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抢答器的设计
一,设计要求
1,画出电路原理图;
2,元件及参数选择;
3,SCH文件生成与打印输出;
二, 技术指标
1,设计6组参赛的抢答器,每组设置一个抢答按钮.
2,电路具有第一抢答信号鉴别与锁存功能,抢答成功后,显示组别,发出声音.
3,设置记分电路,每组开始预置100分,抢答后由主持人记分,答对一次加10分,答错一次减10分.
4,设置犯规电路,对提前抢答或超时抢答的组别发出声音.
抢答器的设计
摘要:传统的抢答器都是导线布线,受现场环境影响很大.本文介绍的六路无线抢答器,是以8051单片机为核心制成的,其功能为连续可调的0到9秒的 ,抢答有效有高频铃声并显示组别,抢答无效有低频铃声也是显示组别,并且有计分功能,预置100分,答对为加10分,答错为减10分,由主持人手动复位,加减分,所以此抢答操作方便,在很多的场所都可以使用,并且给人的视觉效果非常好.
关键字:抢答器,智能抢答器,无线编解码,单片机.
一,引言
抢答器广泛用于电视台,商业机构及学校,为竞赛增添了刺激性,娱乐性,在一定程度上丰富了人们的业余生活.
二,总体设计方案
1.设计思路
本课题我主要采用单片机电路来实现的.主要设计思路是:在主持人下达命令后,能够准确判断出第一抢答信号并将其锁存,同时将输入信号封锁,使其它抢答无效.主持人没有下达命令时抢答视为犯规.并显示犯规组别,发出低频铃声,抢答成功后对第一信号译码,显示组别并发出高频铃声.定时电路由设置的时间为9秒.计分电路有三个数码管显示.下次抢答时必须由主持人再次操作清除和开始状态开关.
2.总体设计框图
图1总体框图
3.设计原理分析
整个流程过程主要四大块:显示部分,计时部分,预置部分,控制部分.电源用正5伏,8051主控制器,当主持人按下复位键后,定时器开始计时,在0~9秒的时间内如果没有人抢答则为弃权,如果有人按键定时器停止计时间,自动显示组别并发出高频铃声,如果答对主持人按键加10分,答错则减10分,然后按复位键开始下一轮抢答.
三,主要元件介绍分析
1.8051芯片:8051芯片含有40个管脚,其中32个管脚是P0,P1,P2,P3,四个I/O接口,两个时钟电路引脚XTAL1,XTAL2,四个控制引脚RST, ALE,PSEN和EA,一个电源引脚和一个接地引脚.其中XTAL1,XTAL2引脚用来控制时钟电路,RST是复位信号输入端,当此输入端保持两个机器周期的高电平时,就可以完成复位操作,ALE端是地址锁存允许信号端,PSEN程序存储允许输出信号端,EA外部程序存储器地址允许输入端.
2.74LS373:74LS373含有20个接口,8个输入端,8个输出端,一个电源接口和一个接地口,LE和OE接口.
3.数码管:数码管有8个输入接口和一个共阴极端,8个输入端分别接A,B,C,D,E,F,G七个显示管和一个小数点端DP.
图2数码管
4.扬声电路:该电路由一个作为驱动作用的三极管,一个电阻和一个喇叭组成.
5.计分电路:该集成电路具有"清零",预置数,加计数和减计数四个功能.进行预置时,在P0口输入100,当抢答成功的时候手动加10分,不成功时候减10分.当需要加分时,按键使P0口输入高电平,在程序寄存器中送入10,则显示器个位进1,显示加10分.当需要减分的时,按键使P0口输入低电平在程序寄存器中送入10,则显示器十位减10分,则显示少10分.
四,程序介绍
1.定时整定:复位键复位以后,处理器收到整定时间的信号,这样给片内用于定时设置的单元连续的加1操作,其过程的状态显1位显示器显示,当断开整定开关程序转入下一步的访问.
2.组别显示:当有人抢答时,则停止定时显示组别,抢答有效发出高频铃声(输出2KHZ脉冲),无效为低频铃声(输出为1KHZ脉冲),此处用了一个键操作程序,还有一个脉冲信号输出程序.
3.加减分程序:先预置100分,若抢答成功,主持人按键加10分,若回答错误则减10分,若犯规则执行显示组别,发出低频铃声.
4.消噪子程序:以防止误动作,查询得到组别号码,暂存于单片机内指定单元,同时完成下述操作:关闭定时钟,封闭抢答查询,以保证以后 抢答无效.
