基于单片机控制的智力竞赛抢答器设计

重庆科技学院

学生实习（实训）总结报告

学院:电气与信息工程学院专业班级:学生姓名:学号:实习(实训)地点:逸夫科技大楼I512报告题目:智力抢答器报告日期：20年月日

指导教师评语:成绩（五级记分制）:

指导教师（签字）:目录一、实习目的和任务 一、实习目的和任务1.1实习目的意义单片机课程设计是在《单片机原理及应用》课程后进行的一次综合练习。其目的在于加深对MSC-51单片机的理解，掌握单片机应用系统的设计方法：掌握常用接口芯片的正确使用方法；加强单片机应用电路的设计与分析能力；提高在单片机应用方面的时间技能和科学作风；培养综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际，学以致用的原则。1.2任务重庆科技学院任务书设计题目：基于单片机控制的智力竞赛抢答器学生姓名第8组课程名称单片机系统综合训练电气2011地点实验楼I512、506起止时间18-19周设计内容及要求要求完成以下功能：1.基本功能能容许2—6组抢答；能显示抢答组号；各组计分，并能计分显示；比赛结束时，能发出报警声。2.扩展功能显示实时温度设计参数显示位数：4位进度要求时间内容地点指导教师12.30布置设计任务及要求，查资料，程序设计练习I512、506钟、辜李、吴12.31程序设计练习（时钟程序设计）硬件电路画图练习（课后）I512、506钟、翟李、王1.1元旦1.2程序设计练习（时钟程序设计）硬件电路画图练习（课后）I512、506辜、钟吴、王1.3总体方案设计，硬件设计、画硬件电路原理图I512、506翟、辜李、吴1.6软件方案设计，画软件流程图I512、506钟、翟李、王1.7程序设计、调试I512、506钟、辜吴、王1.8程序设计、调试，讲解设计报告要求I512、506钟、翟李、吴1.9程序设计、调试，撰写设计报告I512、506辜、翟李、王1.10设计答辩验收I512、506全部参加参考资料1.王景景.单片机原理及应用.机械工业出版社2.自编.单片机应用设计指导书其它说明１.本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，院系审批后交院系办备案，一份由负责教师留用。２.若填写内容较多可另纸附后。3.一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。教研室主任：指导教师：钟秉翔/李作进/吴英/王雪/辜小花/翟渊二、实习任务的方案本次课程设计采用STC89C52作为主控芯片，利用主控芯片的定时/计数器进行智力抢答器的基本功能。三、系统硬件设计3.1单片机最小系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对52系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作）。单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。图3.1单片机的最小系统原理图3.2数码管电路的设计本课程设计采用四位共阳数码管。数码管段选端与P0口连接，由于P0口有上拉电阻且驱动共阳数码管需要在P0口输出低电平，因此在P0口外接数码管段选口时需要加上限流电阻。数码管的位选由单片机P2口第四位控制，低电平有效。数码管接口电路图如下：图3.2数码管显示电路的设计原理图3.3按键电路的设计本次设计共有四个手动开关。一个控制计时开始开始，三个控制抢答。在实际编程中，利用延时函数来消去抖动时间。避免按一次多处理的状况发生，影响程序正常执行。图3.5手动控制开关设计原理图四、系统软件设计4.1主程序设计开始开始中断、定时/计数器初始化键盘扫描LED灯闪烁数码管显示秒数结束voidmain(){ P14=0;TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1; while(1){ P0=0x00; display(Number,Time); key(); }}4.2定时器／计数器初始化子程序设计开始开始定时器0工作方式1定时器赋初值允许定时器0中断启动定时器允许外部中断0外部中断0跳变触发CPU开放中断结束初始化关键程序段TMOD=0x01;/*采用计数器用模式1，为16位计数器*/TH0=(65536-50000)/256; /*0x3C*/TL0=(65536-50000)%256; /*0xB0*//*计50000个数，用时50ms*/ET0=1;/*允许T0中断*/TR0=1;/*启动计数器*/EA=1;/*CPU开放总中断*/EX1=1;/*允许外部中断1中断，即允许响应端口P3^3(K2)中断*/初始化程序之后使单片机达到初始工作状态，然后按照程序的流程执行程序命令达到单片机的工作要求。4.3按键控制抢答子程序设计开始开始K4按下，启动外部中断0数码管显示0015K1.K2.K3按下CPU禁止响应中断，计数器停止计数Ｎ启动定时／计数器退出Ｙvoidkey(){ if((key4==0)&&(key5==0)) { delay(5); if(key4==0) { key5=1; if(mode<2) mode++; else { mode=0; } if(mode==0) { flag=1; flag1=1; flag2=1; flag3=1; Number=0; TR0=1; Time=15; } if(mode==1) { TR0=0; Number=0; Time=15; LED5=1; } } } if((key1==0)&&(key5==0)) { delay(5); if(key1==0) { key5=1; if(flag1==1&&flag==1) { Number=1; Time=20; flag2=0; flag3=0; } TR0=1; } } if((key2==0)&&(key5==0)) { delay(5); if(key2==0) { key5=1; if(flag2==1&&flag==1) { Number=2; Time=20; flag1=0; flag3=0; } TR0=1; } } if((key3==0)&&(key5==0)) { delay(5); if(key3==0) { key5=1; if(flag3==1&&flag==1) { Number=3; Time=20; flag1=0; flag2=0; } TR0=1; } } if((key1==1)&&(key2==1)&&(key3==1)&&(key4==1)&&(key5!=0)) { key5=0; } }4.4按键计时子程序设计开始开始数码管计时20数码管计到0结束voidtimer0(void)interrupt1using3{ TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; count++; if(count==20) { if(flag==1) { Time--; if(Time==0) { Time=15; LED5=0; flag=0; } } count=0; }}五、调试及性能分析5.1程序调试1、在Keil软件上写好程序然后编译连接成功没有错误警告。2、将Keil软件编译的程序通过程序Stc-Isp烧录进单片机中，单片机的数码管和LED灯正常工作，按键正常工作程序没有错误。3、调试结束。5.2性能分析此次设计实现了智力抢答器的简单功能。心得体会通过一周的实训，我们很好的完成了单片机的实训，期间我学到了很多宝贵的知识和经验。在这次的单片机实训中，我们了解了单片机的用途，掌握了单片机的编译程序和装载并进行运行，在这段时间我学会了硬件和软件的基本操作，熟悉实验箱、电脑，了解运行结果及检查并进行实践操作。这次设计过程中，遇到了很多棘手的问题，很多东西，动起手来束手无策，大多都只得先通过查阅资料或者参考别人做类似课题，才能自己动手设计画图，编程调试。过程中还错误不少，就这个程序吧，我写了改，改了写，花了很长时间。通过这次课程设计，关于单片机的知识深入了解了更多，但更多是让我知道了知识的欠缺，很多环节，都慢慢翻书或者查找资料才能完成。让我明白，在以后的学习中，应更注重知识的应用，更注重实质的掌握。

