八路抢答器设计说明书.doc

上海工程技术大学课程设计 电子系统工程设计八路抢答器的设计一、设计要求（1）设计一个智力抢答器，可同时供8名选手或八个代表队参加比赛，他们的编号分别是1,2,3,4,5,6,7,8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是s0，s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7。（2）节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的复位和抢答开始。（3）抢答器具有数据锁存和显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在led数码管上显示出选手的编号，同时扬声器发出提示声音，此外封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止。二、总体设计思路本次设计采用t0外部中断来实现主持人的控制开关，用p0口输出选手的段码，用p2口来读取按键选手号，用p1口来点亮选手相应的发光二极管。三、硬件设计3.1 原理综述单片机：使用了at89c51单片机芯片控制电路。显示电路：p0口输出选手段码，p1口点亮相应的发光二极管。按键电路：p32管脚接一个开关来实现主持人的控制开关，通过p2口接的按键来读取选手号。图3.1 硬件框图3.2 元器件清单序号名称型号1单片机at89c512数码管7seg-mp*1-ca3上拉电阻rn12204上拉电阻rp12205电阻r18806电阻r22207开关（10个）button8晶振12m9电容（c1、c2）22pf10电容c31uf11三极管pnp12扬声器buzzer13发光二极管（8个）led_blue3.3 硬件原理图图3.2 硬件原理图四、软件设计4.1 程序流程图 图4.1 主程序流程图4.2 程序及注释#include/包含头文件reg51.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned int /数据类型的宏定义uchar code seg79=0xff,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80;/7段数码管0-8断码uchar act9=0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /低电平有效的位码uchar num; /宏定义全局变量numbit bdata start; /定义开始按键startsbit bz=p33;/定义p3.3为bz/延时函数*void delay(uint k) uint i,j; for(i=0;ik;i+) for(j=0;j121;j+);/蜂鸣器*void buzzer(void) while(1) bz=bz; delay(10); /外中断0 *void ea_int0() interrupt 0 /定义函数名为ea_int0的t0外中断服务函数，中断号为0 uchar in=1; /定义in=1 start=!start; /start取反 if(start=1) /判断是否开始抢答 while(in) /循环 p2=act0; /初始化p2 if(p2!=0xff) /判断有无选手按下 delay(10); /延时确定有选手按下 for(num=1;num9;num+) /判断选手号 if(p2=actnum) /读取选手号 bz=1;in=0;break; /停止循环 else num=0; p3=0xff; bz=0; /* void main(void) /主函数 start=0; /初始化start p0=seg70; /初始化段码 p1=act0; /初始化发光二级管 bz=0; /初始化蜂鸣器 ex0=1; /允许外中断t0 it0=1; /外中断t0设为边沿触发 ea=1; /开启总中断 while(1) /无限循环 p0=seg7num; /p0输出段码 p1=actnum; /点亮相应的二极管五、软硬件调试5.1 软硬件仿真环境设置1）keil 与proteus连接连接开始必须在proteus安装目录下vdm51.dll文件复制到keil安装目录的 c51bin 目录中，但新版本中没有，所以必须下载安装补丁vdmagdi.exe，则在keil安装目录的 c51bin 目录中有文件：vdm51.dll2）修改keil安装目录下 tools.ini文件用记事本(其它的编辑软件也可以,如ultra edit)打开keil 根目录下的 tools.ini 文件，在c51 栏目下加入tdrv3=binvdm51.dll (proteus vsm monitor-51 driver ) ，其中“tdrv3” 中的 “3”要根据实际情况写，不要和原来的重复。3) 打开proteus，画出相应电路。在proteus的debug菜单中选中use remote debug monitor 。在keil中编写mcu的程序。 进入keil的project菜单option for target 工程名。在debug选项中右栏上部的下拉菜选中 proteus vsm monitor-51 driver。进入seting，如果同一台机ip 名为127.0.0.1,如不是同一台机则填另一 台的ip地址。端口号一定为8000。5.2 调试步骤图5.1 中断初始化图5.2 开始抢答图5.3 有选手抢答图5.4 显示选手号和点亮相应的发光二极管5.3 调试结果图5.5 开始和停止抢答图5.6 显示选手号和点亮相应的发光二极管图5.7 复位六、结束语仿真运行表明基本完成这次设计的要求，进一步还可以采用双色二极管用于抢答过程的指示能够更加清晰。参考文献1周兴华.手把手教你学单片机c程序设计m.北京:北京航空航天大学出版社,2007.2彭伟.单片机c语言程序设计实训100例:基于8051+proteus仿真m.北京:电子