【单片机系列】基于51单片机的16路抢答器

1.功能介绍

抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观的分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只有几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辨认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机（如MCS-51型）和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢答前或抢答后的计时、选手得分显示等功能。能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入。

抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力知识竞赛场合，但目前所使用的抢答器有的电路较复杂不便于制作，可靠性低，实现起来很困难。为适应目前的状况，需要一种电路简单，元件普通，易于购买等优点，并且能够很好的解决各种问题。而目前的多数抢答器存在几个不足之处：第一，现场线路连接复杂，降低了抢答器的可能性，增加了安装难度；第二，电路设计复杂。因为单片机只能完成号码处理、计时、数据运算等动能，其他功能仍只能靠数字集成电路完成，电路延迟时间较大。

本设计利用AT89C51单片机及外围借口实现抢答系统，利用单片机的定时/计数器和计数原理，将软硬件有机的结合起来，使系统能够正确地进行计时，同时能够使LED数码管正确的显示时间和使LCD1602显示选手号码。用按键作为键盘输出，二极管、扬声器发出提示。系统可达到的要求：在抢答中，只有按下开始键抢答才有效，若在之前抢答则记为违规。抢答限定时间及回答限定时间均可调节；可以显示哪位选手抢答，抢答剩余时间及无效抢答，正确按键有声音提示；抢答时间及回答时间倒计时显示，时间计完后可由主持人控制复位；剩余时间为0秒时，选手便不可以进行抢答，须由主持人控制开始下一轮抢答。本设计采用模块化设计智能抢答器，在各种场合下均可应用。各组分别有一抢答按键，主持人有开始键、回答问题开始键、复位键、抢答时间调节键和答题时间调节键。通过设计验证，采用单片机设计，电路连接简单工作可靠，抗干扰性能力强。通过这次设计，可以掌握单片机的原理，了解多功能抢答器的组成原理，提高动手能力，巩固理论知识，建立一套完整的理论实践体系。

