款基于单片机技术的电子抢答器

A electronic snatching-respondbased on

micro controller unit

摘 要：本文介绍用单片机技术设计的电子抢答器,除能

完成基本的抢答功能外,还可进行加分、减分、存贮显示各组分数、答题限时抢答限时等功能.主要有选手抢答部分、主持人控制部分和数码管显示部分。优点是利用单片机来设计抢答器，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。硬件电路简单,功能齐全,操作方便,是一款即先进又实用的电子抢答器.

关键词：单片机、抢答、显示、控制

一、使用说明：首先由主持按下开始键，单片机开始倒计时，选手

们才可以开始抢答，单片机从30秒开始倒计时，如果在30秒内无人抢答，则自动放弃，进入下一题，若有人抢答，则单片机会自动检测是几号首先抢答，做出判断，之后数码管会显示，然后单片机重新倒计时，从90秒开始，若在90秒内回答完并回答正确，主持人可以按加分键，则所的分数会显示在选手的数码管上，若回答错误，则主持人可以通过减分键进行减分，然后进入下一题。

二、方案论证：

方案一：利用集成芯片设计，优点是造价低，但缺点很多，功能单一，操作不便。

方案二：利用单片机设计,充分利用单片机的资源：定时器和IO口，

利用定时器实现倒计时功能，抢答部分采用式键盘，显示部分采用数码管扫描实现，其外围部分简单，主要是由单片机控制，把程序编写成攻即可。

综合考虑以上两个方案，决定采用第二个方案，利用单片机实现。

三、方案设计

抢答键 盘 单片机控制 部 分 倒计时显示 部 分

主持人控制 部 分 各组得分 显示 四、程序

本作品的核心部分是单片的控制部分，所以便一个合适的程序是极其重要的，程序如下：

#include

Static unsigned char dm[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; static unsigned char px2[11]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff,0xff,0xff}; static unsigned char px3[11]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xdf,0xbf,0x7f};

static unsigned char xs[11]={0xc0,0xa4,0xc0,0xa4,0xc0,0xa4,0xc0,0xa4,0xc0,0xb0,0xc0}; static unsigned char dj[4]={0};

static unsigned char n,r;

static unsigned char t=30; //t:时间，k:溢出 static unsigned char k,k2=0; static unsigned char kk,p;

static unsigned char fen1=20,fen2=20,fen3=20,fen4=20; ///////////////////////////////////////////////////////

void djxs1(unsigned char t) //倒计时函数1 {

unsigned char i;

if(t>23) dj[3]=~((~dj[3])>>1); if((t>16)&&(t<24)) dj[2]=~((~dj[2])>>1); if((t>8)&&(t<17)) dj[1]=~((~dj[1])>>1); if((t>0)&&(t<9)) dj[0]=~((~dj[0])>>1); for(i=0;i<4;i++) {

SBUF=dj[i]; while(!TI){} TI=0; } }

/////////////////////////////////////////////

void djxs2(unsigned char t) //倒计时函数2 {

unsigned char i;

if(t>69) dj[3]=~((~dj[3])>>1); if((t>48)&&(t<70)) dj[2]=~((~dj[2])>>1); if((t>24)&&(t<49)) dj[1]=~((~dj[1])>>1); if((t>0)&&(t<25)) dj[0]=~((~dj[0])>>1); for(i=0;i<4;i++) {

SBUF=dj[i]; while(!TI){} TI=0; } }

//////////////////////////////////////////////////////////

void t1(void)interrupt 3 //定时器1中断 {

TH1=0X15; TL1=0XA0; k++; if(k>20) { k=0;

k2++; // if(t==90)

