AT89C51單片機的8位競賽搶答器的proteus仿真設計_倒計時可調(diào)

任務要求

本設計是以搶答為出發(fā)點?？紤]到依需設定限時回答的功能，利用AT89C51單片機及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機的定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機地結合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間。用開關做鍵盤輸出，發(fā)光二極管和蜂鳴器發(fā)出提示。同時系統(tǒng)能夠實現(xiàn)：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；在軟件中還應用了外部中斷，通過中斷解除搶答的鎖存，似的設計更加靈活，實用性更強。
本設計主要設計指標：
（1） 按鍵輸入模塊，包括主持人時間加，時間減，開始搶答，新一輪4個按鍵和選手1號到4號共搶4答按鍵；
（2） 顯示模塊，可以搶答實現(xiàn)倒計時和顯示搶答選手編號。
（3） 蜂鳴器模塊，用于倒計時提醒，倒計時開始后發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間為0.5s左右。

仿真

程序

4.1 主程序

主程序完成外部中斷初始化、定時器初始化、蜂鳴器模塊初始化。主程序掃描主持人不斷掃描按鍵，進行對應的操作。
進入主程序后，顯示顯示預設的倒計時數(shù)字20，程序掃描主持人按鍵倒計時加減鍵和開始按鍵。按下開始按鍵后，倒計時開始工作，實時刷新倒計時數(shù)字，每倒計時1秒蜂鳴器beep引腳拉低0.5秒，蜂鳴器短鳴0.5秒。在掃描到選手按下按鍵后，倒計時定時器停止工作，顯示選手編號和按下?lián)尨疰I的時間。

主要（關鍵）代碼：

	EA=1;
   EX0=1;//外部中斷0
	IT0=1;//設置下降沿觸發(fā)中斷0
	TMOD=0x11;
	TH0=(65536-50000)/256;//這是50ms的
	TL0=(65536-50000)%256;
	ET0=1;
	TR0=0; 
	TH1=(65536-50000)/256;//這是50ms的
	TL1=(65536-50000)%256;
	ET1=1;
	TR1=1; 
	time=20; //定時時間
	num=0; //選手編號
	flag=0; //搶答模式標志位
	beep=0;//蜂鳴器為0 不響

此段程序是完成外部中斷初始化、定時器初始化、蜂鳴器模塊初始化。完成后進入大循環(huán)。

TempData[2]=dofly_DuanMa[time/10];
//分解顯示信息，如要顯示68，則68/10=6  68%10=8  
TempData[3]=dofly_DuanMa[time%10];
if(num!=0)
	m=1;
if(start==0)
{
	DelayMs(10); 
	if(start==0)
	{	
		flag=1;
	    while(!start);
			}
	}

這段函數(shù)完成了倒計時的顯示和掃描是否開始倒計時。在沒有開始搶答時，選手按下按鍵會顯示選手編號和清零時間，一起防止選手搶答。開始搶答后，標志位flag變?yōu)?。開始執(zhí)行按鍵掃描函數(shù)check2();

void check1()
{
	if(num==1)
	{
		TempData[0]=dofly_DuanMa[num/10];
//分解顯示信息，如要顯示68，則68/10=6  68%10=8  
		TempData[1]=dofly_DuanMa[num%10];
		beep=0;
		Display(0,8); //數(shù)碼管顯示函數(shù)
		TR0=0;	
		while(m);
	}  	  		

假如按鍵1按下，會顯示選手編號。同時程序會卡在while(m);循環(huán)。此時除了新一輪按鍵之外的任何按鍵都系統(tǒng)沒有任何變化。

新一輪按鍵是系統(tǒng)復位，即使程序一直在執(zhí)行while(m)循環(huán)，按下按鍵后，程序會執(zhí)行一次硬件復位，將變量清零，函數(shù)重新執(zhí)行按鍵掃描。

4.2 按鍵掃描子函數(shù)

關鍵代碼介紹

if(key1==0)
{
	DelayMs(10); 
	if(key1==0)
	{	
		num=1;
		while(!key1);
	}
}

程序一直判斷按鍵引腳電壓，按下按鍵電壓為0。按鍵會產(chǎn)生抖動，需要進行消抖處理，演示10毫秒后，如果按鍵電壓還是0，令按鍵數(shù)目num為1。表示按下的按鍵是按鍵1。供主函數(shù)處理按鍵消息。

4.3顯示子程序
關鍵代碼介紹

void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num)
{
	unsigned char i;
	  
	for(i=0;i<Num;i++)
	{ 
		DataPort=0;   //清空數(shù)據(jù)，防止有交替重影
       	DUAN=1;     //段鎖存
       	DUAN=0;

       	DataPort=dofly_WeiMa[i+FirstBit]; //取位碼 
       	WEI=1;     //位鎖存
       	WEI=0;

       	DataPort=TempData[i]; //取顯示數(shù)據(jù)，段碼
       	DUAN=1;     //段鎖存
       	DUAN=0;
       
	   	DelayMs(2); // 掃描間隙延時，時間太長會閃爍，太短會造成重影

	}
}  

該函數(shù)用于動態(tài)掃描數(shù)碼管。輸入?yún)?shù) FirstBit 表示需要顯示的第一位，如賦值2表示從第三個數(shù)碼管開始顯示，如輸入0表示從第一個顯示。 Num表示需要顯示的位數(shù)，如需要顯示99兩位數(shù)值則該值輸入2。顯示主要控制74HC573鎖存數(shù)據(jù)。先清除數(shù)據(jù)，清段鎖存。然后選擇位碼。開位鎖存將數(shù)據(jù)存在位鎖存器，選擇到了需要顯示的數(shù)碼管。位鎖存完成后將數(shù)據(jù)寫進段鎖存數(shù)據(jù)，將需要顯示的數(shù)據(jù)寫到數(shù)碼管中。

4.4蜂鳴器提示子函數(shù)
蜂鳴器的正極接到VCC（+5V）電源上面，蜂鳴器的負極接到三極管的發(fā)射極E，三極管的基極B經(jīng)過限流電阻R3后由單片機的beep引腳控制，當beep輸出低電平時，三級管QS截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當beep輸出高電平時，三級管導通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，我們可以通過程序控制beep腳的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關閉。

if(t==20)//設置為20，就是0.5s為高0.5s為低
{
	beep=1;
	t=0;
	time--;
	TempData[2]=dofly_DuanMa[time/10];//分解顯示信息，如要顯示68，則68/10=6  68%10=8  
	TempData[3]=dofly_DuanMa[time%10];
	if(time<=0)
	{
		time=0;			
	}			
}

在50ms一次的定時器0中斷中，每10次中斷令蜂鳴器置零。第20次中斷令蜂鳴器置一。以此產(chǎn)生0.5s短暫提醒。

測試

1.初始化。

2.未按下開始搶答鍵，選手搶答無效。

3.按下開始搶答鍵，進入搶答倒計時。

3.有選手按下?lián)尨疰I，顯示選手號碼及剩余時間。