Y
N
Y
N
Y
N
Y
N
图3程序流程图
五,源程序清单:
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 000BH
AJMP MAIN
ORG 3000H
MAIN:MOV SP,#2FH
MOV B,#5AH ;中断90次
MOV TOMD,#01H
MOV TL0,#0B0H
MOV TH0,#3CH
SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
SJMP $
RE: MOV TL0,#0B0H
MOV TH0 #3CH
DJNA B,LOOP
CLR TR0
LOOP: SETB RESET
LJMP MAIN
ORG 2000H
SETB TOMD
MOV TMOD #01H
CPL P0
MOV DPTR,#7F04H ;把地址送到DPTR
MOV A,#0BH ;送10次循环
MOV @DPTR,A
INC DPTR
MOV A,#40H
MOV @DPTR,A
MOVX DPTR,#7F00H
RESET
ORG4000H
MOV A,#00H ;向数据输出输入口送0
MOV SUBF,A
KL0: JNB TI,KL0
CLR TI
KL1: JNB P1.0,PK1 ;P1.0键是否按下
JB P1.1,KL1
PK1: ACALL D10MS ;延时10秒
JNB P1.1,KL2
KL2: ACALL D10MS
JNB P1.2,KL3
KL3: ACALL D10MS
KL4: JNB P1.0,KL4
JNB P1.1,KL4
JNB P1.2,KL4
MOV A,R4 ;取键号
ADD A,R3
SUBB A,#0AH ;是命令键吗
JNC KL6 ;转向命令键处理
MOV DPTR,#TABL #TABL ;字型码表初值送DPTR
ADD A,#0AH ;恢复键号
MOVC A,@A+DPTR ;取字型数据
MOV R0,60H ;取显示缓冲区指针
MOV @R0,A ;将字型码入显示缓冲区
INC R0 ;显示缓冲区地址加1
CJNE R0,#60H,KD ;判断是否到最高位
MOV 60H,#58H ;保存显示缓冲区地址
KD : MOV 60H,R0
KD1: ACALL LED ;调用显示子程序
RET
KL6: MOV B,#03 ;修正命令键地址转移表指针
MUL AB
MOV DPTR,LTB ;地址表转移指令送DPTR
LJMP @A+DPTR
TABL: DB CCH,86H,92H,CFH
DB 80H,8FH,E0H,A4H
LED: SETB P0 ;开放显示器
MOV R7,#03 ;显示位数送R7
LED1: MOV A,@R0 ;送显示数据
MOV SUBF,A
LED2: JNB TI,LED2
CLR TI
INC R0
DJNZ R7,LED1
CLR P0
RET
ORG 5000H
MOVX @DPTR,#100H
MOV A,@DPTR
MOV P0,DPTR
LED: SUBB P0,#10H
AJMP KF
0RG 6000H
KE: MOV A,#0B6H ;输入控制字
MOVX @DPTR,A ;方式控制字输入
MOV DPTR,#7FFEH ;指向计数器
MOV A,#0D0H ;1MS周期计数值
MOV @DPTR,A
MOV A,#02H
MOV @DPTR,A ;1KHZ方波输出
KF: MOV A,#0B6H
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#7FFFH
MOV A,#0E0H
MOV @DPTR,A
MOV A,#02H
MOV @DPTR,A ;2KHZ方波输出
ORG 7000H
SETB P0.7
MOV R7,#1EH
DL: MOV R6,DL1
DJNZ R7,DL
CLR P0.7
RESET P0.7
ORG 8000H
START: LJMP MAIN
LJMP PG INT0
NOP
NOP
LJMP ERR
LJMP PGT0
NOP
NOP
LJMP ERR
RESET
END
总结与体会
经过近两周的努力,在老师和同学的帮助下,我基本上完成了设计任务.通过这次课程设计,我充认识到了自学的重要性,以及学以致用的道理.我在图书馆查阅了大量的资料,同时也认识到了图书馆的重要作用.在今后的学习过程中,应该多到图书馆看一些专业方面的书籍,以丰富自己的知识.也使我加深了对单片机及接口技术的理解和应用.由于知识水平的局限,设计中可能会存在着一些不足,我真诚的接受老师和同学的批评和指正.
最后衷心感谢老师的悉心指导和同学门的热心帮助!