// for(r=0;r<4;r++)dj[r]=0; if(kk)djxs1(t);

if(p&&(k2==3)){k2=0;djxs2(t);} //3秒

//1秒 //灯倒计时 t--;

xs[9]=dm[t/10]; xs[10]=dm[t%10];

if(t==0){for(r=0;r<4;r++) dj[r]=0; TR1=0;

xs[9]=dm[3]; xs[8]=dm[0];} } }

////////////////////////////////////////////////////////////

void t0(void)interrupt 1 //定时器2中断 {

P0=xs[n]; P2=px2[n]; P3=px3[n]; n++;

if(n>10)n=0; TH0=0Xfe; TL0=0X00; }

////////////////////////////////////////////////////////////////

char jianpan() //键盘函数 {

unsigned char x,d=500; P1=0xff;

while(P1==0xff); x=P1; while(d--); d=500;

while(P1!=0xff); return x; }

//////////////////////////////////////////////////////// main()

{unsigned char x,y,m; // unsigned char k;

IE=0X8a;

//TMOD=0X01; TMOD=0X11; TH0=0Xfe; TL0=0Xb8;

TR0=1; //数码管显示 TH1=0X15; TL1=0XA0; loop: TR1=0; t=30;

xs[8]=dm[0]; xs[9]=dm[3]; xs[10]=dm[0];

for(m=0;m<4;m++) {dj[m]=0; }

for(m=0;m<4;m++) {

SBUF=dj[m]; while(!TI){} TI=0;

} while(1) {

x=jianpan(); switch(x) {

case 0xef: { kk=1; p=0;

t=30; TR1=1; while(t) { y=jianpan();

//if(y&&0x0f!=0x0f) for(m=0;m<4;m++) {

dj[m]=0;} k2=0;

t=90; p=1; switch(y) {

case 0xfe:{xs[8]=dm[1]; //灯全亮 //扫描键盘 //开始键按下 //音乐

//灯逐个灭，数码管减一 //30秒内 //一键按下

kk=0;t=90;k2=0; while(1) { //重新倒计时 if(P1==0xdf){fen1+=5;

xs[0]=dm[fen1%10]; //加分 xs[1]=dm[fen1/10];goto loop;} if(P1==0xbf){fen1-=5;

xs[0]=dm[fen1%10]; //减分 xs[1]=dm[fen1/10];goto loop;} 下

下

倒计时

}

break;} //显示一

case 0xfd:{xs[8]=dm[2]; //二键按 kk=0;t=90;k2=0; while(1) {

if(P1==0xdf){fen2+=5;

xs[2]=dm[fen2%10];

xs[3]=dm[fen2/10];goto loop;} if(P1==0xbf){fen2-=5;

xs[2]=dm[fen2%10];

xs[3]=dm[fen2/10];goto loop;} }

break;} //显示二

case 0xfb:{xs[8]=dm[3]; //三键按下 kk=0;t=90;k2=0; while(1)

{ //重新倒计时 if(P1==0xdf){fen3+=5;

xs[4]=dm[fen3%10];

xs[5]=dm[fen3/10];goto loop;} if(P1==0xbf){fen3-=5;

xs[4]=dm[fen3%10];

xs[5]=dm[fen3/10];goto loop;} }

break;} //显示三

case 0xf7:{xs[8]=dm[4]; //四键按 kk=0;t=90;k2=0; //重新 while(1) {

if(P1==0xdf){fen4+=5;

xs[6]=dm[fen4%10];

xs[7]=dm[fen4/10];goto loop;} if(P1==0xbf){fen4-=5;

xs[6]=dm[fen4%10];

xs[7]=dm[fen4/10];goto loop;} }

break;} //显示四 default:break; } }

goto loop;} //无人抢答 default:break;} //开始switch } //总while }

五、作品调试

作品调试的过程中主要是程序条是比较繁琐，硬件的制作工作量挺大的，主要是因为几个键盘是的，数码管是采用扫描显示的，每块小板上都有许多排针，程序主要在两个倒计时之间的转换上有点难调，定时器用了两个，调试往往顾此失彼，后来就实行模块式调试，最终实现了。

六、感想心得

通过这次制作中不断的纠错和调试，我学到了很多包括焊接中要注意的何布板设计的事情，更进一步的了解了单片机的内部资源和应用。理论和实际是存在一定的差距的，只有不断的实践，才能将理论和实践结合起来。

七、参考书目

《单片机应用系统设计技术》 张 齐 编著 《8051单片机实用教程》 徐爱韵 编著 《单片机原理及应用》 孙育才 编著