单片机实现智能路抢答器的设计

智能四路抢答器目录3313233414245666一、前言本设计要求能够在主持人按下开始键后，四个参赛者开始抢按自己的按键，谁的按键先按下，谁面前的灯就会亮并且有相应的提示，当参赛者耗时太多时又会有相应的提示。根据设计的要求，本系统采用独立式按键，通过单片机不停的扫描按键来控制LED灯和蜂鸣器，并用定时器T0来定超时的时间，当超时的时候让蜂鸣器响。二、方案设计1、方案比较（1）、总体设计方案一：采用可编程I/O口扩展芯片81558155作为单片机的扩展接口能实现很多功能，但是这个系统并不复杂，用8155会浪费很多的资源，而且8155要用P0和P2端口作为地址线对它进行读写，这样不仅浪费端口还使得编程变的复杂。从节省资源和简化编程的角度考虑，放弃了此方案。方案二：直接采用AT89C51单片机直接用单片机不仅编程被简化，还有效的利用了各个端口。8051单片机的资源完全够这个系统的要求。所以最终选择了此方案。（2）、模块方案一：采用4*4矩阵键盘此种键盘是常用的按键扫描方法，但是本系统只需要六个按键，这样就会浪费十个，而且矩阵按键扫描要送数读数，对于编程很复杂，最终放弃了此方案。方案二：采用独立式键盘本系统只要六个按键就可以，用独立式键盘不仅节省端口还使编程变得简单。程序只要不停的读数检查就行。所以，最终选择此方案。、系统总体设计方案与实现框图采用六个独立式的键盘作为按键输入，当在开始后有按键按下时，就会有对应于这个按键的灯亮并且蜂鸣器响一声， 其它按键再按也无效。十秒之后如不清除，蜂鸣器就会一直响，提示已经到时间。框图如图 1。独立式按键部按键扫描单片机处显示部理分分图1三、理论分析51单片机的端口上电是高电平，而且当外部没有输入时能自动的弹跳到高电平，所以通过按键所接端口的高低电平变化可以判断出哪个按键按下了。独立按键P1口电平变 单片机识别化图2四、电路设计图31、按键扫描部分单片机不停的扫描 P1口的电平变化，当有按键按下时，对应的 I/O口会跳变为低电平，单片机检测到后，经过处理将作出相应的显示。电路如图 1.图42、显示部分根据按键按下的情况 LED作出相应的亮灭，蜂鸣器作出相应的反应。当按键S7按下启动后，当S1按下时，则灯D1亮，并蜂鸣器响一声，过十秒后蜂鸣器一直响；当S2按下时，则灯D2亮，并蜂鸣器响一声，过十秒后蜂鸣器一直响；当S3按下时，则灯D3亮，并蜂鸣器响一声，过十秒后蜂鸣器一直响；当S5按下时，则灯D4亮，并蜂鸣器响一声，过十秒后蜂鸣器一直响；抢答完后可以按下S6将其初始化。五、软件模块本系统用了定时器 0和定时器1。开始初始化开始键是否按下号是否按下二号是否按下灯1亮，响声提示三号是灯2亮，响否按下声提示四号是否按下灯3亮，响声提示灯4亮，响声提示延时十秒清除键是蜂鸣器响否按下返回初始化图5六、测试方法与数据当按键S7按下启动后，当S1按下时，则灯D1亮，并蜂鸣器响一声，过十秒后蜂鸣器一直响；当S2按下时，则灯D2亮，并蜂鸣器响一声，过十秒后蜂鸣器一直响；当S3按下时，则灯D3亮，并蜂鸣器响一声，过十秒后蜂鸣器一直响；当S5按下时，则灯D4亮，并蜂鸣器响一声，过十秒后蜂鸣器一直响；抢答完后可以按下S6将其初始化。S6键是清零键。七、结论本次设计按照题目要求，基于单片机，利用较合适的控制算法，成功的实现了抢答器的基本功能。八、参考文献1、刘海宽等单片机实验与实训教程东南大学出版社2、杨光友等单片微型计算机原理及接口技术中国水利水电出版社程序：ORG0000HSJMP MAINORG000BHLJMPTOINTORG001BHLJMPTIINTORG0050HMAIN:MOVR3,#00HMOVR4,#00HMOVR5,#00HMOVR6,#00HMOVP2,#00HMOVTMOD,#11HMOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HMOVTH1,#3CHMOVTL1,#0B0HMOVIE,#8AHMOVR1,#10MOVR7,#0C8HLOOP1:MOVA,P1CJNEA,#0FFH,STARTSJMPLOOP1START:CJNEA,#7FH,MATCHLOOP2:MOVA,P1CJNEA,#7FH,NUM1SJMPLOOP2NUM1:CJNEA,#7EH,NUM2MOVP2,#11HSETBTR1RR1:CJNER1,#00H,RR1MOVP2,#01HCLRTR1SETBTR0MOVR3,#01HLJMPLOOP3NUM2:CJNEA,#7DH,NUM3MOVP2,#12HSETBTR1RR2:CJNER1,#00H,RR2MOVP2,#02HCLRTR1SETBTR0MOVR4,#01HLJMPLOOP3NUM3:CJNEA,#7BH,NUM4MOVP2,#14HSETBTR1RR3:CJNER1,#00H,RR3MOVP2,#04HCLRTR1SETBTR0MOVR5,#01HLJMPLOOP3NUM4:CJNEA,#77H,NEXT3MOVP2,#18HSETBTR1RR4:CJNER1,#00H,RR4MOVP2,#08HCLRTR1SETBTR0MOVR6,#01HLJMPLOOP3NEXT3:LJMPLOOP1MATCH:CJNEA,#0BFH,NEXT2CLRTR0CLRTR1LJMPMAINNEXT2:LJMPLOOP1LOOP3:MOVA,P1CJNEA,#0FFH,LOOP3LJMPLOOP1TOINT:MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HDJNZR7,NEXTCJNER3,#00H,LED1CJNER4,#00H,LED2CJNER5,#00H,LED3CJNER6,#00H,LED4LED1:MOVP2,#11HCLRTR0MOVR7,#0C8HSJMPNEXT1LED2:MOVP2,#12HCLRTR0MOVR7,#0C8HSJMPNEXT1LED3:MOVP2,#14HCLRTR0MOVR7,#0C8HSJMPNEXT1LED4