参考文献:
[1]李朝青主编,《单片机原理与接口技术》,北京航天航空大学出版社,1994
[2]何立民主编,《单片机应用与设计》,北京航天航空大学出版社,1990
[3]邹逢兴编著,《计算机硬件技术基础实验教程》,高等教育出版社,1994
㈡ 数字四路抢答器的毕业设计怎么做啊。。。我什么都不会。。求助啊。。。。
我的想法是用4个开关4个继电器。每个开关控制一个继电器线圈。然后每个继电器常闭触点分别串联到其他三个继电器的开关线路上继电器解指示灯或者喇叭什么的。
㈢ 51单片机四路抢答器毕业论文 只要四路
第一章 绪论设计的四路数字抢答器，每路设计一抢答按钮供选手使 用，并设置一个系统清除和抢答控制总开关 S，该开关由主持 人控制。 抢答器具有限时抢答功能，每一轮的限时抢答时间设定为 30 秒。主持人启动"开始"键后，在设定的时间内，参赛选手 进行抢答有效，否则无效。 抢答器具有锁存与显示功能。选手抢答成功则显示相应 的编号，此时其他选手无法抢答。优先抢答选手的编号一直 保持到主持人将系统清除为止。用计时器数码管显示当前剩 余的答题时间， 当答题剩余时间为 5 秒时，小灯闪烁提示；当答题时间结束 时，蜂鸣器发出响声，提示答题者答题时间到。 本课题我们主要采用单片机电路来实现的，主要设计思 路是：在主持人下达命令之后，若选手在 30s 内没有闭合开 关，就进入下一环节；若有选手闭合开关，主机就能够准确 判断出第一抢答信号并将其锁存，同时将其余输入信号封锁， 使其它抢答无效，此时主持人根据屏幕上显示的号码判断是 哪位选手可以做答，此时最先闭合开关的选手开始进入答题 倒计时，若在 60s 内答题则视为有效；否则无效。 程序流程图如图 1-1.1-2 所示： 选手发送图： 开始 初始化：P0.P2 口清零 定时器 T1 方式选择；串行口发送方式选 择；启动定时器 1 并装入初值 判断抢答是否成功 向主机发送选手号 显示答题倒计时 图 1-1 主持人接受图：开始 初始化： P0.P1.P2.口清零， 串行口接受方式选择,T1 接收方 式选择，启动计数器 T1，并装入初值，开总中断和串行口 中断 总开关是否按下 允许接收，并显示抢答时间倒计时 是否接受到抢答信号 显示优先按下键的选手号码， 并屏蔽其他选手 号码 图 1-2 系统方案论证 第二章 系统方案论证方案一：如图 2-1，采用一个单片机，一个计时器，一个 数码管，选手通过按下开关作为输入信号，完成抢答输入信 号的触发。主持人根据选手的输入信号准确判断出最先按下 开关的选手，并屏蔽其他抢答信号，让优先按键的选手开始 作答，同时计时器开始计时倒计时。电路主要运用了定时器 和计数器，该电路的优点是电路图比较简单，缺点是抗干扰 能力差，缺乏实际利用价值。 图 2-1 方案二：采用五个单片机，五个计时器，一个数码管， 电路主要运用串行口中断和定时器计数器的工作原理。接通 电源后， 主持人将开关拨到"清零"状态， 抢答器处于禁止状态， 编号显示器灭灯，主持人将开关置开始"状态，宣布"开始"抢 答器工作，开始抢答时间倒计时，如果在抢答时间倒计时内 无人抢答，则直接进入下一环节，若有人在这时间内优先抢 答，则其开始作答，与此同时抢答倒计时，改换成作答倒计 时，当倒计时到 5s 时，信号灯闪烁提醒作答选手，当计时结 束时，蜂鸣器发出报警声响提示选手。选手抢答实行优先锁 存，优先抢答，选手的编号一直保持到裁判将系统清零为止。 该电路的缺点是电路复杂，优点是便于每位选手观看倒计时， 实用性较好，在实际生活中应用较多。 通过以上两个方案的比较，我们不难发现第二个电路增 加了一些控制电路，控制起来比较容易一些，效果和实用性 比第一个好，故本实验采用第二个原理图。 系统图各位选手通过按键发送请求信号告知主持人，主持人通 过数码管上号码告诉哪位选手可以答题，如图 2-2 1号 4号 主 持 人 2号 3号 图 2-2 第三章 理论分析本课题的电路采用单片机 AT89C51 作为控制芯片， 分别是 主持人和每位参赛选手都有自己的控制器。每位选手的控制 芯片 P0 和 P2 口上都接一个共阴极的数码管作为答题倒计时 的显示。P1^4 口接一按键，按键的另一端接地，供选手抢答 使用。 P1^6 接音频放大电路， 并在其输出端接一个喇叭，作 为答题剩余时间提醒。当选手按下按键抢答成功时，它就会 通过控制芯片上的串行口发送自己的选手号，同时也启动了 答题倒计时，当答题时间只剩下 5 秒时，喇叭就会发出“叮 咚”提醒选手抓紧时间答题。 主持人的控制芯片的 P0 . P1 和 P2 口都接一共阴极的数码 管，其中 P1 口的数码管用来显示抢答成功选手的号码。P1 和 P2 口的数码管开始时用来显示允许抢答的时间限制，当有 选手抢答成功时，就转为显示抢答时间倒计时。P3^7 接开关 和指示灯,当开关按下指示灯亮时才允许选手们进行抢答。当 有一号选手抢答成功，则通过软件关闭串行口中断屏蔽其他 的选手。 选手向主持人发送自己的选手号码是采用串行口单工通 讯的原理。 每个控制芯片内部都有一个功能强大的全双工的 异步通信串行口， 其内部有两个物理上独立的接收. 发送缓冲 期 SBUF，可同时发送. 接收数据。每次串行口的使用，串行 口需初始化后, 才能完成数据的输入、输出。其初始化过程如 下: (1) 按选定串行口的操作模式设定 SCON 的 SM0、SM1 两 位二进制编码。(2) 对于操作模式 2 或 3, 应根据需要在 TB8 中写入待发送的第 9 位数据。(3) 若选定的操作模式不 是模式 0, 还需设定接收/发送的波特率。设定 SMOD 的状态, 以控制波特率是否加倍。 