2.硬件设计

该抢答器硬件由 6 个部分组成时钟频率电路、复位电路、蜂鸣器电路、按键电路、LCD1602显示电路、数码管显示电路组成。

3.硬件电路图

4.源代码

其他函数

/**************************************************************************仿真实验3：16路选手抢答器的仿真设计（程序）由主持人控制开始抢答，主持人可以通过K1控制开始抢答，K2控制倒计时初始时间增加，K3控制倒计时初始时间减少。若未开始抢答有选手抢答，蜂鸣器将长鸣。开始抢答后若有选手抢答倒计时停止，LCD1602将第一行显示：" celebrate you! " ；第二行显示："dat1[]~dat16[]"；若无选手抢答数码管显示“FFFF”,由此实现抢答器功能。实验操作：S1-S4：dat1[]-dat4[]S5-S8：dat5[]-dat8[]S9-S12：dat9[]-dat12[]S13-S16：dat13[]-dat16[]***************************************************************************/#include<reg51.h>#define GPIO_KEY P1#ifndef uchar#define uchar unsigned char#endif#ifndef uint#define uint unsigned int#endif/**********************************PIN口定义**********************************/#define LCD1602_DATAPINS P0sbit LCD1602_E=P2^7;sbit LCD1602_RW=P2^5;sbit LCD1602_RS=P2^6;/**********************************函数声明**********************************//*在51单片机12MHZ时钟下的延时函数*/void Lcd1602_Delay1ms(uint c);   //误差 0us/*LCD1602写入8位命令子函数*/void LcdWriteCom(uchar com);/*LCD1602写入8位数据子函数*/void LcdWriteData(uchar dat) ;/*LCD1602初始化子程序*/void LcdInit();   typedef unsigned int u16;   //对数据类型进行声明定义typedef unsigned char u8;unsigned char KeyValue;//用来存放读取到的键值unsigned char KeyState;//用来存放按键状态sbit LSA=P2^2;sbit LSB=P2^3;sbit LSC=P2^4;//设置38译码器的输入端sbit beep=P2^5;//定义蜂鸣器引脚sbit start=P3^1;//设置支持人控制开始键sbit add=P3^0; //设置抢答时间增加键sbit jian=P3^2;//设置抢答时间减少键u16 flag=3000,num=0;//设置数码管倒计时初值以及中断次数变量u8 code smgduan[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//显示0~F的值u8 code smgduan1[16]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};//显示数码管第三位“秒”（0.~9.）的值unsigned char  PuZh[]=" celebrate you! ";unsigned char code dat1[] ="   No.1 player  ";unsigned char code dat2[]="   No.2 player  ";unsigned char code dat3[]="   No.3 player  ";unsigned char code dat4[]="   No.4 player  ";unsigned char code dat5[]="   No.5 player  ";unsigned char code dat6[]="   No.6 player  ";unsigned char code dat7[]="   No.7 player  ";unsigned char code dat8[]="   No.8 player  ";unsigned char code dat9[]="   No.9 player  ";unsigned char code dat10[]="  No.10 player  ";unsigned char code dat11[]="  No.11 player  ";unsigned char code dat12[]="  No.12 player  ";unsigned char code dat13[]="  No.13 player  ";unsigned char code dat14[]="  No.14 player  ";unsigned char code dat15[]="  No.15 player  ";unsigned char code dat16[]="  No.16 player  ";/*************************************************************************** 函 数 名         : Lcd1602_Delay1ms* 函数功能    : 延时函数，延时1ms* 输    入         : c* 输    出         : 无* 说    名         : 该函数是在12MHZ晶振下，12分频单片机的延时。***************************************************************************/void Lcd1602_Delay1ms(uint c)   //误差 0us{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}      }   }/*************************************************************************** 函 数 名         : LcdWriteCom* 函数功能    : 向LCD写入一个字节的命令* 输    入         : com* 输    出         : 无***************************************************************************/#ifndef LCD1602_4PINS  //当没有定义这个LCD1602_4PINS时void LcdWriteCom(uchar com)   //写入命令{LCD1602_E = 0;     //使能LCD1602_RS = 0;    //选择发送命令LCD1602_RW = 0;    //选择写入LCD1602_DATAPINS = com;     //放入命令Lcd1602_Delay1ms(1); //等待数据稳定LCD1602_E = 1;           //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);   //保持时间LCD1602_E = 0;}#endif/*************************************************************************** 函 数 名         : LcdWriteData* 函数功能    : 向LCD写入一个字节的数据* 输    入         : dat* 输    出         : 无***************************************************************************/#ifndef LCD1602_4PINS    void LcdWriteData(uchar dat) //写入数据{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 1; //选择输入数据LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = dat; //写入数据Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;   //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);   //保持时间LCD1602_E = 0;}#endif/*************************************************************************** 函 数 名       : LcdInit()* 函数功能  : 初始化LCD屏* 输    入       : 无* 输    出       : 