單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--8位智能搶答器

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是采用7端數(shù)碼管顯示結(jié)果，以AT89C51單片機(jī)為核心，由八個(gè)搶答按鈕，兩個(gè)鎖存器，開始按鈕，復(fù)位按鈕組成。八位智能定時(shí)搶答器可靠性高，反應(yīng)速度靈敏，搶答器具有PC接口，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化、工作方式、顯示時(shí)間的集中設(shè)置，使用人機(jī)界面操作，使操作簡(jiǎn)單易行。</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用的重

2、要意義在于從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，以前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)目的：3</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：3</p><p><b>　　三、硬件設(shè)

3、計(jì)：3</b></p><p>　　3.1、硬件總原理圖（見附錄1）3</p><p>　　3.2、主要硬件介紹4</p><p>　　3.2.1 AT89C51簡(jiǎn)介4</p><p>　　3.2.2 74HC573簡(jiǎn)介10</p><p>　　3.2.3 LED數(shù)碼管簡(jiǎn)介11</p>

4、;<p>　　四、軟件設(shè)計(jì)、13</p><p>　　4.1主程序流程圖13</p><p>　　4.2 定時(shí)器T0\T1中斷服務(wù)處理13</p><p>　　4.3 搶答處理設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.4鍵盤掃描程序流程圖15</p><p>　　4.5 搶答數(shù)碼顯示軟件程序設(shè)計(jì)17&

5、lt;/p><p>　　4.6軟件程序（見附錄2）18</p><p>　　五、設(shè)計(jì)總結(jié)：18</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：19</b></p><p><b>　　附錄120</b></p><p><b>　　附錄221</b><

6、;/p><p>　　單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　（8位智能定時(shí)搶答器）</p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　熟悉單片機(jī)仿真軟件Proteus，單片機(jī)開發(fā)環(huán)境Keil的應(yīng)用；</p><p>　　增進(jìn)對(duì)單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)單片機(jī)理論方面的

7、理解；</p><p>　　使學(xué)生了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過程、方法及實(shí)現(xiàn)，為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　此倒計(jì)時(shí)搶答器可容納8組參賽的數(shù)字式搶答器，它們的編號(hào)分別是1、2、3、4、5、6、7、8，首先按下電源開關(guān)，指示燈亮，再按下啟動(dòng)按鈕S

8、B1，搶答器可以進(jìn)行20秒倒計(jì)時(shí)，選手必須在20秒之內(nèi)進(jìn)行搶答，八個(gè)選手，誰先按下自己手中的按鈕，LED顯示器SM就會(huì)顯示相對(duì)應(yīng)的選手號(hào)碼，如果20秒還沒有人搶答，那么搶答器自鎖，本次搶答無效，按下復(fù)位按鈕S10后可繼續(xù)搶答。</p><p>　　聲控功能：在麥克風(fēng)接口MIC處插入麥克風(fēng)，主持人喊一聲“開始”，搶答器開始進(jìn)入20秒倒計(jì)時(shí)搶答階段。聲控切換按鈕SB2和啟動(dòng)搶答開始按鈕S9具有互鎖功能，當(dāng)聲控切換按鈕

9、SB2開啟之后，開始按鈕S9處于無效狀態(tài)，防止主持人在沒說“開始”之前就誤按了啟動(dòng)搶答按鈕，八個(gè)選手，誰先按下自己手中的按鈕，LED顯示器SM就會(huì)顯示相對(duì)應(yīng)的選手號(hào)碼。</p><p><b>　　三、硬件設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　3.1、硬件總原理圖（見附錄1）</p><p>　　3.2、主要硬件介紹</p><

10、;p>　　3.2.1 AT89C51簡(jiǎn)介</p><p>　　3.2.1.1 AT89C51描述</p><p>　　單片機(jī)全稱為單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer）。因?yàn)閱纹瑱C(jī)主要用于控制系統(tǒng)中，所以又稱微控制器（Microcontroller Unit，MCU）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。它具有嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)所要求的體

