【正文】 .............. 10 復位電路的設計 .................................................................................... 10 時鐘頻率的設計 ................................................................................... 11 發(fā)聲 ........................................................................................................ 11 第四章 軟件電路設計 ...................................................................................... 12 搶答流程圖 ............................................................................................ 12 系統(tǒng)程序 ................................................................................................ 13 查詢程序 .................................................................................... 14 正常搶答處理程序 ..................................................................... 15 顯示程序 ..................................................................................... 16 非法搶答處理程序 .................................................................... 17 犯規(guī)搶答程序 ............................................................................. 18 搶答時間調整程序 .................................................................... 18 倒計時程序 ................................................................................ 20 發(fā)聲程序 ..................................................................................... 21 加減時間延時 ............................................................................. 22 第五章 調試及性能分析 .................................................................................... 23 結束語 .................................................................................................................. 24 參考文獻 .............................................................................................................. 25 2 第一章 緒論 單片機搶答器的相關背景 搶答器是一種應用非常廣泛的設備，在各種競賽、搶答場合中，它能迅速、客觀地 分辨出最先獲得發(fā)言權的選手。早期的搶答器只由幾個三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辯認出選手號碼?，F(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機 和數(shù)字集成電路，并增加了許多新功能，如選手號碼顯示、搶按前或搶按后的計時 等功能，本課題利用 8 0 C 5 1單片機及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機的 定時器 /計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機地結合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間和選手號碼。揚聲器發(fā)生提示。系統(tǒng)達到要求 :在搶答中，只有開始后搶答限定時間和回答問題的時間可是在 1 99s 搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；設定； 正確按鍵后有音樂提示；搶答時間和回答問題時間倒記時顯示，時間完后系統(tǒng)自動 復位。 單片機搶答器的意義 本系統(tǒng)采用單片機作為整個控制核心?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、存儲模塊、語音模塊、搶答開關模塊。該系統(tǒng)通過開關電路四個按鍵輸入搶答 信號；利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能 ；用按鍵來讓選手進行搶答 ，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題 的 ，從而實現(xiàn)整個搶答過程。 在知識比賽中， 特別是做搶答題目的時候， 在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設計一個系統(tǒng)來完成這個任務。如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題。利用單片機系統(tǒng)來設計搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。本文主要介紹了單片機搶答器設計及工作原理，以及它的實際用途 。 系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用 80C51 單片機作為核心?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊分別 為：存儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關模塊。該搶答器系統(tǒng)通過開關電路四個按鍵輸入搶答信號； 利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能。工作時，用按鍵通過開關電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機的處理， 輸出控制信號，單片機控制的智能搶答器設計 。 搶答器的應用 隨著我國經(jīng)濟和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等 ,因此出現(xiàn)了搶答器。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復雜，可靠性不高，功能也比較簡單，特別是當搶答路數(shù)很多時，實現(xiàn)起來就更為困難。因此我們設計了以單片 機為核心的新型智能的搶答器，在保留了原始搶答器的基本功能的同時又增加一系列的實用功能并簡化其電 3 路結構。搶答器又稱為第一信號鑒別器，其主要應用于各種知識競賽、文藝活動等場合。傳統(tǒng)普通搶答器主要存在以下缺陷： （一）、 現(xiàn)場線路連接復雜。因為每個選手位于搶答現(xiàn)場的不同位置，每個選手與控制臺之間要有長長的連接線。選手越多，連接線就越多、越亂，這些連接線不僅影響了現(xiàn)場的美觀，而且降低了搶答器的可靠性，增加了安裝的難度，甚至影響了現(xiàn)場人員的走動。 （二）、當有多個違規(guī)搶答時，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路選擇其中一個，或 利用搶答電路電子元件的 “ 競爭 ” 選擇其中一個。對于后者由于搶答電路制作完畢后電子元件被固定。各路搶答信號的 “ 競爭 ” 能力也被固定，因而本質上也有優(yōu)先權。普通搶答器存在不公平性。 （三）、 電路復雜。因為單片機只完成號碼處理、計時、數(shù)據(jù)運算等功能，其它功能如選手號碼的識別、譯碼、計分顯示等仍只能通過數(shù)字集成電路完成。采用單片機掃描技術識別選手搶按號碼時，電路的延遲時間較大。 4 第二章 系統(tǒng)主要硬件及功能介紹 80C51特殊功能寄存器 特殊功能寄存器是 80C51 單片機 中 各功能部件對應的寄存器，用于存放相應功能部件的控制命令，狀態(tài)或數(shù)據(jù)。它是 80C51 單片機 中最具有特色的部分，現(xiàn)在幾乎所有 80C51 系列功能的增加和擴展都是通過增加特殊功能寄存器來達到目的的。英文縮寫為 SFR，對于 80C51 系列中的 80C51， 共定義了 21 個特殊功能寄存器 ， 如表 21 所示。 表 21 MCS－ 51 單片機的特殊功能寄存器 符號 地址 功能介紹 B F0H B 寄存器 Acc E0H 累加器 Psw D0H 程序狀態(tài)存儲器 Ip B8H 中斷優(yōu)先級控制寄存器 P3 B0H P3 口鎖存器 Ie A8H 中斷允許控制寄存器 P2 A0H P2 口鎖存器 SBUF 99H 串行口鎖存器 SCON 98H 串行口控制寄存器 P1 90H P1 口鎖存器 TH1 8DH 定時器 /計數(shù)器 1（高 8 位） TH0 8CH 定時器 /計數(shù)器 0（高 8 位） TL1 8BH 定時器 /計數(shù)器 1（低 8 位） TL0 8AH 定時器 /計數(shù)器 0（低 8 位） TMOD 89H T0、 T1 定時器 /計數(shù)器方式控制寄存器 Tcon 88H T0、 T1 定時器 /計數(shù)器控制寄存器 DPH 83H 數(shù)據(jù)地址指針（高 8 位） DPL 82H 數(shù)據(jù)地址指針（低 8 位） SP 81H 堆棧指針 P0 80H P0 口鎖存器 5 80C51單片機的功能 80C51 單片機內部由 CPU、 4KB 的 ROM ， 256B 的 RAM， 兩個 16 位的定時 /計數(shù)器 T0 和 T1， 4 個 8 位的 I/O 端 P0、 P P P3 等組成。單片微機內部最核心的部分是 CPU。 CPU 主要功能是產(chǎn)生各種控制信號，控制存儲器、輸入 /輸出端口的 數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算術運算、邏輯運算以及位操作處理等， CPU 按其功能可分為運算器和控制器兩部分?？刂破饔沙绦蛴嫈?shù)器 PC、指令儲存器、指令譯碼器、實時控制與條件轉移邏輯電路等組成。它的功能是對來自存儲器中的指令進行譯碼，通過實時控制電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需的內部和外部的控制信號，使各部分協(xié)調工作，完成指令所規(guī)定的操作。 其功能框圖如 22所示。 圖 22 80C51 單片機的基本組成結構 80C51單片機 80C51 是 一種低功耗 、高性能的 存儲器， 80C51 采用了 CMOS 技術制造而成，且保留了 MCS51 單片機的所有特性，內部組成基本相同，但卻比 MCS51