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使用单片机设计抢答器的资料和程序概述

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描述

  在知识比赛中, 特别是做抢答题目的时候, 在抢答过程中,为了知道哪一组或哪一位选手先答题,必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中,靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器,使以上问题得以解决,即使两组的抢答时间相差几微秒,也可分辨出哪组优先答题。本文主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理,以及它的实际用途。 ! 系统工作原理本系统采用8051单片机作为核心。控制系统的四个模块分别为:存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。该抢答器系统通过开关电路四个按键输入抢答信号;利用语音芯片ISD1420 完成语音的录放功能; 利用存储程序; 利用一个数码管来完成显示功能。工作时,用按键通过开关电路输入各路的抢答信号,经单片机的处理, 输出控制信号, 控制数码管和语音芯片工作。在数码管上显示哪一组先答题,并通过语音系统读出 “第9组请答题”,从而实现整个抢答过程。抢答器程序在本文下放给了一个还需要大家来完善,如果你有更好的设计请联系我(www.51hei.com首页有联系方式),系统的原理图如下图
 

抢答器

  1、如果想调节抢答时间或答题时间,按“抢答时间调节”键或“答题时间调节”键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下“加1s”键,如果想减一秒按一下“-1s”键,时间LED上会显示改变后的时间,调整范围为0s~99s, 0s时再减1s会跳到99,99s时再加1s会变到0s。

  2、主持人按“抢答开始”键,会有提示音,并立刻进入抢答倒计时(预设15s抢答时间),如有选手抢答,会有提示音,并会显示其号数并立刻进入回答倒计时(预设10s抢答时间),不进行抢答查询,所以只有第一个按抢答的选手有效。倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。

  3、如倒计时期间,主持人想停止倒计时可以随时按“停止”按键,系统会自动进入准备状态,等待主持人按“抢答开始”进入下次抢答计时。

  4、如果主持人未按“抢答开始”键,而有人按了抢答按键,犯规抢答,LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停,直到按下“停止” 键为止。