11、系結(jié)構(gòu)，微處理器，指令系統(tǒng)，總線方式，管理模式等。他把計(jì)算機(jī)的基本部件都微型化集成到一塊芯片上了，通常片內(nèi)部都含有中央處理部件（CPU），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），程序存儲(chǔ)器（ROM，EPROM，F(xiàn)lsh ROM），定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和各種輸入/輸出（I/O）接口他們之間的相互連接結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。AT89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS。8位單片機(jī)帶有4K字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器（PENROM）和128字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），

12、這種器件采用ATMEL公司的高密度、不容易丟失存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與MCS-51系列的單片機(jī)兼容。片內(nèi)含有8位中央處理器和閃爍存儲(chǔ)單元，有較強(qiáng)的功能的AT89C51單片機(jī)能夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中。 </p><p>　　圖2-1 單片機(jī)結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.2.1.2 AT89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　AT89C51是MCS-51系列單片機(jī)的

13、典型產(chǎn)品，我們以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。 AT89C51單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：</p><p><b>　　·中央處理器</b></p><p>　　中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件

14、，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　·數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)</p><p>　　AT89C51內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能

15、使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p><p>　　·程序存儲(chǔ)器(ROM)</p><p>　　AT89C51共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p>　　·定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)</p><p>　　AT89C51有兩個(gè)16位的可編

16、程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p>　　·并行輸入輸出(I/O)口</p><p>　　AT89C51共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p><b>　　·全雙工串行口</b></p><p>　　AT89C51

17、內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。</p><p><b>　　·中斷系統(tǒng)</b></p><p>　　AT89C51具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。</p><p>

18、;<b>　　·時(shí)鐘電路</b></p><p>　　AT89C51內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。</p><p>　　單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普

19、林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS-51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-96系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.2.1.3 AT89C51引腳功能特性</p><p>　　圖2-2 89C51單片機(jī)引腳圖</p><p>　　AT89C51提供以下的功能標(biāo)準(zhǔn)：4K字節(jié)閃爍存儲(chǔ)器，128字節(jié)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)

20、存儲(chǔ)器，32個(gè)I/O口，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，1個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，1個(gè)串行通信口，片內(nèi)震蕩器和時(shí)鐘電路。另外， AT89C51還可以進(jìn)行0HZ的 </p><p>　　靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的節(jié)電模式。 圖2-2 AT89C51引腳示意圖</p><p>　　閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保

21、存隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，但震蕩</p><p>　　器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個(gè)復(fù)位。</p><p>　　1、VCC：電源電壓</p><p><b>　　2、GND：接地</b></p><p>　　3、P0口： P0口是一組8位漏極開路雙向I/O口，即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口時(shí)，每一個(gè)

22、管腳都能夠驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL電路。當(dāng)“1”被寫入P0口時(shí)，每個(gè)管腳都能夠作為高阻抗輸入端。P0口還能夠在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，轉(zhuǎn)換地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，并在這時(shí)激活內(nèi)部的上拉電阻。P0口在閃爍編程時(shí)，P0口接收指令，在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令，需要接電阻。</p><p>　　4、P1口：P1口一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)</p><p>　　圖2-3 MCS

23、-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　可驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。因?yàn)閮?nèi)部有電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)輸出一個(gè)電流。閃爍編程時(shí)和程序校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址。</p><p>　　5、P2口：P3口是一組帶有內(nèi)部電阻的8位雙向I/O口，P3口輸出緩沖故可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL電路。對(duì)P3口寫如“1”時(shí)，它們被內(nèi)部

24、電阻拉到高電平并可作為輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用電阻輸出電流。P3口除了作為一般的I/O口外，更重要的用途是它的第二功能（表1所示）。除此之外P3口還接收一些用于閃爍存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 </p><p>　　6、RST：復(fù)位輸入。當(dāng)震蕩器工作時(shí)，RET引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　7、ALE/：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，

