基于单片机的八位抢答器(2)

管的段选口, 位选口用的是P0.0--P0.6 口输出,外部中断0、1 和P3.3，P3.4 为抢答记时调整口,实现的对个队进行计时，并且加减调整,外部中断0，1 实现了答题时间调整.P3.4 P3.5分别实现了时间的加一和减一.P3.6 为蜂鸣器的控制口。 1.2软件设计

控制系统防真用到了Keil uVision2软件， 集成调试环境,集成了编缉器、编译器、调试器，支持软件模拟，支持项目管理功能强大的观察窗口,支持所有的数据类型。树状结构显示，一目了然，支持ASM（汇编）、C 语言,多语言多模块源程序混合调试，在线直接修改、编译、调试源程序，错误指令定位。功能很强大。

系统仿真还用到了PROTUCE 软件，可通过仿真可以完全显示出所设计系统的功能,对于程序的调试等有很大的帮助。

2 系统总体方案及硬件计

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80C51 是系统工作的核心，它主要负责控制各个部分协调工作。

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LED

时钟频率 复位电路 主控制器显示键盘显示 图2.1硬件设计框图

所需元件：该系统的核心器件是80C51。在其外围接上复位电路、上拉电阻、数码管、按钮及扬声器。元件为：晶振X1、电容C1、C2、C3、 电阻RP1、P3.0 和P3.1 由裁判控制,分别是抢答停止和开始键。P1.0-P1.7 是8 组抢答的输入口, P2.0--P2.3 口为数码管的段选口,位选口用的是P0.0--P0.6 口输出,外部中断0、1 和P3.3，P3.4 为抢答记时调整口,实现的对个队进行计时，并且加减调整,外部中断0，1 实现了答题时间调整.P3.4 P3.5 分别实现了时间的加一和减一.P3.6 为蜂鸣器的控制口。 2.2实验原理

智力竞赛抢答器用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成, 采用单片机80C51,它是低功耗、高性能的CMOS 型8 位单片机。片内带有4KB 的存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。该智力竞赛抢答器的准确度很高，其误差主要由晶振自身的误差所造成。

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声生器

2.3 80C51 单片机

80C51 单片机由微处理器，存储器，I/O 口以及特殊功能寄存器SFR 等部分构成。其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间，片内程序存储器的容量为4KB，片内数据存储器为128 个字节。80C51 单片机有4个8 位的并行I/O 口：P0 口，P1 口，P2 口和P3 口。各个接口均由接口锁存器，输出驱动器，和输入缓冲器组成。P1 口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入/输出口。P3 口是双功能口除了具有数据输入/输出功能外，每条接口还具有不同的第二功能，如P3.0 是串行输入口线，P3.1 口是串行输出口线。在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时，P0 可作为分时复用的低8 位地址/数据总线，P2 口可作为高8 位的地址总线。P3 口也可作为80C51 的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 80C51 的管脚图：

图2.2 80C51 的管脚图

外部振荡电路单片机必须在 80c51 的驱动下才能工作.在单片机内

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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2.3 外部振荡电路

外部中断和内部中断并存，单片机有硬件复位端,只要输入持续 4 个机器周期的高电平即可实现复位。硬件复位后的各状态可知寄存器及存储器的值都恢复到了初始值,应为本设计功能中有倒计时时间的记忆功能，所以不能对单片机进行硬件复位。只能用软复位。软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程。 复位电路：

图2.4 复位电路

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外部还接有蜂鸣器（由于缺少驱动器，发生器不响，所以，用绿灯换了）用来发出报警音，其图形如下：

图2.5 蜂鸣器

采用七段码 7SEG-MPX4-CC 显示，它是共阴极的由高电平点亮。图形如下：

图2.5 7SEG-MPX4-CC显示

采用八个 BUTTON 按钮作为抢答的选择按键如图所示：

图2.6 八抢答个BUTTON

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