基于51单片机的数字抢答器

基于51单片机的数字抢答器内容摘要：

压电源供电部分 本次设计电源部分采用，常用 DC+5V 电源电路，从外部接入 810VAC/DC 电压，通过电桥整流以及电容滤波后，进入 7805，再次滤纹波后由 DC_OUT 接出，电压为 +5V。 注意的是，由于 7805 的功耗较大，所以必须要加散热片。 加 D6是为了防止电流反冲。 十六位抢答键盘 部分 图 33 4X4 扫描键盘 该 4X4 扫描键盘是在单片机中常用的键盘，用单片机的任意一组 I/O 口，就可以扩展这样的 16 个键盘。 本设计采用的是 P1 口，如果用到 P0 口扩展时间需要加上拉电阻。 对于扫描键盘的编程也比较简单，没有涉及到其他外接的控制器，也就不涉及硬件的时序等。 只需要对行（或列）进行扫描，然后用延时来防抖动就行。 再用查表方法可以查出对应的按键状态。 6 四位数码管显示部分 图 34 四位数码管显示电路 显示部分采用共阳极的四位数码管显示。 软件设计时候，也需要对 4 位公共端进行扫描。 由于公共端是接高电平有效，而单片机复位在 P0 口加上拉电阻后，呈现的是高电平。 故最好在公共端加上非门，故可以用一个 PNP 的晶体管来代替非门。 这样就可以避免单片机复位以后数码管会误显示。 在软件设计时，用常用的动态显示方法编程。 抢答报警部分 图 35 抢答器报警电路 报警电路采用的是有源蜂鸣器报警，采用 9015 驱动。 而用 也就是定时器 1 的外部引脚控制，这样可以方便的利用定时器中断进行控制。 使软件设计时可以提高单片机的执行效率，同时也可以方便地进行控制报警的时间长短。 主持 人开关 K18 接单片机的 ，也就是单片机的外部中断 1，可以很好的利用单片机的外部中断，进行抢答复位。 7 电路参数的计算及元器件的选择 电源部分： D D D D D6均采用普通二极管 1N4007。 C C8 分别采用1000uf 和 470uf，用来滤去较大的交流成分。 C C7均选 104 瓷片电容，用于滤除小纹波。 稳压芯片选 7805，产生 +5V 直流电压。 报警电路部分：为使驱动能力较大，选用了 9015（ PNP 型三极管）利用其灌电流来驱动蜂鸣器，而没选用 NPN 型利用拉电流驱动。 其余部分均按其典型 应用电路的参考参数选择元件。 8 4 软件设计 软件设计原理及设计所用工具 制图软件： protel 99 se Protel 99 SE 系统是 Protel Technology 公司开发的基于 Windows 环境下的电路板设计软件。 采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及 3D模拟功能，是一个 32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计 32 个信号层， 16 个电源 地层和 16 个机加工层。 仿真软件： Proteus Proteus 的 ISIS 是一款 Labcenter 出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和 IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。 集成开发环境： Keil uVision3 Keil软件是目前最流行开发 MCS51系列单片机的软件 ， Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品的 51系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（ uVision）将这些部份组合在一起。 9 程序设计总体框图 软件设计主要结构图 图 41 定时中断框图 图 42 按键子程序框图 主 程 序 开 始初 始 化显 示 程 序按 键 程 序键 值 处 理无 键 按 下有 键 按 下数 据 重 置到 1 S。 修 改 倒 计 时单 元定 时 到。 报 警 器 响按 键 锁 定NYNY定 时 中 断 开 始中 断 返 回按 键 程 序开 始返 回按 键 未 锁 定。 I/O 状 态 查 询键 值 赋 值NY10 程序设计相关说明 本程序主要包括了 4 个部分的程序模块：倒计时模块，显示子程序模块，按键扫描程序模块，报警程序模块。 另外，主持人的复位 /开始开关程序使用了外部中断 1。 倒计时模块 倒计时功能的完成用到了定时 /计数器中断 0， 倒计时程序如下： void timeset() interrupt 1 { c。 //c 值自减一 if(c==0) { time。 //time 值自减一。