25、ALE輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE以時(shí)鐘震蕩頻率的1/16輸出固定的正脈沖信號(hào) ，因此它可對(duì)輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖時(shí)，閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，這個(gè)引腳還用于輸入編程脈沖。如果必要，可對(duì)特殊寄存器區(qū)中的8EH單元的D0位置禁止ALE操作。這個(gè)位置后只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被應(yīng)用。此外，這個(gè)引腳會(huì)微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE

26、無效。</p><p>　　表1 P3口的第二功能</p><p>　　8、:程序儲(chǔ)存允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器讀取指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。</p><p>　　9、EA/VPP：外部訪問允許。欲使中央處理器僅訪問外部程序存

27、儲(chǔ)器，EA端必須保持低電平。需要注意的是：如果加密位LBI被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電壓VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。</p><p>　　10、XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　　11、XTAL2：震蕩器反相放大器的

28、輸出端。</p><p>　　3.2.2 74HC573簡(jiǎn)介 </p><p>　　74HC573 （八進(jìn)制3 態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器）跟LS/AL573 的管腳一樣。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn)CMOS 輸出兼容的。加上拉電阻，他們能和LS/ALSTTL輸出兼容。當(dāng)鎖存使能端為高時(shí)，這

29、些器件的鎖存對(duì)于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。 </p><p>　　圖2-4 SL74HC573</p><p>　　SL74HC573使用參數(shù)：輸出能直接接到CMOS，NMOS 和TTL 接口上</p&

30、gt;<p>　　操作電壓范圍：2.0V~6.0V</p><p>　　低輸入電流：1.0uA </p><p>　　CMOS 器件的高噪聲抵抗特性</p><p>　　SL74HC573功能如表2所示。 </p><p>　　表2

31、 SL74HC573功能</p><p>　　注：X=無 Z＝高阻抗 </p><p>　　3.2.3 LED數(shù)碼管簡(jiǎn)介</p><p>　　LED數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，圖A、B為共陰管和共陽管的電路，圖C為兩種不同出線形式的引出腳功能圖。</p><p>　　一個(gè)LED數(shù)碼管可用來顯示一位0～9十進(jìn)制數(shù)和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。小型數(shù)碼

32、管（0.5寸和0.36寸）每段發(fā)光二極管的正向壓降，隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙色）的顏色不同略有差別，通常約為2～2.5V，每個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在5～10mA。LED數(shù)碼管要顯示BCD碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專門的譯碼器，該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力。</p><p>　　圖A 共陰連接（“1”電平驅(qū)動(dòng)） 圖B 共陽連接（“0”電平驅(qū)動(dòng)）</p>

33、<p>　　圖2-5 LED數(shù)碼管符號(hào)及引腳功能圖</p><p>　　LED顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種工作方式</p><p>　　LED顯示器工作在靜態(tài)顯示方式下，共陰極或共陽極連接在一起，然后接地或+5V；每位的段選線（A,B,…,G,H）與一個(gè)8位并行口相連。這樣，只要在每一位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。</p><p>　

34、　在多位LED顯示時(shí)，為了化簡(jiǎn)電路，降低成本，將所有位的斷選線并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位的I/O口控制，即控制段選碼而共陰極或共陽極點(diǎn)分別由相應(yīng)的I/O線控制即控制位選碼，這就是動(dòng)態(tài)顯示。</p><p>　　4位LED動(dòng)態(tài)顯示電路只需一個(gè)8位I/O口及一個(gè)4位I/O口，其中8個(gè)I/O控制段選碼，4位I/O控制位選。進(jìn)行4位字符顯示時(shí)，采用掃描顯示方式，即在每一瞬間只使某一位顯示相應(yīng)字符，在此瞬間，段選控制I/O口輸

