CHECK　　SETB RING　　MOV A,R6

40、　JZ QUIT 　　MOV R0,#00H　　DEC R6　　AJMP CHECK　　LARGER: MOV A,R0　　CJNE A,#14H,CHECK</p&

41、gt;　　DEC R6　　MOV R0,#00H　　CHECK: JNB P1.7,QUIT 　　ACALL DISPLAY　　JB OK,ACCOUT　　AJMP RE

42、COUNT　　ACCOUT:JNB P1.1,TRUE1　　JNB P1.2,TRUE2　　JNB P1.3,TRUE3　　JNB P1.4,TRUE4　　JNB P1.5,TRUE5

43、JNB P1.6,TRUE6　　AJMP RECOUNT　　QUIT:CLR OK 　　CLR RING　　AJMP START　　TRUE1: ACALL BARK&

44、lt;p>　　MOV A,R2　　MOV R6,A　　MOV R3,#01H　　MOV R7,41H　　CLR OK<p&

45、gt;　　AJMP COUNT　　TRUE2:ACALL BARK;　　MOV A,R2　　MOV R6,A　　MOV R3,#02H　　MOV R7,4

46、2H　　CLR OK　　AJMP COUNT　　TRUE3:ACALL BARK;　　MOV A,R2　　MOV R6,A</b&

47、gt;　　MOV R3,#03H　　MOV R7,43H　　CLR OK　　AJMP COUNT　　TRUE4:ACALL BARK;

48、;　　MOV A,R2　　MOV R6,A　　MOV R3,#04H　　MOV R7,44H　　CLR OK　　AJMP COUNT&

49、lt;/p>　　TRUE5:ACALL BARK;　　MOV A,R2　　MOV R6,A　　MOV R3,#05H　　MOV R7,45H&l

50、t;p>　　CLR OK　　AJMP COUNT　　TRUE6:ACALL BARK;　　MOV A,R2　　MOV R6,A&

51、lt;p>　　MOV R3,#06H　　MOV R7,46H　　CLR OK　　AJMP COUNT　　ERROR:MOV R0,#00H　　MOV TH1,#3CH

52、　　MOV TL1,#0B0H　　MOV 34H,R3　　HERE: MOV A,R0　　CJNE A,#0AH,FLASH 　　CLR RING　　MOV R3,#0A

53、H　　MOV R4,#0AH　　MOV R5,#0AH　　AJMP CHECK1　　FLASH:CJNE A,#14H,CHECK1　　SETB RING<p&g

54、t;　　MOV R0,#00H　　MOV R3,34H　　MOV R5,#0BH　　MOV R4,#0BH　　AJMP CHECK1　　CHECK1:JNB P1.7,QUIT1　　ACA

55、LL DISPLAY　　AJMP HERE　　QUIT1: CLR RING　　CLR OK　　AJMP START　　DISPLAY:MOV 41H,5

56、1H　　MOV 42H,52H　　MOV 43H,53H　　MOV 44H,54H　　MOV 45H,55H　　MOV 46H,56H　　MOV DPTR,#DAT1

57、　　MOV A,r5　　MOVC A,@A+DPTR　　MOV P2,#01H　　MOV P0,A　　ACALL DELAY　　MOV

58、 DPTR,#DAT2　　MOV A,r4　　MOVC A,@A+DPTR　　MOV P2,#02H　　MOV P0,A　　ACALL DELAY<

59、/p>　　MOV A,r3　　MOVC A,@A+DPTR　　MOV P2,#04H　　MOV P0,A　　ACALL DELAY<p&g

60、t;　　MOV A,R7　　MOVC A,@A+DPTR　　MOV P2,#08H　　MOV P0,A　　ACALL DELAY　　RE

61、T　　DAT1:DB 00H,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H　　DAT2:DB 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H　　DELAY1: MOV 35H,#08H

62、　　LOOP0: ACALL DISPLAY　　DJNZ 35H,LOOP0　　RET　　DELAY: MOV 32H,#12H　　LOOP: MOV 33H,#0AFH<p

63、>　　LOOP1: DJNZ 33H,LOOP1　　DJNZ 32H,LOOP　　RET　　BARK: SETB RING　　ACALL DELAY1　　ACALL DELAY1&

64、lt;/p>　　CLR RING　　RET　　T0INT: MOV TH0,#0ECH　　MOV TL0,#0FFH　　JNB RING,OUT;

65、　　CPL P3.6　　OUT: RETI　　T1INT: MOV TH1,#3CH　　MOV TL1,#0B0H　　INC R0<p&

66、gt;　　RETI　　END　　設計總結(jié)　　通過本次設計我學會了使用Proteus軟件的基本操作，給我最大的教訓就是在時間的過程中一定要認真仔細，在調(diào)試中很多問題就是因為粗心造成的。

67、;　　這次課程設計中，我們學習到了許多關(guān)于實踐的東西，這些在書本上無法學到。我們在課程設計過程中，需要對單片機AT89C51的性能及工作原理與一定程度的了解，需要自己上網(wǎng)查資料，了解它的相關(guān)參數(shù)，以便應用。雖然在課堂上學過不少設計的實例，但在實際操作中還是有一定的困難，這是我們?nèi)狈嵺`的原因所致。應該經(jīng)常參與實踐，才能對自己所學到的東西有更好的應用。　　在課程設計過程中，我

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