基于AVR128单片机抢答器控制系统

一、系统方案

二、硬件设计
原理图如下：

三、单片机软件设计
1、首先是系统初始化
uchar set_time = 0 ;
DDRA=0XFF;
PORTA=0xff;
DDRB=0XFF;
PORTB=0x00;
DDRC=0X00;
PORTC=0xff;
DDRD=0XFc;
PORTD=0XFF;
DDRE=0XFF;
PORTE=0XFF;
DDRF=0XFF;
PORTF=0XF0;
beer1();
timer1_init(); //定时器初始化
TIMSK = 0x04; //timer interrupt sources
SEI();
2、数码管显示程序
//数码管动态刷新函数
void Write_LED()
{
switch(tcnt) //循环8次刷新两组数码管
{
case 0 : Data_IO = 0xfe ; Dataa_IO=table[time_cnt/10%10] ; tcnt=1; break ;
case 1 : Data_IO = 0xfd ; Dataa_IO=table[time_cnt%10] ; tcnt=2; break ;
case 2 : Data_IO = 0xfb ; Dataa_IO=0x40 ; tcnt=3; break ;
case 3 : Data_IO = 0xf7 ; Dataa_IO=table[page_number%10]; tcnt=4; break ;
case 4 : Data_IO = 0xef ; Dataa_IO=0x40 ; tcnt=5; break ;
case 5 : Data_IO = 0xdf ; Dataa_IO=table[userbuf] ; tcnt=6; break ;
case 6 : Data_IO = 0xbf ; Dataa_IO=table[userbuf] ; tcnt=7; break ;
case 7 : Data_IO = 0x7f ; Dataa_IO=table[userbuf] ; tcnt=0; break ;

}
}
3、按键程序
//按键扫描函数
void scan_key()
{
uchar temp = 0 ;
if(key1)
{
if(key_cnt1<3)
{
key_cnt1++;
}
}
else
{
if(key_cnt1>1)
{
enable = 1 ; //开始抢答
}
key_cnt1 = 0 ;
}
if(key2)
{
userbuf = 0 ;
enable = 0 ;
no_key = 0 ;
time_cnt = 10 ;
sw_state = 0;
page_number = 0;
beer0();
}
if(key3)
{
if(enable_key10) //用户抢答
{
page_number = 1 ;
no_key=1;
sw_state = 1 ;
time_cnt = 60 ;
}else if(enable_key1) //用户答题
{
userbuf = 15 ;
enable = 0 ;
}

}
if(key4)
{	
	 	if(enable_key==10)
		{
		  page_number = 2 ;
		  no_key=1;
		  sw_state = 1 ;
		  time_cnt = 60 ;
		}else if(enable_key==2)
		{
		   userbuf = 15 ;
		  enable = 0 ;
		}
}
if(key5)
{
 		if(enable_key==10)
		{
		  page_number = 3 ;
		  no_key=1;
		  sw_state = 1 ;
		  time_cnt = 60 ;
		}else if(enable_key==3)
		{
		  userbuf = 15 ;
		  enable = 0 ;
		}
}
if(key6)
{
 		if(enable_key==10)
		{
		  page_number = 4 ;
		  no_key=1;
		  sw_state = 1 ;
		  time_cnt = 60 ;
		}else if(enable_key==4)
		{
		   userbuf = 15 ;
		  enable = 0 ;
		}
}
if(key7)
{
 		if(enable_key==10)
		{
		  page_number = 5 ;
		  no_key=1;
		  sw_state = 1 ;
		  time_cnt = 60 ;
		}else if(enable_key==5)
		{
		  userbuf = 15 ;
		  enable = 0 ;
		}
}
if(key8)
{
 		if(enable_key==10)
		{
		  page_number = 6 ;
		  no_key=1;
		  sw_state = 1 ;
		  time_cnt = 60 ;
		}else if(enable_key==6)
		{
		  userbuf = 15 ;
		  enable = 0 ;
		}
}
if(key9)
{
 		if(enable_key==10)
		{
		  page_number = 7 ;
		  no_key=1;
		  sw_state = 1 ;
		  time_cnt = 60 ;
		}else if(enable_key==7)
		{
		   userbuf = 15 ;
		  enable = 0 ;
		}
}
if(key10)
{
 		if(enable_key==10)
		{
		  page_number = 8 ;
		  no_key=1;
		  sw_state = 1 ;
		  time_cnt = 60 ;
		}else if(enable_key==8)
		{
		   userbuf = 15 ;
		  enable = 0 ;
		}
}

}
4、核心算法程序
//-----------------------
//--------------------------
void main()
{
uchar set_time = 0 ;
DDRA=0XFF;
PORTA=0xff;
DDRB=0XFF;
PORTB=0x00;
DDRC=0X00;
PORTC=0xff;
DDRD=0XFc;
PORTD=0XFF;
DDRE=0XFF;
PORTE=0XFF;
DDRF=0XFF;
PORTF=0XF0;
beer1();
timer1_init(); //定时器初始化
TIMSK = 0x04; //timer interrupt sources
SEI(); //开中断
while(1)
{
scan_key(); //按键扫描
delay_nms(5);
Write_LED();
}
}
四、 proteus仿真设计
Proteus软件是一款应用比较广泛的工具，它可以在没有硬件平台的基础上通过自身的软件仿真出硬件平台的运行情况，这样就可以通过软件仿真来验证我们设计的方案有没有问题，如果有问题，可以重新选择器件，连接器件，直到达到我们设定的目的，避免我们搭建实物的时候，如果当初选择的方案有问题，我们器件都已经焊接好了，再去卸载下去，再去焊接新的方案的器件，测试，这样会浪费人力和物力，也给开发者带来一定困惑，Proteus仿真软件就很好的解决这个问题，我们在设计之初，就使用该软件进行模拟仿真，测试，选择满足我们设计的最优方案。最后根据测试没问题的仿真图纸，焊接实物，调试，最终完成本设计的作品。