35、出相應(yīng)字符段選碼，位選控制I/O口在該顯示位送入選通電平（共陰極送低電平，共陽極送高電平），以保證該位顯示相應(yīng)字符。如此輪流，使每位顯示該位應(yīng)顯示字符，并保持延遲一段時(shí)間（1～5ms），以造成視覺暫留效果。不斷循環(huán)送出相應(yīng)的段選碼、位選碼，就可以獲得視覺穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。</p><p><b>　　四、軟件設(shè)計(jì)、</b></p><p><b>　　4.1主

36、程序流程圖</b></p><p>　　此程序的及時(shí)采用定時(shí)器T0和T1中斷完成，其余狀態(tài)循環(huán)調(diào)用顯示子程序。系統(tǒng)主程序流程圖如圖4-1所示：</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　4.2 定時(shí)器T0\T1中斷服務(wù)處理</p><p>　　定時(shí)器T0用于響鈴程序，定時(shí)器T1用于計(jì)時(shí)

37、程序。當(dāng)答題剩余5秒種時(shí)P3.7口不斷取反使喇叭發(fā)出一定頻率的聲音，提示選手當(dāng)有選手第一個(gè)按下?lián)尨鹌靼磁r(shí)數(shù)碼管顯示選手號(hào)碼，開始倒計(jì)時(shí)，并鎖定搶答。當(dāng)在此選手之后再有選手按下按扭時(shí)無效，數(shù)碼管不變。</p><p>　　定時(shí)中斷程序流程圖如4-2所示： </p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　4.3 搶答處理設(shè)計(jì)&

38、lt;/p><p>　　通過89S51芯片的控制，從而構(gòu)成了整個(gè)電路。搶答組數(shù)可以在八組以內(nèi)任意使用，流程圖設(shè)計(jì)如下圖1-8所示：</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p>　　4.4鍵盤掃描程序流程圖</p><p>　　本系統(tǒng)的鍵盤采用的是4×4矩陣式鍵盤，矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位

39、于行、列線的交叉點(diǎn)上。一個(gè)4×4的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有16個(gè)按鍵的鍵盤，顯然，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，矩陣式鍵盤較之獨(dú)立式按鍵鍵盤要節(jié)省很多I/O口。</p><p>　　矩陣式鍵盤中，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端，在進(jìn)行鍵盤掃描時(shí)，首先把矩陣鍵盤列線的第一根線置高，然后分別再檢測(cè)矩陣鍵盤行線是否有高電平的信號(hào)，如果有信號(hào)，那么就證明這根行線與第一根列線相交處的按鍵被按下了，單片機(jī)就讀入這個(gè)鍵值。如

40、果所有的四根行線都沒有信號(hào)，那么就把第一根列線置低，把第二根列線置高，再一次檢測(cè)行線有沒有信號(hào)，然后依次類推。</p><p>　　由于鍵盤掃描的速度很快，而人按鍵總會(huì)持續(xù)一定的時(shí)間，因此只要單片機(jī)處在等待輸入的狀態(tài)，這個(gè)鍵盤掃描程序基本上不會(huì)錯(cuò)過任何一個(gè)按鍵信號(hào)。由于一般人按鍵會(huì)有抖動(dòng)，抖動(dòng)信號(hào)造成鍵盤掃描時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤的信號(hào)，要不就是掃描不進(jìn)數(shù)據(jù)，要不就是重復(fù)輸入很多次數(shù)據(jù)，因此需要有一個(gè)消除抖動(dòng)的程序。讓

41、單片機(jī)不響應(yīng)一些相關(guān)的抖動(dòng)信號(hào)，而只響應(yīng)一次確實(shí)存在的按鍵信號(hào)。消抖動(dòng)程序是這樣實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，并不立即認(rèn)為是一次按鍵，而是延時(shí)一段時(shí)間以后再進(jìn)行檢測(cè)，如果三次檢測(cè)都有信號(hào)，那么就認(rèn)為有一次按鍵動(dòng)作發(fā)生了。延時(shí)的選擇非常重要，太快了，起不到消除抖動(dòng)的效果，太慢了又讓鍵盤太不靈活，錯(cuò)過較多的按鍵信號(hào)。鍵盤掃描程序的流程圖如圖4-4示。</p><p>　　圖4-4鍵盤掃描程序流程</p>