无***************************************************************************/#ifndef LCD1602_4PINSvoid LcdInit()   //LCD初始化子程序{LcdWriteCom(0x38);  //开显示LcdWriteCom(0x0c);  //开显示不显示光标LcdWriteCom(0x06);  //写一个指针加1LcdWriteCom(0x01);  //清屏LcdWriteCom(0x80);  //设置数据指针起点}#endif/*************************************************************************** 函 数 名         : delay* 函数功能    : 延时函数，i=1时，大约延时10us***************************************************************************/void delay(int i){while(i--);}/*************************************************************************** 函 数 名         : sound* 函数功能    : 控制蜂鸣器* 输    入         : 无* 输    出         : 无***************************************************************************/void sound(int dat){ int i=0;while(i<50){beep=~beep;delay(dat); //延时大约1ms   通过修改此延时时间达到不同的发声效果i++;}}/*************************************************************************** 函 数 名         : Timer0Init()* 函数功能    : 定时器中断函数* 输    入         : 无* 输    出         : 无***************************************************************************/void Timer0Init(void){TMOD =0x01; //设置定时器模式TL0 = 0x18; //设置定时初值TH0 = 0xFC; //设置定时初值 1msTF0 = 0; //清除TF0标志ET0 = 1;      //定时/计数器T0中断允许开启EA  = 1;       //开启总中断TR0 = 1; //定时器0开始计时}/*************************************************************************** 函 数 名         : DelayMS()* 函数功能    : 提高倒计时数码管亮度* 输    入         : 无* 输    出         : 无***************************************************************************/void DelayMS(u8 i){//大约 1msu8 j=100;while(i--){while(j--);  }}/*************************************************************************** 函 数 名         : DIGdisplay()* 函数功能    : 数码管显示倒计时* 输    入         : flag（初始化时间）* 输    出         : 数码管倒计时效果***************************************************************************/void   DIGdisplay(){u8 i;for (i=0;i<4;i++){switch(i){case(0): LSA = 0 ;LSB = 0 ; LSC = 1;P0 = smgduan[flag%10]       ;DelayMS(1);break;//第一位数码管case(1): LSA = 1 ;LSB = 0 ; LSC = 1 ;P0 = smgduan[flag/10%10]   ;DelayMS(1);break;//第二位数码管case(2): LSA = 0 ;LSB = 1 ; LSC = 1 ;P0 = smgduan1[flag/100%10] ;DelayMS(1);break;//第三位数码管case(3): LSA = 1 ;LSB = 1 ; LSC = 1 ;P0 = smgduan[flag/1000]    ;DelayMS(1);break;//第四位数码管  }  P0 =0X00;//消隐}}/*************************************************************************** 函 数 名         : time()* 函数功能    : 初始化T0计时器* 输    入         : flag（初始化时间）* 输    出         : 数码管倒计时效果***************************************************************************/void time() interrupt 1{TL0 = 0x18; //设置定时初值TH0 = 0xFC; //设置定时初值  1msnum++;if(num==10)        //20ms则跳数字{num=0;flag--;}if(flag==0){while(1){LSA = 0 ;LSB = 0 ; LSC = 1 ;P0=0x71;LSA = 1 ;LSB = 0 ; LSC = 1 ;P0=0X71;LSA = 0 ;LSB = 1 ; LSC = 1 ;P0=0x71;LSA = 1 ;LSB = 1 ; LSC = 1 ;P0=0X71;}}}/*************************************************************************** 函 数 名         : lcd_string* 函数功能    : 控制lcd1602字符显示的位置与显示的内容* 输    入         : 无* 输    出         : 无***************************************************************************/void lcd_string(u8 ad,u8  *s){LcdWriteCom(ad);while(*s>0){LcdWriteData(*s++) ;delay(100);}}/*************************************************************************** 函 数 名         : KeyDown* 函数功能    : 检测有按键按下并读取键值* 输    入         : 无* 输    出         : 无***************************************************************************/void KeyDown(void){char a;GPIO_KEY=0x0f;if(GPIO_KEY!=0x0f){delay(1000);if(GPIO_KEY!=0x0f){KeyState=1;GPIO_KEY=0X0F;switch(GPIO_KEY){case(0X07): KeyValue=1,sound(100);break;case(0X0b): KeyValue=2,sound(100);break;case(0X0d): KeyValue=3,sound(100);break;case(0X0e): KeyValue=4,sound(100);break;}GPIO_KEY=0XF0;delay(1000);switch(GPIO_KEY){case(0X70): KeyValue=KeyValue,sound(100);break;case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+4,sound(100);break;case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8,sound(100);break;case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+12,sound(100);break;}while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0))  //检测按键松手检测{delay(1000);//消抖a++;}a=0;}}}

