单片机四位抽奖机

1、漳州师范学院电子时钟及抽奖机名:3口，号:别:物理与电子信息工程系业:电子科学与技术级:09级指导教师:白炳良2012年5月摘要：关键字：设计任务目录错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。两种抽奖方式 错误! 未定义书签。扩展功能 设计方案 设计思路错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。方案比较与论证 系统结构框图 错误!未定义书签。 各功能模块设计 错误!未定义书签。 显示模块原理 错误!未定义书签。 参数计算 错误!未定义书签。 独立式按键模块 错误!未定义书签。 总系统原理图 错误!未定义书签。 软件设计 错误!未定义书签。错误! 未定义

2、书签。 错误! 未定义书签。 错误! 未定义书签。I/O 口分配 随机数算法 秒产生算法 按键扫描 显示扫描 流程图错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。错误!未定义书签。 程序清单 调试要点 硬件调试 软件调试错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。1011结果分析及设计工作总结 错误!未定义书签。 参考文献及附件错误 !未定义书签。参考文献 错误 !未定义书签。 元器件清单 错误!未定义书签。PCB版图 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。摘要：本设计由单片机AT89S52芯片和LED共阳数码管为核心,辅以必要的电路， 构成了一个

3、由单片机控制的四位显示设计， 设计制作同步和单步抽奖机 ,在模式键、启动键，停止键的控制下实现设计集成了时钟、秒表、四位抽奖三种功能于一体。关键字：AT89S52动态显示四位抽奖按键扫描随机数秒表两种抽奖方式按抽奖启动键时，四位数码管以不同的随机数快速滚动显示，按抽奖停止键时， 四位随机数停止滚动显示在数码管上。按抽奖启动键时， 个位数码管以随机数快速滚动显示， 按抽奖停止键时， 个位随 机数停止滚动显示在数码管上； 用同样的方法来确定十位、 百位、千位的随机数。 扩展功能电子时钟：电子钟以 99 时 59 分 59 秒为一个计数周期，在显示分秒，时分模块 化之间切换。设计方案设计思路本设计需

4、要实现两种方式的抽奖（即四位同时抽和逐位抽奖），因此重点在于由软件产生随机数； 而硬件则需由数码管来显示中奖结果以及按键来控制抽奖模式和启动、停止抽奖。 系统 以AT89S52为核心，主要有显示模块、按键模块和单片机软件控制模块构成。方案比较与论证数码管显示模块：方案一：单片机输出数据经译码芯片 CD4511进行译码后直接驱动数码管，数码 管公共端接 9012 三极管扩流，并通过单片机 I/O 口控制三极管的选通，实现动 态显示。方案二：有单片机的 I/O 口直接驱动数码管的段码，数码管的公共端接 9012 三 极管，通过灌电流的方式点亮数码管，也需通过单片机I/O 口控制三极管的选通， 实现

5、动态显示。由于所需I/O 口由AT98S52可直接提供，无须因为I/O 口不够而用 CD4511来节省I/O 口，方案二又较方案一更容易实惠，所以，我选择方案二。系统结构框图AT89S52单片机在模式键、启动键和停止键的控制下，由P1 口输出数据，通过、 进行选通，有数码管显示信息。系统框图：图2-3系统总框图各功能模块设计显示模块原理由单片机（AT89S52的引脚P1 口输出中奖号码、时间等数据信息，通过片选信 号、就可在相应的数码管进行显示。当位选信号为低电平时，P1 口送出数据也为低电平就点亮数码管，电流灌进单片机。多位LED显示，为了简化电路，降低成本，将所有位的段选线并联在一起，由一

6、个8位I/O 口控制。而共阳极公共端分别接一个9012,由相应的I/O 口线控制9012,实现各位数码管的分时选 通。段选码，位选码每送入一次后延时10MS，因人的视觉暂留时间为（100MS）， 所以每位显示的时间不能超过 20MS，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效 果，给人看上去每个数码管总在亮。这种方式称为软件扫描方式。电路如（图 3-1）所示。由于采用的是共阳极数码管，所以要让段码点亮需把I/O 口置0,例如：段码a到g对应的I/O 口是到，则要让数码管显示0到6对应的16进值如图所示u.16进制010000000C0H111110010F9H201001000A4H30110000

