單片機(jī)四位抽獎(jiǎng)機(jī)設(shè)計(jì)方案(已修改)
2025-05-04 23:12 本頁(yè)面
【正文】 單片機(jī)四位抽獎(jiǎng)機(jī)設(shè)計(jì)方案1 摘要：本設(shè)計(jì)由單片機(jī)AT89S52芯片和LED共陽(yáng)數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè)由單片機(jī)控制的四位顯示設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)制作同步和單步抽獎(jiǎng)機(jī),在模式鍵、啟動(dòng)鍵，停止鍵的控制下實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)集成了時(shí)鐘、秒表、四位抽獎(jiǎng)三種功能于一體。2 關(guān)鍵字：AT89S52動(dòng)態(tài)顯示 四位抽獎(jiǎng) 按鍵掃描 隨機(jī)數(shù) 秒表 3 設(shè)計(jì)任務(wù) 兩種抽獎(jiǎng)方式 按抽獎(jiǎng)啟動(dòng)鍵時(shí)，四位數(shù)碼管以不同的隨機(jī)數(shù)快速滾動(dòng)顯示，按抽獎(jiǎng)停止鍵時(shí)，四位隨機(jī)數(shù)停止?jié)L動(dòng)顯示在數(shù)碼管上。 按抽獎(jiǎng)啟動(dòng)鍵時(shí)，個(gè)位數(shù)碼管以隨機(jī)數(shù)快速滾動(dòng)顯示，按抽獎(jiǎng)停止鍵時(shí)，個(gè)位隨機(jī)數(shù)停止?jié)L動(dòng)顯示在數(shù)碼管上；用同樣的方法來(lái)確定十位、百位、千位的隨機(jī)數(shù)。 擴(kuò)展功能電子時(shí)鐘：電子鐘以99時(shí)59分59秒為一個(gè)計(jì)數(shù)周期，在顯示分秒，時(shí)分模塊化之間切換。4 設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)兩種方式的抽獎(jiǎng)（即四位同時(shí)抽和逐位抽獎(jiǎng)），因此重點(diǎn)在于由軟件產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；而硬件則需由數(shù)碼管來(lái)顯示中獎(jiǎng)結(jié)果以及按鍵來(lái)控制抽獎(jiǎng)模式和啟動(dòng)、停止抽獎(jiǎng)。系統(tǒng)以AT89S52為核心，主要有顯示模塊、按鍵模塊和單片機(jī)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：?jiǎn)纹瑱C(jī)輸出數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼芯片CD4511進(jìn)行譯碼后直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，數(shù)碼管公共端接9012三極管擴(kuò)流，并通過(guò)單片機(jī)I/O口控制三極管的選通，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。方案二：有單片機(jī)的I/O口直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的段碼，數(shù)碼管的公共端接9012三極管，通過(guò)灌電流的方式點(diǎn)亮數(shù)碼管，也需通過(guò)單片機(jī)I/O口控制三極管的選通，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。由于所需I/O口由AT98S52可直接提供，無(wú)須因?yàn)镮/O口不夠而用CD4511來(lái)節(jié)省I/O口，方案二又較方案一更容易實(shí)惠，所以，我選擇方案二。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖AT89S52單片機(jī)在模式鍵、啟動(dòng)鍵和停止鍵的控制下，由P1口輸出數(shù)據(jù)， 、有數(shù)碼管顯示信息。系統(tǒng)框圖：圖23系統(tǒng)總框圖5 各功能模塊設(shè)計(jì) 顯示模塊原理由單片機(jī)(AT89S52)的引腳P1口輸出中獎(jiǎng)號(hào)碼、時(shí)間等數(shù)據(jù)信息， 、。，P1口送出數(shù)據(jù)也為低電平就點(diǎn)亮數(shù)碼管，電流灌進(jìn)單片機(jī)。多位LED顯示，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制。而共陽(yáng)極公共端分別接一個(gè)9012，由相應(yīng)的I/O口線控制9012，實(shí)現(xiàn)各位數(shù)碼管的分時(shí)選通。段選碼，位選碼每送入一次后延時(shí)10MS，（100MS），所以每位顯示的時(shí)間不能超過(guò)20MS，并保持延時(shí)一段時(shí)間，以造成視覺(jué)暫留效果，給人看上去每個(gè)數(shù)碼管總在亮。這種方式稱為軟件掃描方式。電路如（圖31）所示。由于采用的是共陽(yáng)極數(shù)碼管，所以要讓段碼點(diǎn)亮需把I/O口置0，例如：段碼a到g對(duì)應(yīng)的I/，則要讓數(shù)碼管顯示0到6對(duì)應(yīng)的16進(jìn)值如圖所示圖31顯示電路16進(jìn)制010000000C0H111110010F9H201001000A4H301100000B0H4001100199H5001001092H6000001082H圖32碼表 參數(shù)計(jì)算由于I/O口高電平約等于5V,使用灌電流的方式驅(qū)動(dòng)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3mA10 mA，，所以選用限流電阻的阻值R=470歐. 獨(dú)立式按鍵模塊獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如（圖33）所示。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，但本設(shè)計(jì)只用到三個(gè)按鍵，顧采用獨(dú)立式按鍵電路。圖33獨(dú)立式按鍵電路 總系統(tǒng)原理圖單片機(jī)(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(gè)機(jī)器周期以上的高電平，單片機(jī)(AT89C2051)即復(fù)位。 按鍵從單片機(jī)(AT89S52)、當(dāng)按鍵被按下時(shí)，相應(yīng)的輸入口就會(huì)輸入低電平0。 單片機(jī)(AT89S52)的XTAL1腳、XTAL2腳接一個(gè)由12M晶振和10pf組成的振蕩電路。為單片機(jī)提供相應(yīng)的時(shí)序。6 軟件設(shè)計(jì)主程序主要起到一個(gè)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(yùn)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(yùn)用散轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)重入。本設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)模塊：時(shí)鐘模塊、四位抽獎(jiǎng)模塊、逐位抽獎(jiǎng)模塊。操作說(shuō)明：上電復(fù)位后進(jìn)入數(shù)碼初顯示模塊；按SW0啟動(dòng)，四位數(shù)碼管產(chǎn)生四位隨機(jī)數(shù)，按SW0四位隨機(jī)數(shù)停止（操作可重復(fù)）；按SW1一次進(jìn)入抽獎(jiǎng)2模塊；按SW0啟動(dòng)，四位數(shù)碼管最低位產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，按SW1最低位停止高位啟動(dòng)…按4次SW1后四位數(shù)碼管均產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，按SW0鍵停止抽獎(jiǎng)（操作可重復(fù)）；按SW1一次進(jìn)入時(shí)間模塊（可循環(huán)）。按RET鍵單片機(jī)復(fù)位。 I/O口分配、十位、百位、千位數(shù)碼管片選。。 隨機(jī)數(shù)算法在隨機(jī)數(shù)模式下， ，用 dis_buf[i]=dis_dm[rand()%10] 返回隨機(jī)數(shù)值 秒產(chǎn)生算法將定時(shí)器0定時(shí)5mS，每計(jì)數(shù)200次為1S。 按鍵掃描 直接
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