LCD1602显示函数

/*************************************************************************** 函 数 名         : xianshi()* 函数功能    : 使lcd1602显示第一行与第二行的内容* 输    入         : PuZh，dat1~dat16* 输    出         : PuZh，dat1~dat16***************************************************************************/void xianshi(){KeyDown() ;switch(KeyValue){case(1):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat1);while(1)  ;break;case(2):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat2);while(1)  ;break;case(3):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat3);while(1)  ;break;case(4):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat4);while(1)  ;break;case(5):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat5);while(1)  ;break;case(6):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat6);while(1)  ;break;case(7):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat7);while(1)  ;break;case(8):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat8);while(1)  ;break;case(9):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat9);while(1)  ;break;case(10):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat10);while(1)  ;break;case(11):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat11);while(1)  ;break;case(12):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat12);while(1)  ;break;case(13):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat13);while(1)  ;break;case(14):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat14);while(1)  ;break;case(15):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat15);while(1)  ;break;case(16):lcd_string(0x80,PuZh),lcd_string(0x80+0x40,dat16);while(1)  ;break;}  }

main函数

/*************************************************************************** 函 数 名         : main* 函数功能    : 主函数* 输    入         : 无* 输    出         : 无***************************************************************************/void main(void){  LcdInit();while(1){LSA = 0 ;LSB = 0 ; LSC = 1 ;P0=0x40;LSA = 1 ;LSB = 0 ; LSC = 1 ;P0=0X40;LSA = 0 ;LSB = 1 ; LSC = 1 ;P0=0x40;LSA = 1 ;LSB = 1 ; LSC = 1 ;P0=0x40;KeyDown();if( KeyValue!=0){while(1){sound(100);}   }if(start==0){Timer0Init();delay(1000);if(start==0){while(1){DIGdisplay();xianshi();    }while(!start);}}if(add==0){delay(100);if(add==0){flag=flag+100;while(!add);}} if(jian==0){delay(1000);if(jian==0){flag=flag-100;while(!jian);}}}}

注：本人水平有限，大神请绕道，不喜勿喷。

【单片机系列】基于51单片机的16路抢答器相关推荐

51系列—基于51单片机的校园教室打铃系统（代码+仿真+电路图超级全）
基于51单片机的校园教室打铃系统(代码+仿真+电路图超级全) 本文主要介绍基于51单片机实现的校园打铃系统设计,实现了基本的上下课打铃功能.本设计基于51单片机,使用单片机定时计数器及LCD1602接 ...
51单片机入门——16路抢答器
文章目录设计要求电路原理图硬件原理时钟信号(晶振) 矩阵按键与独立按键代码解析设计要求同时为16支参赛队提供抢答功能,抢答成功后应能通过数码管显示出参赛队号数,同时点亮发光二极管示意抢答 ...
51单片机sht30_基于51单片机和机智云的WIFI智能插座（2019版）
和大家分享一下我做STC15W4K56S4单片机(51单片机)连接机智云WIFI智能插座的过程,实现了网络时间获取.温湿度采集.定时开关.OLED屏幕显示.定时开关.数据定时保存等功能,供参考和交流. ...
【51单片机】基于51单片机的智能浇花系统的设计与实现
技术:C语言.单片机等摘要: 本设计是基于51系列单片机而设计的智能浇花系统,本系统结合单片机编程技术.传感器技术以及GSM通信技术实现系统基本功能,使系统根据不一样的土壤湿度,能够相应的改变浇水要 ...
【Proteus仿真】【51单片机】基于51单片机防火防盗设计
文章目录一.功能简介二.软件设计三.实验现象联系作者一.功能简介本项目使用Proteus8仿真51单片机控制器,使用声光报警模块.LCD1602显示模块.DS18B20温度.烟雾传感器模块 ...
p620光耦接单片机_基于51单片机的可控硅调压调光程序-带过零检测
标签: 单片机单片机(Microcontrollers,亦称MCU)包括了CPU.随机存储器RAM.只读存储器ROM.多种I/O口和中断系统.定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的 ...
多功能数字钟c语言单片机PPT,基于51单片机多功能数字钟的设计
多功能数字钟设计摘要本设计以AT89C52单片机.DS1302时钟芯片和DS18B20温度传感器为核心,采用LCD1602液晶显示,辅以必要的电路,共同构成一个具有多功能的数字钟.该系统能够准确的 ...
C语言 | 基于51单片机实现MPU6050的卡尔曼滤波算法（代码类2）
github:https://github.com/MichaelBeechan CSDN:https://blog.csdn.net/u011344545 之前写过一个博客(代码分享:单片机开发 | ...
单片机8位抢答器实训机电报告_16路抢答器单片机实训报告.docx
<16路抢答器单片机实训报告.docx>由会员分享,可在线阅读,更多相关<16路抢答器单片机实训报告.docx(33页珍藏版)>请在微传网上搜索. 1.四川信息职业技术学院课程 ...

【单片机系列】基于51单片机的16路抢答器

【单片机系列】基于51单片机的16路抢答器相关推荐

最新文章

热门文章