7、0B0H4001100199H5001001092H6000001082H图3-2码表图3-1显示电路参数计算由于I/O 口高电平约等于5V,使用灌电流的方式驱动数码管，故选用PNP型三极管9012；数码管能正常工作的段电流为 3mA-10 mA,压降为，三极管发射极和集5V500所以选用限流电阻的电极的压降为，因此限流电阻的压降为，R 亠J10mA阻值R=470欧.独立式按键模块独立式按键是直接用I/O 口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根I/O 口线,每个按键的工作不会影响其它I/O 口线的状态。独立式按键的典型应用如（图3-3）所示。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，

8、但每个按键必须占用一根I/O 口线，因此，在按键较多时，I/O 口线浪费较大，但本设计只用到三个按键，顾采用独立式按键电路。52P3 .0Q 7 O53f3 .4OO54p3-7_OO图3-3独立式按键电路总系统原理图单片机（AT89S52）9脚为复位输入端。上电复位，只要RST引脚上有大于二个机器 周期以上的高电平，单片机（AT89C2051 即复位。按键从单片机（AT89S52的、口接入，当按键被按下时，相应的输入口就 会输入低电平0。单片机（AT89S52的 XTAL1脚、XTAL2脚接一个由12M晶振和10pf组成的振 荡电路。为单片机提供相应的时序。8R1RES2SEG1 lE D8

9、SEG2LE D82ES2RES2R3P2.02yT31S+5V8YilS；5VSEG3LE D8日曰日日SEG4LE D8P PPPPPPPPPPPPPP NNgg7P74K70l9i7 619g14:ESd0U189s529 fXh0f e d c b a I3 2口 h 1318r12 4 6d C bRESETR23C12104一15 h9 12 4 6 g f e d c aPHV/01Xg f e h gR222 202 3 4 5 34P5P6PTH12M HZISP1P1.5_RST P1.6mJT+5v =I 10pF 丄10pF 尸1050h g f+5V9 1104IC1

10、7805+5VI52 |P3.0 产53P3.4 . Q S4P3.7 控制程序的走向。本系统在主程序中运用RAM建立各控制量主程序主要起到一个导向和决策功能，模块化结构，所有控制量集中处理，提高了处理效率，并在的映射，方便各功能模块的编程及修改。运用散转结构，可实现无扰动重入。本 设计主要有以下几个模块：时钟模块、四位抽奖模块、逐位抽奖模块。操作说明：上电复位后进入数码初显示模块；按 SW0启动，四位数码管产生四 位随机数，按SW0四位随机数停止（操作可重复）；按 SW1 一次进入抽奖2模 块；按SW0启动，四位数码管最低位产生随机数，按SW1最低位停止高位启动 按4次SW1后四位数码管均产

11、生随机数，按 SW0键停止抽奖（操作可重复）； 按SW1 一次进入时间模块（可循环）。按 RET键单片机复位。I/O 口分配1、作为个位、十位、百位、千位数码管片选。2、作为按键接口。3、到作为段码a到g的输出口。随机数算法,用dis_bufi =dis_dmrand()%10返回随机数在随机数模式下，调用库函数值秒产生算法将定时器0定时5mS,每计数200次为1S按键扫描直接判断按键的按下与放开，不采用标志位判断。显示扫扌苗显示扫描采用高、低两位分开显示；这样，在进行时钟显示及秒表显示时易于处流程图Msta=1 :四位同时抽奖程序清单/*名称：四位抽奖机编写：张小叶日期： 平台：AT89S52*/#in cludeo#in cludeo#in cludeo#define uint unsigned int安电子科技大学出版.2009张华林，周小方编著.电子设计竞赛实训教程M.北京：北京航空航天大学 出版社，2007,7元器件清单器件名称器件型号数量器件名称器件型号数量数码管共阳4单片机AT89S521电解电容10 pF2三极管