  *******************************************************************************************

  P1.0为开始抢答,P1.7为停止,p1.1-p1.6为六路抢答输入 数码管段选P0口,位选P2口,蜂鸣器输出为P3.6口

  *******************************************************************************************

  ;============

  OK EQU 20H ;抢答开始标志位;将P1口与P2口互换,P3.0-P1.0,P3.1-P1.7

  RING EQU 22H ;响铃标志位

  ORG 0000H

  AJMP MAIN

  ORG 0003H

  AJMP INT0SUB

  ORG 000BH

  AJMP T0INT

  ORG 0013H

  AJMP INT1SUB

  ORG 001BH

  AJMP T1INT

  ORG 0040H

  ;===============-

  ;单片机抢答器主程序设计

  ;================

  MAIN: MOV R1,#0FH ;初设抢答时间为15s

  MOV R2,#0AH ;初设答题时间为10s

  MOV TMOD,#11H ;设置未定时器/模式1

  MOV TH0,#0F0H

  MOV TL0,#0FFH ;越高发声频率越高,越尖

  MOV TH1,#3CH

  MOV TL1,#0B0H ;50ms为一次溢出中断

  SETB EA

  SETB ET0

  SETB ET1

  SETB EX0

  SETB EX1 ;允许四个中断,T0/T1/INT0/INT1

  CLR OK

  CLR RING

  SETB TR1

  SETB TR0 ;一开始就运行定时器,以开始显示FFF.如果想重新计数,重置TH1/TL1就可以了

  ;=====查询程序=====

  START: MOV R5,#0BH

  MOV R4,#0BH

  MOV R3,#0BH

  ACALL DISPLAY ;未开始抢答时候显示FFF

  JB P1.0,NEXT ;ddddddd

  ACALL DELAY

  JB P1.0,NEXT ;去抖动,如果“开始键”按下就向下执行,否者跳到非法抢答查询

  ACALL BARK ;按键发声

  MOV A,R1

  MOV R6,A ;送R1-》R6,因为R1中保存了抢答时间

  SETB OK ;抢答标志位,用于COUNT只程序中判断是否查询抢答

  MOV R3,0AH ;抢答只显示计时,灭号数

  AJMP COUNT ;进入倒计时程序,“查询有效抢答的程序”在COUNT里面

  NEXT: JNB P1.1,FALSE1

  JNB P1.2,FALSE2

  JNB P1.3,FALSE3

  JNB P1.4,FALSE4

  JNB P1.5,FALSE5

  JNB P1.6,FALSE6

  AJMP START

  ;=====非法抢答处理程序=====

  FALSE1: ACALL BARK ;按键发声

  MOV R3,#01H

  AJMP ERROR

  FALSE2: ACALL BARK

  MOV R3,#02H

  AJMP ERROR

  FALSE3: ACALL BARK

  MOV R3,#03H

  AJMP ERROR

  FALSE4: ACALL BARK

  MOV R3,#04H

  AJMP ERROR

  FALSE5: ACALL BARK

  MOV R3,#05H

  AJMP ERROR

  FALSE6: ACALL BARK

  MOV R3,#06H

  AJMP ERROR

  ;=====INT0(抢答时间R1调整程序)=====

  INT0SUB:MOV A,R1

  MOV B,#0AH

  DIV AB

  MOV R5,A

  MOV R4,B

  MOV R3,#0AH

  ACALL DISPLAY ;先在两个时间LED上显示R1

  JNB P3.4,INC0 ;P3.4为+1s键,如按下跳到INCO

  JNB P3.5,DEC0 ;P3.5为-1s键,如按下跳到DECO

  JNB P1.7,BACK0 ;P3.1为确定键,如按下跳到BACKO

  AJMP INT0SUB

  INC0: MOV A,R1

  CJNE A,#63H,ADD0 ;如果不是99,R2加1,如果加到99了,R1就置0,重新加起。

  MOV R1,#00H

  ACALL DELAY1

  AJMP INT0SUB

  ADD0: INC R1

  ACALL DELAY1

  AJMP INT0SUB

  DEC0: MOV A,R1

  JZ SETR1 ;如果R1为0, R1就置99,

  DEC R1

  ACALL DELAY1

  AJMP INT0SUB

  SETR1: MOV R1,#63H

  ACALL DELAY1

  AJMP INT0SUB

  BACK0: RETI

  ;=====INT1(回答时间R2调整程序)=====

  INT1SUB:

  MOV A,R2

  MOV B,#0AH

  DIV AB

  MOV R5,A

  MOV R4,B

  MOV R3,#0AH

  ACALL DISPLAY

  JNB P3.4,INC1

  JNB P3.5,DEC1

  JNB P1.7,BACK1

  AJMP INT1SUB

  INC1: MOV A,R2

  CJNE A,#63H,ADD1

  MOV R2,#00H

  ACALL DELAY1

  AJMP INT1SUB

  ADD1: INC R2

  ACALL DELAY1

  AJMP INT1SUB

  DEC1: MOV A,R2

  JZ SETR2

  DEC R2

  ACALL DELAY1

  AJMP INT1SUB

  SETR2: MOV R2,#63H

  ACALL DELAY1

  AJMP INT1SUB

  BACK1: RETI

  ;=====倒计时程序(抢答倒计时和回答倒计时都跳到改程序)=====

  COUNT: MOV R0,#00H ;重置定时器中断次数

  MOV TH1,#3CH

  MOV TL1,#0B0H ;重置定时器

  RECOUNT:

  MOV A,R6 ;R6保存了倒计时的时间,之前先将抢答时间或回答时间给R6

  MOV B,#0AH

  DIV AB ;除十分出个位/十位

  MOV 30H,A ;十位存于(30H)

  MOV 31H,B ;个位存于(31H)

  MOV R5,30H ;取十位

  MOV R4,31H ;取个位

  MOV A,R6

  SUBB A,#07H

  JNC LARGER ;大于5s跳到LARGER,小于等于5s会提醒

  MOV A,R0

  CJNE A,#0AH,FULL;1s中0.5s向下运行

  CLR RING

  AJMP CHECK

  FULL: CJNE A,#14H,CHECK;下面系1s的情况,响并显示号数并清R0,重新计

  SETB RING

  MOV A,R6

  JZ QUIT ;计时完毕

  MOV R0,#00H

  DEC R6 ;一秒标志减1

  AJMP CHECK

  LARGER:

  MOV A,R0

  CJNE A,#14H,CHECK;如果1s向下运行,否者跳到查“停/显示”

  DEC R6 ;计时一秒R6自动减1

  MOV R0,#00H

  CHECK: JNB P1.7,QUIT ;如按下停止键退出

  ACALL DISPLAY

  JB OK,ACCOUT ;如果是抢答倒计时,如是则查询抢答,否者跳过查询继续倒数(这里起到锁抢答作用)