42、<p>　　4.5 搶答數(shù)碼顯示軟件程序設(shè)計(jì)</p><p>　　采用靜態(tài)顯示，顯示器由9個(gè)共陽極數(shù)碼管組成。輸入只有兩個(gè)信號(hào)，它們是串行數(shù)據(jù)線DIN和移位信號(hào)CLK。9個(gè)串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相連，了九位共陽極七段數(shù)碼管，共陽極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陽極（二極管正端）連接在一起，通常，公共陽極接高電平（一般接電源），七它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為低電平時(shí)，則

43、該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻，這里的限流電阻選100Ω。數(shù)碼顯示程序流程如圖4-5：</p><p>　　圖4-5數(shù)碼顯示程序流程</p><p>　　4.6軟件程序（見附錄2）</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)

44、總結(jié)：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)定位于本學(xué)科發(fā)展方向?qū)纹瑱C(jī)的編程及數(shù)字電路的應(yīng)用進(jìn)行研究，并且得到了一些有意義的結(jié)論。搶答器的出現(xiàn)已經(jīng)很多年了，并且種類很多。目前搶答器的功能是比較完善的，即智能化，可靠性高，速度快，工作穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)采用了部分智能化，在搶答時(shí)間方面還須改進(jìn)，而且在準(zhǔn)確性方面也有待于改進(jìn)。一個(gè)學(xué)期的單片機(jī)學(xué)習(xí)主要是課本上理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，這些理論知識(shí)遠(yuǎn)不滿足對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用的要求

45、，這次設(shè)計(jì)給我們提供了一次很好的理論聯(lián)系實(shí)際的機(jī)會(huì)，使得我們對(duì)單片機(jī)的功能以及應(yīng)用有了更深的了解。</p><p>　　另外，程序設(shè)計(jì)是本次的一個(gè)難點(diǎn)，由于對(duì)指令的運(yùn)用不夠熟練使得在編程時(shí)碰壁。特別對(duì)于一些中斷程序，因涉及到一些標(biāo)志位而使得編程難度更高，雖然通過查資料以及同學(xué)老師的指導(dǎo)解決了這些問題，但編程方面的欠缺還是很大的，這為我以后的學(xué)習(xí)敲響了警鐘，在以后我應(yīng)加強(qiáng)這方面的練習(xí)以提高自己。</p>

46、<p>　　在此期間，其中的酸甜苦辣都嘗到了，在這過程中幾乎每晚12點(diǎn)后睡覺，遇到問題及時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)查找資料，就連晚上睡覺都會(huì)時(shí)常夢(mèng)到做設(shè)計(jì)。很久很久沒有這樣的感覺了，雖然很累，但感覺很充實(shí)，很有收獲，尤其是最后看到自己設(shè)計(jì)的成果成功運(yùn)行后那種感覺無法用語言來描敘，感覺所有的付出都得到了回報(bào)，是那么的理所當(dāng)然又是那么的出人意料。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b>&l

47、t;/p><p>　　1.李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù). 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，2009.</p><p>　　2.張迎新.單片機(jī)初級(jí)教程. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2007.</p><p>　　3. 張義和protel99pcb99設(shè)計(jì)與應(yīng)用技巧， 北京：科學(xué)出版社2000版.</p><p><b>　　附錄1&

48、lt;/b></p><p><b>　　附錄2</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　/*-----------------------------------------------------------</p><p><b>　　宏定義

49、</b></p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　/*--

50、---------------------------------------------------------</p><p>　　共陽極數(shù)碼管編碼表 0 - f顯示</p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　uchar code tabl

51、e[]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90,0X88,0X83,0XC6,0XA1,0X86,0X8E};</p><p>　　/*-----------------------------------------------------------</p><p><b>　　變量定義</b><