若选定操作模式 1 或 3, 则应对定 时器 T1 进行初始化以设定其溢出率。 这些初始化须通过软件 编程来实现。 本设计采用的是模式 2--9 位数据异步通讯方式。 其工作原理为： (1).一帧为 11 位：9 位数据位，1 个起始位(0)，1 个停 止位(1)。第 9 位数据位在 TB8/RB8 中，常用作校验位和多机 通讯标识位(2).RXD：接收数据端，TXD：发送数据端。(3). 波特率： 方式 2：B=(2SMOD/64)×fosc ，本设计用定时器 1 来产生。(4).发送：先装入 TB8，写入 SBUF 并启动发送， 发送结束，TI=1。接收：REN=1，允许接收。接收完一帧，若 RI=0 且第 9 位为 1 (或 SM2=0)，将接收数据装入接收 SBUF， 第 9 位装入 RB8，使 RI=1；否则丢弃接收数据，不置位 RI。 原理图如下： 图3 试验及数据分析 第四章 试验及数据分析 1. 实验环境在实验室里用 proteus 仿真，用 keil 编程，最后得到仿真 结果。 2. 数据（1）主机工作 ） 主持人闭和开关后，数码管显示零，计时器显示抢答倒 计时，从 30s 开始倒计时。如图 4-2-1： 图 4-2-1 （2）选手一抢答 ） 在抢答倒计时时间内，选手一闭合开关，主机数码管上 显示”1”,选手一旁边的发光二极管亮，与此同时，主持人和选 手一的计时器开始显示答题倒计时，时间在 60s 内，如图 4-2-2： 图 4-2-2 （3）选手二抢答 ） 在抢答倒计时时间内，选手二闭合开关，主机数码管上 显示”2”,选手二旁边的发光二极管亮，与此同时，主持人和选 手二的计时器开始显示答题倒计时，时间在 60s 内，如图 4-2-3： 图 4-2-3 （4）选手三抢答 ） 在抢答倒计时时间内，选手三闭合开关，主机数码管上 显示”3”,选手三旁边的发光二极管亮，与此同时，主持人和选 手三的计时器开始显示答题倒计时，时间在 60s 内，如图 4-2-4： 图 4-2-4 （5）选手四抢答 ） 在抢答倒计时时间内，选手四闭合开关，主机数码管上 显示”4”,选手四旁边的发光二极管亮，与此同时，主持人和选 手四的计时器开始显示答题倒计时，时间在 60s 内，如图 4-2-5： 图 4-2-5 3. 分析抢答器由单片机以及外围电路组成，由于采用单片机， 使得外围电路非常简单，有如下功能抢答限时、选手答题计 时抢答自锁，灯光指示、暂停复位、电子音乐报声；抢答规 定时限 0-30 秒可调； 面板上设有组号与计时窗口， 显示清晰， 同步显示，互不干扰集抢答器、数显倒计时器于一机； 可设 定抢答、答题两种倒计时时间；抢答器具有锁存与显示功能。 即选手按动按钮， 锁存相应的编号， 并在 LED 数码管上显示； 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定， 本次时间设定为 30 秒，当主持人启动"开始"键后，定时器进 行减计时等等，总之抢答器很有实用价值。 第五章 心得体会今年参加了全国大学生电子设计大赛培训，培训过程中 的艰辛只有亲身经历过才知道里面的酸甜苦辣，我相信这段 时间会给我们留下美好的回忆。在经历了艰苦的培训之后， 我们组只有一个信念，就是无论如何也要尽我们最大的努力， 让老师选上我们，只有选上了，我们的梦想才真的开始了， 否则前面的付出就付诸东流了。 我们做的是抢答器。我们本来很快就有思路了，但给老 师一看的时候，他说太没难度了，会影响我们的选拔分，没 办法，我们只好把难度往上提了，这一提难度我们可就连续 整了 3 天，在这 3 天我们除下吃饭和睡觉的时间不在外，其 余时间通通泡在实验室内，最终通过我们的集体努力，我们 的实验也算有所成果吧。 通过参加这次培训，发现有了很多的体会和收获：首先 是学习能力的加强。这种学习能力包括获取资料的能力、理 解前人思路的能力、系统设计能力、动手能力、分析排除故 障能力、表达能力等多方面，电子设计竞赛的赛制就决定了 上述能力缺一不可。其次是团队精神的培养。电子设计竞赛 要求三人组队参赛，集体计算成绩，这就使得三个人必须互 相信任、互相配合、分工合作。在顺境时要相互提醒保持冷 静，逆境时要相互鼓励共度难关，不能相互埋怨。 我们组永远忘不了这次经历，永远忘不了和我们一起奋 斗的老师和学哥，我们永远坚信我们组是最棒的！ 参 考 文 献 [1] 余发山, 单片机原理及应用技术 ,中国矿业大学出版社, 2003; [2]王卫东,基于单片机的最简连线抢答器的设计与制作,1999; [3]李朝青.2001.单片机原理与接口技术.北京：北京航空航天 大学出版社.94－103，339－348; [4] 沈庆阳、郭庭吉 版社; [5]李朝青主编,《单片机原理与接口技术》,北京航天航空大学 出版社,1994; [6]何立民主编,《单片机应用与设计》,北京航天航空大学出版 社,1990; 8051 单片机实践与应用 清华大学出
