電子搶答器單片機的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 08:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 鍵盤，CPU可以通過直接讀取I/O口的狀態(tài)來獲取按鍵的直接狀態(tài)編碼值，根據(jù)這個值直接進(jìn)行按鍵識別，這樣形式的鍵盤結(jié)構(gòu)簡單，按鍵識別容易。獨立式鍵盤的缺點是需要占用比較多的I/O口線，當(dāng)單片機應(yīng)用系統(tǒng)鍵盤中需要的按鍵比較少或I/O口線比較富余時，可以采用這樣類型的鍵盤。方案二：行列式鍵盤行列式鍵盤是用N條I/O線作為行線，M條I/O線作為列線組成的鍵盤，在行線和列線的每個交叉點上，設(shè)置一個按鍵中按鍵的個數(shù)是M*N個。這種形式的鍵盤結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高單片機系統(tǒng)中I/O的利用率，~~，行列適用于按鍵輸入多的情況。CPU對鍵盤的掃描可以采用取程序控制的隨機方式，即只有在CPU空閑是時才去掃描鍵盤，響應(yīng)操作人員的鍵盤輸入，但CPU在執(zhí)行應(yīng)用程序的過程中，不能響應(yīng)鍵盤輸入，對鍵盤的掃描可以采用定時方式，即利用單片機內(nèi)部定時器每隔一定時間對鍵盤掃描一次，這樣控制方式，不管鍵盤上有無鍵閉合，CPU總是定時的關(guān)心鍵盤狀態(tài)。在大多數(shù)情況下，CPU對鍵盤可能進(jìn)行空掃描。為了提高CPU的效率而又能及時響應(yīng)鍵盤輸入，可以采用中斷方式，既CPU平時不必掃描鍵盤，只要當(dāng)鍵盤上有鍵盤閉合時就產(chǎn)生中斷請求，向CPU申請中斷后，立即對鍵盤上有鍵盤進(jìn)性掃描，識別閉合鍵，并做相應(yīng)的處理。 圖8根據(jù)以上的論述，采用方案一，在本系統(tǒng)中采用了獨立式鍵盤，其按鍵比較少，且鍵盤中各個按鍵的工作互不干擾。如圖8所示。 計分器顯示模塊顯示模塊必須要顯示三位數(shù)為一組,本系統(tǒng)設(shè)計為八組,共要顯示27位數(shù)。采用靜態(tài)顯示，其方案如下：方案一：不帶鎖存方式。顯示器由9個共陰極數(shù)碼管組成。輸入只有兩個信號，它們是串行數(shù)據(jù)線DIN和移位信號CLK。9個串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相連，74LS164為8位串入并出移位寄存器，2為串行輸入端，Q0Q7為并行輸出端，CLK為移位時鐘脈沖上升沿移入一位；MR為清零端，低電平時并行輸出為零。實驗證明在顯示位數(shù)超出6位，數(shù)碼管有閃爍的現(xiàn)象。方案二：帶鎖存方式。采用帶有鎖存功能的移位寄存器74LS595芯片，74595的數(shù)據(jù)端：QAQH: 八位并行輸出端，可以直接控制數(shù)碼管的8個段。QH39。: 級聯(lián)輸出端。我將它接下一個595的SI端。SI: 串行數(shù)據(jù)輸入端。74595的控制端說明：SRCLR(10腳): 低點平時將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。通常接Vcc。SRCK(11腳)：上升沿時數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。QAQBQC...QH；下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。（脈沖寬度：5V時，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級）RCK(12腳)：上升沿時移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲寄存器，下降沿時存儲寄存器數(shù)據(jù)不變。(通常我將RCK置為低電平，) 當(dāng)移位結(jié)束后，在RCK端產(chǎn)生一個正脈沖（5V時，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級），更新顯示數(shù)據(jù)。13腳: 高電平時禁止輸出（高阻態(tài)）。如果單片機的引腳不緊張，用一個引腳控制它，可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時省力。74164和74595功能相仿，都是8位串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出移位寄存器。74164的驅(qū)動電流(25mA)比74595(35mA)的要小,14腳封裝，體積也小一些。74595的主要優(yōu)點是具有數(shù)據(jù)存儲寄存器，在移位的過程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。這在串行速度慢的場合很有用處，數(shù)碼管沒有閃爍感。與164只有數(shù)據(jù)清零端相比，595還多有輸出端時能/禁止控制端，可以使輸出為高阻態(tài)。根據(jù)以上論證，采用方案二。 計分器鍵盤的選擇方案一：行列式鍵盤行列式鍵盤是用N條I/O線作為行線，M條I/O線作為列線組成的鍵盤，在行線和列線的每個交叉點上，設(shè)置一個按鍵中按鍵的個數(shù)是M*N個。這種形式的鍵盤結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高單片機系統(tǒng)中I/O的利用率，~~，行列適用于按鍵輸入多的情況。方案二：獨立式鍵盤鍵盤接口中使用多少根I/O線，鍵盤中就有幾個按鍵，鍵盤接口使用了16根I/O口線，需要占用比較多的I/O口線這種類型的鍵盤，根據(jù)以上論證，采用方案一。4 模塊的最終方案主控制器模塊：采用AT89C51單片幾機控制搶答器顯示模塊：數(shù)碼管顯示電源方案的選擇：采用三端穩(wěn)壓器電路槍答器鍵盤模塊：獨立式鍵盤計分器顯示模塊：采用帶有鎖存功能的移位寄存器74LS595芯片計分器鍵盤模塊：行列式鍵盤搶答器軟件程序include define uchar unsigned char//共陰碼//uchar code table[]={0x00,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe }。 /*代碼存儲區(qū)(64KB)*///共陽碼uchar code table[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0xc2,0x41,0x1f,0x01,0xff }。vo
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