52、/p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　sbit start_stop = P3^6;</p><p>　　sbit reset = P3^7;</p><p>　　sbit key1 = P1^0;</p>

53、<p>　　sbit key2 = P1^1;</p><p>　　sbit key3 = P1^2;</p><p>　　sbit key4 = P1^3;</p><p>　　sbit key5 = P1^4;</p><p>　　sbit key6 = P1^5;</p><p>　　sbit key7

54、 = P1^6;</p><p>　　sbit key8 = P1^7;</p><p>　　sbit state = P3^4;</p><p>　　sbit kaishi=P3^1;</p><p>　　bit start_stop_flag = 0;</p><p>　　bit key1_flag = 0;<

55、;/p><p>　　bit key2_flag = 0;</p><p>　　bit key3_flag = 0;</p><p>　　bit key4_flag = 0;</p><p>　　bit key5_flag = 0;</p><p>　　bit key6_flag = 0;</p><p&

56、gt;　　bit key7_flag = 0;</p><p>　　bit key8_flag = 0;</p><p>　　bit reset_flag = 0;</p><p>　　bit action = 0;</p><p>　　bit kaishi_flag=0;</p><p>　　uchar second

57、 = 20;</p><p>　　uchar timer0_count = 0;</p><p>　　uchar number = 0;</p><p>　　uchar number_display = 0;</p><p>　　/*-------------------------------------------------------

58、----</p><p><b>　　延時(shí)函數(shù)</b></p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　void delay(uint z)</p><p><b>　　{</b>&

59、lt;/p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*---------------

60、--------------------------------------------</p><p><b>　　數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)函數(shù)</b></p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　void display(ucha

61、r number,uchar second)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar second_first,second_second;</p><p>　　second_first = second / 10;</p><p>　　second_second = second % 1

62、0;</p><p>　　P2 = 0x01;</p><p>　　P0 = table[number];</p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　P2 = 0x02;</p><p>　　P0 = 0xbf;</p><p><b

63、>　　delay(2);</b></p><p>　　P2 = 0x04;</p><p>　　P0 = table[second_first];</p><p><b>　　delay(2);</b></p><p>　　P2 = 0x08;</p><p>　　P0 = ta

64、ble[second_second];</p><p>　　delay(2);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*-----------------------------------------------------------</p><p><b>　　開始鍵掃描函數(shù)&l

65、t;/b></p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　void start_stop_keyscan()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(start_stop

66、 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p>　　if((start_stop == 0)&&(!start_stop_flag))</p><p><b>　　{</b></

67、p><p>　　start_stop_flag = 1;</p><p>　　action = 1;</p><p><b>　　TR0 = 1;</b></p><p>　　state = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>

68、<b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　start_stop_flag = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>

69、<b>　　}</b></p><p>　　/*-----------------------------------------------------------</p><p><b>　　八位搶答鍵掃描函數(shù)</b></p><p>　　----------------------------------------

70、--------------------*/</p><p>　　uchar key_scan8()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key1 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　dela

71、y(8);</b></p><p>　　if((key1 == 0)&&(!key1_flag))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key1_flag = 1;</p><p>　　number = 1;</p><p>　　number_

72、display = number;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　key1_

73、flag = 0;</p><p>　　number = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key2 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b>&l

74、t;/p><p>　　if((key2 == 0)&&(!key2_flag))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key2_flag = 1;</p><p>　　number = 2;</p><p>　　number_display = number;

75、</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　key2_flag = 0;</p&g

76、t;<p>　　number = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key3 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p&g

77、t;　　if((key3 == 0)&&(!key3_flag))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key3_flag = 1;</p><p>　　number = 3;</p><p>　　number_display = number;</p><p

78、><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　key3_flag = 0;</p><p>　　nu

79、mber = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key4 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p>　　if((key4 == 0

80、)&&(!key4_flag))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key4_flag = 1;</p><p>　　number = 4;</p><p>　　number_display = number;</p><p><b>　　}&

