單片機(jī)控制的智能型搶答器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-14 13:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 置7447則數(shù)碼管則顯示9， 其具體設(shè)定詳見圖3—3和表3—1。具體連接時(shí)使其使能端全部接電源。表3—1 7447真值表、LM358圖3—4 LM358管腳圖LM358為一電流放大元件，在此電路中用于為聲音報(bào)警提供所需電流。其管腳如圖3—4所示 硬件部分工作原理本設(shè)計(jì)采用AT89C51單片機(jī)作為控制核心。AN0～AN7為8個(gè) 搶答鍵?！?。當(dāng)有搶答鍵按下時(shí),對應(yīng)輸入端為低電平“0”反之為高電平“1”。AN8為搶答啟動(dòng)鍵。在搶答開始時(shí)，按動(dòng)一下AN8鍵，向單片機(jī)申請一次INTO中斷單片機(jī)在中斷服務(wù)程序中對搶答信號進(jìn)行采樣和識(shí)別處理。采用二位LED共陽數(shù)碼管以動(dòng)態(tài)掃描方式對搶答鍵號、違規(guī)搶答鍵號、倒計(jì)時(shí)時(shí)間等信息進(jìn)行顯示，倒計(jì)時(shí)時(shí)間由選擇開關(guān)K2進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)共有4個(gè)時(shí)間檔供選擇（15S、30S、60S、99S）AN10為違規(guī)顯示器。按動(dòng)AN10鍵，可對一次搶答過程中出現(xiàn)的所有超前違規(guī)搶答的鍵號進(jìn)行顯示。K為驗(yàn)鍵功能選擇開關(guān)，當(dāng)需要驗(yàn)鍵時(shí)，將K閉合，可檢驗(yàn)各搶答鍵能否正常工作，驗(yàn)鍵完畢將K打開。LED1為違規(guī)指示燈。當(dāng)一次搶答過程存在違規(guī)搶答信號時(shí)，LED1發(fā)出多個(gè)第一有效搶答信號的處理。第一有效搶答信號的處理在搶答過程中往往會(huì)出現(xiàn)多個(gè)搶答鍵同時(shí)按下，或者時(shí)間差非常短。單片機(jī)無法識(shí)別它們之間的時(shí)間差，此時(shí)R2中會(huì)出現(xiàn)多個(gè)為1的位，既出現(xiàn)多個(gè)第一有效搶答信號。但每次搶答過程只能輸出顯示一個(gè)第一有效搶答信號，公正處理這個(gè)問題的方法是隨機(jī)地挑選其中的一個(gè)。本設(shè)計(jì)采用一種隨機(jī)定位查找方法：將R2中各位的查找順序排成一個(gè)環(huán)，如圖3—5然后找一個(gè)隨機(jī)數(shù)x從第x位開始按上述查找順序環(huán)規(guī)定查找順序找R2中為1的位。 圖3—5 隨機(jī)查找示意圖第一個(gè)被找到為1的位其對應(yīng)的搶答信號作為被選擇的第一有效搶答信號。本設(shè)計(jì)搶答鍵的權(quán)目為8個(gè)隨機(jī)權(quán)數(shù)可選擇為0～7。例如：假設(shè)x＝3,R2=01010001B即出現(xiàn)三個(gè)第一有效搶答信號。（）根據(jù)上述方法，則從D3位開始查找第一個(gè)找到為1的位是D4因而搶答鍵AN4被選中。違規(guī)搶答信號的記錄搶答開始按動(dòng)AN8鍵單片機(jī)開始INT0中斷服務(wù)程序，先采樣P0口并將采樣值送入工作寄存器R0使LED顯示“AA”字形提示開始，顯然R0中寄存了搶答開始前最后一瞬間各路搶答輸入信號。若無違規(guī)搶答，R0值為FFH；若有違規(guī)搶答，R0值不為FFH。R0中為0的位對應(yīng)的搶答鍵屬違規(guī)。若R0=10111110B表示AN0和AN6二路搶答鍵違規(guī)出現(xiàn)R0時(shí)表示八路搶答器全部違規(guī)，LED顯示“UU”延時(shí)5s后返回主程序需重新?lián)尨?。所謂“有效搶答信號”是指從LED顯示“HH”字形提示搶答開始之后的搶答信號，在搶答提示之前的搶答信號屬于“違規(guī)信號”。最先到達(dá)的有效搶答信號稱為“第一有效信號”。第一有效搶答信號的處理搶答提示之后，單片機(jī)再采樣P0口，用于檢測搶答信號，將采樣值送入工作寄存器R1。若采樣值為FFH表示還沒有搶答，繼續(xù)采樣P0口。若R1值不為FFH表示有人按下?lián)尨疰I。但還應(yīng)判斷是否由違規(guī)搶答所導(dǎo)致，這只需將R1值與R0值進(jìn)行比較。