电子科协竞赛项目报告书 参赛作品： 单片机的 参赛作品：基于 51 单片机的四路电子抢答器 作品 小 组 成 员： TH XZ 专 业 班 级： 电信 1005 班 报告提交日期： 2011 报告提交日期： 2011 年 3 月 16 日 日期 目录 1 设计要求与功能 ........................................................................................................... 4 1.1 设计基本要求…………………………………………………………………...4 2 硬件设计 ...................................................................................................................... 4 2.1 控制系统及所需元件…………………………………………………………. 4 2.2 抢答器显示模块………………………………………………………………...5 2.3 电源方案的选择 ............................................................................................... 6 2.4 抢答器键盘的选择 ........................................................................................... 6 2.5 蜂鸣器模块 ........................................................................................................ 7 2.6 外部振荡电路 .................................................................................................... 7 3 程序设计 ...................................................................................................................... 7 3.1 程序流程图 ........................................................................................................ 7 3.2 系统的调试…… ………………………………….. …………………………9 3.3 焊接的问题及解决……………………………………………………… …10 4 总结 ............................................................................................................................. 10 附录 C 程序 ................................................................................................................... 11 II 一设计要求与功能 1.1 设计基本要求（1）抢答器同时供 4 名选手或 4 个代表队比赛使用，分别用 4 个按钮 K1～ K4 表示。 （2）设置裁判开关 k5 和清零开关 k6，该开关由主持人控制，当主持人按 下 k6，系统复位，预备抢答，当主持人按下总控制控制开关 k5，开始抢答； （3） 抢答器具有定时抢答功能， 抢答时间为倒计时 15 秒。 当主持人启动 “开 始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的提示声响，声响持续的时 间 0.5 秒左右，当计时小于 5 秒后，每减少一秒，便报警一次以提示选手。 （4）抢答器具有锁存功能，参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效， 蜂鸣器发声，计时停止，数码管上显示选手的编号和时间，选手相应的信号灯被 点亮，其他选手再抢答时无效。 （5）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答。 等待下一轮抢答。 。 二 硬件设计 2.1 控制系统及所需元件控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。其 中单片机 STC89C52 是系统工作的核心，它主要负责控制各个部分协调工作。 所需元件：该系统的核心器件是 STC89C52。各口功能： P0.0-P0.3 是数码管的位选口； P2.0-P2.7 是数码管的段选口，为其传送段选信号； P1.0-P1.3 是 4 组抢答信号的输入口； P1.4、P1.5 由裁判控制,分别是抢答开始\复位功能键； P1.6 为蜂鸣器的控制口； P3.4-P3.7 为选手信号灯输出口； 在其外围接上电复位电路、数码管电路、LED 发光二极管、按键电路及扬声 器电路。 电子抢答器用单片机来设计制作完成的， 由于其功能的实现主要是通过软件 3 编程来完成的，所以采用单片机 STC89C52，它是一个低电压，高性能 CMOS 8 位 单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 512 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技 术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储 单元，功能强大的 STC89C52 单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 下图为其 I/O 口引脚图： STC89C52 管脚图 2.2. 