三路抢答器专业课程设计方案报告.doc

单片机综合设计汇报

专业： 电气工程及其自动化
年级： 级
学号： 2213112
姓名： 刘伟

成绩：

指导老师： 陈勇
三路路抢答器
1.内容概述
抢答器是一个应用很广泛设备，在多种竞赛、抢答场所中，它能快速、客观地分辨出最先取得讲话权选手。现在大多数抢答器均使用单片机和数字集成电路。本设计利用C51单片机及外围接口实现多路抢答系统，利用单片机定时器/计数器定时和记数原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使液晶屏能够正确地显示计时时间。
现在电视节目日益丰富，其中竞赛步骤也越来越多，其中抢答器是不可或缺器材。它能正确、公正、直观地判定出第一抢答者。此次设计用STC12C5A60S2单片机作为关键控制元件，设计一个简易抢答器，并经过利用KeilC软件编辑程序，仿真验证。使系统能够完成多路抢答，且系统实用性强，判定正确，操作简单。
2．设计方案及原理
此次设计抢答过程关键分为准备抢答，开始抢答，开始答题三个阶段。本方案以STC12C5A60S2单片机作为主控关键，和晶振、液晶屏等组成三路抢答器，利用了单片机电源电路、按键复位电路、时钟电路、定时电路等。具体系统设计方框图图1所表示。

图1 系统原理方框图
三抢答器由三个按键控制，程序一致判定是否有按键按下，若没有按键按下则循环判定，直到有按键按下后，立即把经过按键输入信号储存起来然后对3路输入信号进行扫描判定，发光二极管亮闪，液晶显示器显示抢答到人，表示抢答成功。软件设计利用中止系统基础组成原理编写中止服程序，其信号由按键电路提供，由CPU响应中止，并输出响应。用到了定时器模块、显示时间模块、计数器模块等。程序步骤图图2所表示。

图2系统步骤图

3．原理分析
在抢答中，只有要求开始后抢答才有效，假如在开始抢答前抢答为无效；液晶屏能够显示是哪位选手有效抢答，抢答时间和回复问题时间倒计时显示在液晶屏上。若选手回复完成，主持人按下准备按钮，液晶屏清零，能够进入下一提抢答。P3.0为主持人按键，提醒选手开始抢答，此时三极管D1闪亮。P3.1-P3.3为三路抢答输入，为选手抢答按键。P3.0为主持人提醒开始抢答倒计时按键，此时液晶屏倒计时。P1.1-P1.3为选手对应提醒灯按下即闪亮，反复按下无效。

4．程序设计：
#include<reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar num,s1num,count,shijian;
sbit d1=P1^0;//zhuchi
sbit d2=P1^1;//xuanshou1
sbit d3=P1^2;
sbit d4=P1^3;
sbit d5=P1^4;
sbit k1=P3^3;//zhuchi
sbit k2=P3^2;//xuanshou1
sbit k3=P3^1;
sbit k4=P3^0;
uchar code table[]="ANSWER 2";
uchar code table3[]="ANSWER 1";
uchar code table4[]="ANSWER 3";
uchar code table1[]="PLEASE DA TI";
uchar code table2[]="JINGA";
sbit lcden=P2^0;
sbit lcdrs=P2^2;
sbit lcdrw=P2^1;
sbit beep=P2^6;
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void di()
{
beep=0;
delay(100);
beep=1;
}

void write_com(uchar com)
{
lcdrs=0;
lcden=0;
P0=com;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
void write_date(uchar date)
{
lcdrs=1;
lcden=0;
P0=date;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
void write_sfm(uchar add,uchar date)
{
uchar shi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
write_com(0x80+0x40+add);
write_date(0x30+shi);
write_date(0x30+ge);
}
void init()
{
TMOD=0x01;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1;
ET0=1;
lcden=0;
lcdrw=0;
write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
write_com(0x01);
write_com(0x80);

for(num=0;num<13;num++)
{
write_date(table1[num]);
delay(50);
}
write_sfm(0,shijian);
}
void keyscan()
{
if(k1==0)
{
delay(5);
if(k1==0)
{
while(!k1);
s1num++;
di();
if(s1num==1)
{
TR0=1;
d1=0;
delay(500);
d1=1;
}
if(s1num==2)
{
s1num=0;
d1=0;
delay(500);
d1=1;
TR0=0;
shijian=0;

}
}

}
}
void main()
{
init();
while(1)
{
keyscan();
}
}
void timer0() interrupt 1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
count++;
if(count==20)
{
count=0;
shijian++;
if(shijian==20)
{
write_com(0x80+0x40+8);
for(num=0;num<5;num++)
{
write_date(table2[num]);
delay(50);
}
}
if(shijian==60)
shijian=0;
write_sfm(0,shijian);
}
if(s1num!=0)
{
if(k2==0)
{
delay(5);
if(k2==0)
{
while(!k2);
TR0=0;
d2=0;
delay(500);
d2=1;
write_com(0x80+0x40+8);
for(num=0;num<8;num++)
{
write_date(table[num]);
delay(50);
}
}
}
if(k3==0)
{
delay(5);
if(k3==0)
{
while(!k3);
TR0=0;
d3=0;
delay(500);
d3=1;
write_com(0x80+0x40+8);
for(num=0;num<8;num++)
{
write_date(table3[num]);
delay(50);
}
}
}
if(k4==0)
{
delay(5);
if(k4==0)
{
while(!k4);
TR0=0;
d4=0;
delay(500);
d4=1;
write_com(0x80+0x40+8);
for(num=0;num<8;num++)
{
write_date(table4[num]);
delay(500);
}
}
}
}
}
5. 实际制作结果概述
初始状态图3所表示

图3
当裁判员按键开始后 开始计时图4

图4
当有些人抢答时结果图5 此时为2号抢答到

图5
这就实现了简单抢答器功效。

6．总结
此次课程设计题目是三路抢答器设计，在设计过程中出现了以下多个问题。复位键按下电路无反应现象，经过调整变阻大小才处理了液晶屏不现实问题。而复位键不灵敏问题则是因为时间过短造成复位显示不显著。经过查阅相关资料，很多问题最终得四处理。而这些才是作为一名工科学生最宝贵财富。