若R1和R0值相同表示是由違規(guī)搶答所導(dǎo)致，則繼續(xù)采樣P0口。若R1和R0值不同，則表示存在有效搶答，不再采樣P0口。此時(shí)R1中含有第一有效搶答信號。為了提取R1中第一有效搶答信號，拋棄其中的違規(guī)搶答信號，可進(jìn)行如下處理：將R0與R1相“異或”再與R0相“與”，并將運(yùn)算送工作寄存器R2即（R0⊕R1）R0置R2。經(jīng)上述邏輯運(yùn)算可知，若搶答鍵產(chǎn)生第一有效搶答信號，則R2中第i位為1（R2i=1）若R2值為0則表示沒有效搶答信號，此表為搶答過程中可能出現(xiàn)的4種搶答信號處理過程。其具體數(shù)值詳見表3—2表3—2 搶答信號處理過程表搶答鍵R0iR1iR2i說明ANi101有效110未搶答000違規(guī)010違規(guī)倒計(jì)時(shí)的處理本設(shè)計(jì)有多個(gè)時(shí)間檔可選擇，用于留出搶答選手對搶答的反應(yīng)。原設(shè)計(jì)方案有多檔位可以選擇，但實(shí)際應(yīng)用中我只做了99秒的倒計(jì)時(shí)顯示用以達(dá)到顯示的效果，若要修改計(jì)時(shí)的檔位只需要修改軟件地址預(yù)設(shè)的數(shù)值即可。倒計(jì)時(shí)還為違規(guī)搶答的顯示留出時(shí)間檔，以記錄和顯示違規(guī)操作的鍵號。 第五節(jié) 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件由主程序和INT0中斷服務(wù)組成。主程序由驗(yàn)鍵，違規(guī)顯示，倒計(jì)時(shí)等功能子程序組成，系統(tǒng)完成初始化后循環(huán)檢查各個(gè)功能當(dāng)用戶使用某個(gè)功能時(shí)，按下相應(yīng)的按鈕（或開關(guān)）單片機(jī)進(jìn)入相應(yīng)的功能處理。INT0中斷服務(wù)程序完成搶答信號采樣和識(shí)別處理。、主程序流程圖： 圖4－1 主程序流程圖 INT0中斷服務(wù)程序框圖：INT0中斷服務(wù)程序入口采樣P1口給R0R0=00H?顯示“HH”提示搶答開始采樣P1口給R1R2=(R0⊕R1)R0R2=0嗎？R2中1的個(gè)數(shù)為1嗎？用隨機(jī)定位查找法確定第一有效搶答信號搶答鍵號顯示及光亮報(bào)訊延時(shí)5S后關(guān)顯示R0=FFH?返回八路全部違規(guī)顯示“UU”延時(shí)5S圖4—2中斷服務(wù)程序框圖 中斷本設(shè)計(jì)以中斷為基礎(chǔ)因此這里對中斷進(jìn)行詳細(xì)的說明。這是由于中斷是一項(xiàng)重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)，這一門技術(shù)在單片機(jī)中得到了充分繼承。中斷是工業(yè)過程控制及智能化儀器用微型機(jī)或單片機(jī)應(yīng)用最多的一種數(shù)據(jù)傳送方式。在通常情況下，單片機(jī)執(zhí)行主程序，只有當(dāng)正常狀態(tài)出現(xiàn)故障，或發(fā)出中斷請求時(shí)，單片機(jī)才暫停執(zhí)行主程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行或處理中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，再返回到主程序繼續(xù)運(yùn)行。 基于資源共享原理上的中斷技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中得到了廣泛的應(yīng)用。中斷技術(shù)能實(shí)現(xiàn)CPU與外部設(shè)備的并行工作，提高CPU的利用率以及數(shù)據(jù)的輸入/輸出效率。中斷技術(shù)也能對計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中突然發(fā)生的故障作到及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行自動(dòng)處理如：硬件故障、運(yùn)算錯(cuò)誤及程序故障等；中斷技術(shù)還能使我們通過鍵盤發(fā)出請求，隨時(shí)對運(yùn)行中的
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1