抢答器显示模块显示模块分为数码管模块和 LED 信号灯模块 分别采用四位一体共阴极数码管和四个发光二极管，体积小，功耗低，故障 率低，程序编译容易，资源占用较少。 （见图 1，图 2） 图1 4 图2 2.3 电源方案的选择系统需要 5V 电源来驱动单片机 STC89C52。 利用电脑的 USB 接口可以提供 5V 电压来驱动单片机。 2.4 抢答器键盘的选择键盘是单片机不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带。键盘按结构形 式可以分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件方法产生键码，而后者则用硬件 方法来产生键码。 在单片机中使用的都是非编码键盘， 因为非编码键盘结构简单， 成本低廉，非编码键盘的类型很多，常用的有独立式键盘，行列式键盘等。 本设计采用独立式键盘。 键盘接口中使用多少根 I/O 线，键盘中就有几个按键，键盘接口使用了 6 根 I/O 口线，该键盘就有 6 个按键，这种类型的键盘，其按键比较少，且键盘中 各按键的工作互不干扰。因此可以根据实际需要对键盘中的按键灵活的编码。如 图所示。 最简单的编码方式就是根据 I/O 输入口所直接反映的相应按键， 按下的状态 进行编码，称按键直接状态码，对于这样编码的独立式键盘，CPU 可以通过直接 读取 I/O 口的状态来获取按键的直接状态编码值，根据这个值直接进行按键识 别，这样形式的键盘结构简单，按键识别容易。 5 独立式键盘的缺点是需要占用比较多的 I/O 口线， 当单片机应用系统键盘中 需要的按键比较少或 I/O 口线比较富余时，可以采用这样类型的键盘。 其模块电路图如图 4 所示。采用六个 BUTTON 按钮作为抢答的选择按钮，与 STC89C52 的 P1.0-P1.5 相连。 图 4 键盘模块 2.5 蜂鸣器模块蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计 算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等 电子产品中作发声器件，其图形如图所示. 6 2.6 外部振荡电路外部振荡电路单片机必须在 AT89C52 的驱动下才能工作.在单片机内部有一个 时钟振荡电路,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部 的各个单元，外部振荡电路见图所示。 三 程序设计 3.1 程序流程图： 程序流程图：开始 初始化部分 N K5= =0 Y 启动中断，数码管开始倒计时 N 若有选手抢答 Y 中断停止，数码管显示选手的标号并点亮信号灯 结束抢答器主程序流程图 7 定时器 0 中断 N 1 秒时间到？ Y 秒加 1 数码管显示秒值 中断返回 抢答器定时器中断流程图 扫 描 键 盘 Y K0 键按下 N Y K1 键按下 N Y K2 键按下 N K3 键按下 N 与 K2 键对应的发光二极管亮及数码管显示 与 K1 键对应的发光二极管亮及数码管显示 与 K0 键对应的发光二极管亮及数码管显示 Y 与 K3 键对应的发光二极管亮及数码管显示 扫描停止 键盘扫描流程图 主程序我们组所设计的抢答器的程序采用的是 C 程序设计，C 语言的显著特点是用 二进制来编写程序,程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此之间相互独立。 8 这种结构化方式可使程序层次清晰, 便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数 形式提供给用户的,这些函数可方便的调用,并具有多种循环、 条件语句控制程序 流向,从而使程序完全结构化。虽然 C 语言也是强类型语言，但它的语法比较灵 活，允许程序编写者有较大的自由度。本次设计的主程序中包括时钟设计程序， 定时器中断子程序，LED 显示程序以及按键控制子程序，具体程序见附件。 3.2 系统的调试系统调试包括硬件调试和软件调试，而且两者是密不可分的。我们设计好的 硬件电路和软件程序，只有经过联合调试，才能验证其正确性；软硬件的配人情 况以及是否达到设计任务的要求，也只有经过调试，才能发现问题并加以解决、 完善，最终开发成实用产品。 硬件调试分单元电路调试和联机调试， 单元电路试验在硬件电路设计时已经 进行，这里的调试只是将其制成印刷电路板后试验电路是否正确，并排除一些加 工工艺性错误（如错线、开路、短路等） 。这种调试可单独模拟进行，也可通过 开发装置由软件配合进行。硬件联机调试则必须在系统软件的配合下进行。 软件调试一般包括分块调试和联机调试两个阶段。 程序的分块调试一般在单 片机开发装置上进行， 可根据所调程序功能块的入口参量初值编制一个特殊的程 序段，并连同被调程序功能块一起在开发装置上运行；也可配合对应硬件电路单 独运行某程序功能块，然后检查是否正确，如果执行结果与预想的不一致，可以 通过单步运行或设置断点的方法， 查出原因并加以改正， 直到运行结果正确为止。 这时该 程序功能块已调试完毕，可去掉附加程序段。其它程序功能块可按此法 进行调试。 程序联机调试就是将已调试好的各程序功能块按总体结构联成一个完 整程序，在所研制的硬件电路上运行。从而试验程序整体运行的完整性、正确性 和与硬件电路的配合情况。