  AJMP RECOUNT

  ACCOUT:JNB P1.1,TRUE1

  JNB P1.2,TRUE2

  JNB P1.3,TRUE3

  JNB P1.4,TRUE4

  JNB P1.5,TRUE5

  JNB P1.6,TRUE5

  AJMP RECOUNT

  QUIT: CLR OK ;如果按下了“停止键”执行的程序

  CLR RING

  AJMP START

  ;=====正常抢答处理程序=====

  TRUE1: ACALL BARK ;按键发声

  MOV A,R2

  MOV R6,A ;抢答时间R2送R6

  MOV R3,#01H

  CLR OK ;因为答题的计时不再查询抢答,所以就锁了抢答

  AJMP COUNT

  TRUE2: ACALL BARK;

  MOV A,R2

  MOV R6,A

  MOV R3,#02H

  CLR OK

  AJMP COUNT

  TRUE3: ACALL BARK;

  MOV A,R2

  MOV R6,A

  MOV R3,#03H

  CLR OK

  AJMP COUNT

  TRUE4: ACALL BARK;

  MOV A,R2

  MOV R6,A

  MOV R3,#04H

  CLR OK

  AJMP COUNT

  TRUE5: ACALL BARK;

  MOV A,R2

  MOV R6,A

  MOV R3,#05H

  CLR OK

  AJMP COUNT

  TRUE6: ACALL BARK;

  MOV A,R2

  MOV R6,A

  MOV R3,#06H

  CLR OK

  AJMP COUNT

  ;=====犯规抢答程序=====

  ERROR: MOV R0,#00H

  MOV TH1,#3CH

  MOV TL1,#0B0H

  MOV 34H,R3 ;犯规号数暂存与(34H)

  HERE: MOV A,R0

  CJNE A,#0AH,FLASH ;0.5s向下运行-》灭并停响

  CLR RING

  MOV R3,#0AH

  MOV R4,#0AH

  MOV R5,#0AH ;三灯全灭

  AJMP CHECK1

  FLASH: CJNE A,#14H,CHECK1 ;下面系1s的情况,响并显示号数并清R0,重新计

  SETB RING

  MOV R0,#00H

  MOV R3,34H ;取回号数

  MOV R5,#0BH

  MOV R4,#0BH ;显示FF和号数

  AJMP CHECK1

  CHECK1:JNB P1.7,QUIT1

  ACALL DISPLAY

  AJMP HERE

  QUIT1: CLR RING

  CLR OK

  AJMP START

  ;=====单片机抢答器显示程序=====

  DISPLAY:

  MOV DPTR,#DAT1 ;查表显示程序,利用P0口做段选码口输出/P2低三位做位选码输出,

  MOV A,R5

  MOVC A,@A+DPTR

  MOV P2,#01H

  MOV P0,A

  ACALL DELAY

  MOV DPTR,#DAT2

  MOV A,R4

  MOVC A,@A+DPTR

  MOV P2,#02H

  MOV P0,A

  ACALL DELAY

  MOV A,R3

  MOVC A,@A+DPTR

  MOV P2,#04H

  MOV P0,A

  ACALL DELAY

  RET

  DAT1:DB 00H,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H

  ;“灭”,“1”,“2”,“3”,“4”,“5”,“6”,“7”,“8”,“9”,“灭”,“F”

  DAT2:DB 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H

  ;第一个为零,其他与上相同,因为十位如果为零显示熄灭

  ;====加减时间延时(起到不会按下就加N个数)======

  DELAY1: MOV 35H,#08H

  LOOP0: ACALL DISPLAY

  DJNZ 35H,LOOP0

  RET

  ;=====延时(显示和去抖动用到)=====

  DELAY: MOV 32H,#12H

  LOOP: MOV 33H,#0AFH

  LOOP1: DJNZ 33H,LOOP1

  DJNZ 32H,LOOP

  RET

  ;=====发声程序=====

  BARK: SETB RING

  ACALL DELAY1

  ACALL DELAY1

  CLR RING ;按键发声

  RET

  ;=====TO溢出中断(响铃程序)=====

  T0INT: MOV TH0,#0ECH

  MOV TL0,#0FFH

  JNB RING,OUT;

  CPL P3.6 ;RING标志位为1时候P3.6口不短取反使喇叭发出一定频率的声音

  OUT: RETI

  ;=====T1溢出中断(计时程序)=====

  T1INT: MOV TH1,#3CH

  MOV TL1,#0B0H

  INC R0

  RETI

  END

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