当然这次课程设计，提高了知识的应用能力和和实践能力，同时提高了独立思考独立完成任务的能力，当然同组之间，遇到了实在没办法解决的问题，也相互的咨询和讨论，加强了大家的合作精神和团结能力。这对以后的学习和工作都有重要意义。

参考文献[1]张义辉，李家庆，单片机系统综合训练指导书.重庆科技学院[2]张毅刚.单片机原理及应用.北京：高等教育出版社,2005附录一程序清单#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharTime=15,Number=0;ucharcount;ucharflag=0;ucharkey5=0;ucharflag1=1,flag2=1,flag3=1;ucharmode=2;ucharcode1[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};ucharscore1,score2,score3;sbitkey1=P2^0; sbitkey2=P2^1; sbitkey3=P2^2;sbitkey4=P3^2;sbitLED1=P2^4;sbitLED2=P2^5;sbitLED3=P2^6;sbitLED4=P2^7;sbitLED5=P3^4;sbitP14=P1^4;voiddelay(uintz){ uinti,j; for(i=z;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--);}voiddisplay(ucharbiaohao,uchartime) { ucharh,l,m,n; h=time/10; l=time%10; m=biaohao/10; n=biaohao%10; LED1=0; P0=code1[m]; delay(2); LED1=1; LED2=0; P0=code1[n]; delay(2); LED2=1; LED3=0; P0=code1[h]; delay(2); LED3=3; LED4=0; P0=code1[l]; delay(2); LED4=1;}voidkey(){ if((key4==0)&&(key5==0)) { delay(5); if(key4==0) { key5=1; if(mode<2) mode++; else { mode=0; } if(mode==0) { flag=1; flag1=1; flag2=1; flag3=1; Number=0; TR0=1; Time=15; } if(mode==1) { TR0=0; Number=0; Time=15; LED5=1; } } } if((key1==0)&&(key5==0)) { delay(5); if(key1==0) { key5=1; if(flag1==1&&flag==1) { Number=1; Time=20; flag2=0; flag3=0; } TR0=1; } } if((key2==0)&&(key5==0)) { delay(5); if(key2==0) { key5=1; if(flag2==1&&flag==1) { Number=2; Time=20; flag1=0; flag3=0; } TR0=1;