81、lt;/b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　key4_flag = 0;</p><p>　　number = 0;</p

82、><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key5 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p>　　if((key5 == 0)&&(!key5

83、_flag))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　key5_flag = 1;</p><p>　　number = 5;</p><p>　　number_display = number;</p><p><b>　　}</b></p&g

84、t;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　key5_flag = 0;</p><p>　　number = 0;</p><p>&l

85、t;b>　　}</b></p><p>　　if(key6 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p>　　if((key6 == 0)&&(!key6_flag))</p>

86、<p><b>　　{</b></p><p>　　key6_flag = 1;</p><p>　　number = 6;</p><p>　　number_display = number;</p><p><b>　　}</b></p><p><

87、b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　key6_flag = 0;</p><p>　　number = 0;</p><p><b>　　}</b&

88、gt;</p><p>　　if(key7 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p>　　if((key7 == 0)&&(!key7_flag))</p><p><b&

89、gt;　　{</b></p><p>　　key7_flag = 1;</p><p>　　number = 7;</p><p>　　number_display = number;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>

90、;</p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　key7_flag = 0;</p><p>　　number = 0;</p><p><b>　　}</b></p>&l

91、t;p>　　if(key8 == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p>　　if((key8 == 0)&&(!key8_flag))</p><p><b>　　{</b>&

92、lt;/p><p>　　key8_flag = 1;</p><p>　　number = 8;</p><p>　　number_display = number;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

93、p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　key8_flag = 0;</p><p>　　number = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(numbe

94、r_display != 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　return 1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>

95、<b>　　{</b></p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*-----------------------------------

96、------------------------</p><p><b>　　復(fù)位鍵掃描函數(shù)</b></p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　void reset_keyscan()</p><p&g

97、t;<b>　　{</b></p><p>　　if(reset == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p>　　if((reset == 0)&&(!reset_flag))<

98、;/p><p>　　{second=20;</p><p>　　reset_flag = 1;</p><p>　　number_display = 0;</p><p>　　state = 1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　

99、}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　reset_flag = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</

100、b></p><p><b>　　/*</b></p><p><b>　　開機(jī)函數(shù)*/</b></p><p>　　void kaishi_keyscan()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(kaishi ==

101、0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p>　　if((kaishi == 0)&&(!kaishi_flag))</p><p><b>　　{</b></p><p

102、>　　kaishi_flag = 1;</p><p>　　number_display = 0;</p><p>　　state = 1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else&

103、lt;/b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　kaishi_flag = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*-----------------

104、------------------------------------------</p><p><b>　　主函數(shù)</b></p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　void main()</p>&l

105、t;p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0x01;</p><p><b>　　TH0=0x3c;</b></p><p><b>　　TL0=0xb0;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p>

106、;<p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{while((kaishi == 0)&&(!kaishi_flag))</p>&l

107、t;p>　　{start_stop_keyscan();</p><p>　　reset_keyscan();</p><p>　　while(action)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!key_scan8())</p><p><b&g

108、t;　　{</b></p><p>　　display(number_display,second);</p><p>　　if(second == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　second = 20;</p><p><b>　　bre

109、ak;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　TR0 = 0;</b></p><p>　　second = 0;</p><p>　　display(number

110、_display,second);</p><p>　　action = 0;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　display(number_display,second);</p><p>&l

111、t;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*-----------------------------------------------------------</p><p><b>

112、　　中斷服務(wù)函數(shù)</b></p><p>　　------------------------------------------------------------*/</p><p>　　void timer0() interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p><b

113、>　　TH0=0x3c;</b></p><p><b>　　TL0=0xb0;</b></p><p>　　timer0_count ++;</p><p>　　if(timer0_count == 20)</p><p><b>　　{</b></p><p

114、>　　timer0_count = 0;</p><p>　　second --;</p><p>　　if(second == 0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0 = 0;</b></p><p>　　number_dis