在联调中可能会有某些支路上的程序、功能块因受条 件制约而得不到相应的输入参数，这时，调试人员应创造条件进行模拟调试。在 联调中如发现硬件问题也应及时修正，直到单片机系统的软件、硬件全部调试成 功为止。系统调试完成后，还要进行一段时间的试运行，从而检验系统的稳定性 和抗干扰能力，验证系统功能是否达到设计要求，是否达到预期的效果。 9 3.3 焊接的问题及解决一般来说，造成硬件问题的首要问题就是焊接了，也就是说焊接的好与坏直 接响产品的正常运行。 造成焊接质量不高的常见原因是:①焊锡用量过多,形成焊 点的锡堆积；焊锡过少,不足以包裹焊点。②冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热 时间不足,焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮(不光滑),有细小裂纹(如同 豆腐渣一样!)。 ③夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香,造成 电连接不良。若夹杂加热不足的松香,则焊点下有一层黄褐色松香膜；若加热温 度太高,则焊点下有一层碳化松香的黑色膜。对于有加热不足的松香膜的情况, 可以用烙铁进行补焊。 对于已形成黑膜的,则要"吃"净焊锡,清洁被焊元器件或印 刷板表面,重新进行焊接才行。④焊锡连桥。指焊锡量过多,造成元器件的焊点之 间短路。这在对超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意。⑤焊剂过 量,焊点明围松香残渣很多。当少量松香残留时,可以用电烙铁再轻轻加热一下, 让松香挥发掉,也可以用蘸有无水酒精的棉球,擦去多余的松香或焊剂。 ⑥焊点表 面的焊锡形成尖锐的突尖。这多是由于加热温度不足或焊剂过少,以及烙铁离开 焊点时角度不当浩成的内。 。 总 结 经过近半个月的努力,在我们合作下,我们较好的完成了这次设计项目，通 过此次电子制作比赛，我们重新认识到了自学的重要性，以及学以致用的道理。 我们在图书馆和网上查阅了大量的资料，同时也认识到了图书馆的重要作用。 通过此次的抢答器的设计，让我们更加重视到专业知识的重要性及动手能力的 必要性，在整个制作过程中，我们出现很多问题，但我们并没有因此而放弃， 在不断调试和失败中，我们不仅学到了专业知识，更是磨炼了我们的心智，让 我们受益匪浅。任何事情只要去做，多多去尝试，努力的要以自己去做为前提 的心态，那么任何事情即使做的不好，也会受益很多，不是有句话叫做：心态 决定的成败的话吗，实在是有理。无论做什么事情都不可能一帆风顺，碰到阻 碍不要舍弃，不要踟蹰不前，不经历风雨，怎么见彩虹！ 在今后的学习过程中，应该多到图书馆看一些专业方面的书籍，比如 protel 画图，proteus 仿真软件，以丰富自己的知识，掌握更多的硬件与软件设计技巧， 使我们在今后的制作中提高效率。 这次设计任务也使我们加深了对单片机及接口 10 技术的理解和应用，由于知识水平的局限，设计中可能会存在着一些不足，我们 真诚的接受老师和同学的批评和指正.。 附录（ 程序） 附录（C 程序） #include<reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int Uchar code table[]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //共阴数码管 0~9 编码 uint i,j,time,num; uchar ge,shi; bit flag,flag1; sbit k1=P1^0;sbit k2=P1^1;sbit k3=P1^2; sbit k4=P1^3;sbit k5=P1^4;sbit k6=P1^5; //k1~k4 为选手按键,k5 为主持人开关,k6 为复位键 sbit beep=P1^6;//定义蜂鸣器的端口 sbit wei1=P0^0;sbit wei2=P0^1; sbit wei3=P0^2;sbit wei4=P0^3;//定义数码管的位选端口 sbit led1=P3^4;sbit led2=P3^5; sbit led3=P3^6;sbit led4=P3^7;//定义 LED 灯的端口 void delay(uint a)//延时函数 { uint i,j; for(i=a;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } 11 void display()//显示函数 { shi=time/10; ge=time%10; P2=table[num];//显示选手编号 wei1=0;delay(1); wei1=1; P2=table[shi]; wei3=0; delay(1); wei3=1; P2=table[ge]; wei4=0; delay(1); wei4=1; } void keyscan() { if(k1==0)//按键按下 { delay(10);//延时去抖动 if(k1==0) { num=1;led1=0;flag=1;TR0=~TR0;TR1=0;//开定时器 0,关定时器 1 beep=1;delay(500);beep=0;//蜂鸣器响 500 毫秒 while(!k1);//等待按键释放 } } if(k2==0) { delay(10); if(k2==0) //显示时间 12 { num=2;led2=0;flag=1;TR0=~TR0;TR1=0; beep=1;delay(500);beep=0; while(!k2); } } if(k3==0) { delay(10); if(k3==0) { num=3;led3=0;flag=1;TR0=~TR0;TR1=0; beep=1;delay(500);beep=0; while(!k3); } } if(k4==0) { delay(10); if(k4==0) { num=4;led4=0;flag=1;TR0=~TR0;TR1=0; beep=1;delay(500);beep=0; while(!k4); } } display();//显示选手编号和时间 if(time==0) { TR0=0; TR1=0; flag=1;//关计时器 0 和 1 13 } if(time==6) TR1=1; } void init() { TMOD=0x11; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; TH1=(65536-50000)/256; TL1=(65536-50000)%256; EA=1;ET0=1;ET1=1; beep=0;//作品上蜂鸣器是赋高电平响，开始置低关闭 } void main() { init();//初始化 while(1) { display(); if(k6==0) { delay(10); if(k6==0) { P3=0xff;//关闭所有 LED 灯 flag1=k6; time=15; wei1=0; num=0; P2=table[num]; 14 while(!flag1) { if(k5==0) { delay(10); if(k5==0) { flag1=1;flag=k5; TR0=1; beep=1;delay(500);beep=0; while(!k5); while(!flag) keyscan();//扫描键盘 } } } } } } } void time0() interrupt 1 { TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; i++; if(i==20) { i=0; time--; } } 15 void time1() interrupt 3 { TH1=(65536-50000)/256; TL1=(65536-50000)%256; j++; if(j==10) { j=0; beep=~beep; } } 16
㈣ 四路抢答器论文
有原理图和接线图。没有梯形图
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你可以访问我的空间，里面有电路图
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四路抢答器的PLC程序设计 摘要:利用日本立石(OMRON)公司生产的C20p型PLC,设计了四路抢答器控制系统。给出了控制梯形图、程 序指令、外部接线图以及该程序的一些扩展前景。 市场上有许许多多种抢答器,但功能却各不相同, 电路也形形色色,而所选元件也各不相同。笔者设计 了一款用PLC控制的抢答器,该抢答器集抢答、声音 警示、灯光指示和计时于一身,借助较少的外围元件 完成抢答的整个过程,选用的是日本立石公司(OM- RON)生产的C20p型PLC设计制作了四路抢答器, 该设计编程简单,容易理解掌握,且工作稳定可靠。总 体电路简单,易于制作。 1 系统工作原理 1.1 控制要求 (1)竞赛者若要回答主持人所提问题时,须抢先 按下桌上的抢答按钮; (2)绿色指示灯亮后,须等主持人按下复位按钮 PB5后,指示灯才熄灭; (3)如果竞赛者在主持人打开SW1开关10 s内 抢先按下按钮,电磁线圈将使彩球摇动,以示竞赛者 得到一次幸运的机会; (4)如果在主持人打开SW1开关10 s内无人抢 答,则必须有声音警示,同时红色指示灯亮,以示竞 赛者放弃该题; (5)在竞赛者抢答成功后,应限定一定的时间回 答问题,根据题目难易可设定时间(如2 min); (6)当主持人打开SW2开关后记时开始, 赛者在回答问题时超出设定时限,则红色指 伴有声音提示,竞赛者停止回答问题。 1.2 选定输入、输出设备 输入设备 输入端子号 抢答按钮 PB11 0000 抢答按钮 PB12 0001 抢答按钮 PB21 0002 抢答按钮 PB22 0003 抢答按钮 PB31 0004 抢答按钮 PB32 0005 抢答按钮 PB41 0006 抢答按钮 PB42 0007 复位按钮 PB5 0008 选择开关 SW1 0009 限时开关 SW2 0010 输出设备 输出端子号 绿色指示灯L1输出0500 绿色指示灯L2输出0501 绿色指示灯L3输出0502 绿色指示灯L4输出0503 红色指示灯L5输出0504 红色指示灯L6输出0505 电磁开关SOL输出0506 无人抢答声音输出0507 回答限时声音输出0508 2 系统软件设计[1~3] 2.1 控制梯形图 系统控制梯形图如图1所示。
㈦ 四路抢答器的PLC控制线路的设定，毕业答辩求答案
五点输入分别是：
抢答开始按钮：I0.0
1#抢答按钮：I0.1
2#抢答按钮：I0.2
3#抢答按钮：I0.3
4#抢答按钮：I0.4
但是输出，我这里有点问题了，你说的组别输出信号和倒计时输出信号，你是指用那种LED数码管显示的么？那么就要用到BCD码了！如果是用触摸屏之类的显示，那么就不用了。你这个输出点就不好确定了。
点位不多，控制简单，也是基本的逻辑程序。