《单片机原理与应用》课程大作业特定软硬件系统设计-竞赛抢答器的设计报告

《单片机原理与应用》课程大作业

特定软硬件系统设计-竞赛抢答器的

设计报告

目录

1. 概述……....................................................................................................................

1. 系统总体设计方案……............................................................................................

1. 硬件电路设计及描述……........................................................................................

1. 软件设计流程及描述……........................................................................................

1. 系统实验过程、测试结果与分析……......................................................................

1. 项目设计体会……....................................................................................................

附录

1. 概述

现阶段考虑为学校“一战到底抢答”比赛提供方便，设计一款选手抢答倒计时单片机系统，达到方便主持人操作，对选手公平的一款作品；系统包括主持人按键模块，选手按键模块，声音模块，倒计时模块，选手显示模块等，达到比赛的要求。

1. 系统总体设计方案

系统整体方案：系统以at89c51单片机为结构，由主持人按键输入模块，选手按键输入模块，单片机自带复位模块和时钟模块组成输入模块；连接SOUNDER模块输出音量，连接Mx7219控制倒计时显示模块和选手显示模块。

1. 硬件电路设计及描述

选手按键模块：八个开关（BUTTON）分别连接单片机（AT89C51）P1口的0~7个引脚，另一端接地。

主持人按键模块：两个按钮（BUTTON）连接单片机（AT89C51）P2口的0~1引脚，另一端接地。

SOUNDER模块：喇叭（SOUNDER）连接单片机P3口的7引脚。

MAX7219：多位LED显示驱动器（MAX7219）连接单片机（AT89C51）P3口的0~2引脚，ISET口连接电阻CAP与SOUNDER共用电源，DOUT接地。

倒计时显示模块：7SEG-MPX2-CC-BLUE的A、B、C、D、E、DP、1、2口连接芯片（MAX7219）的A、B、C、D、E、F、G、DP、DIG0、DIG1引脚

选手显示模块：7SEG-MPX2-CC的A、B、C、D、E、DP、1、2口连接芯片（MAX7219）的A、B、C、D、E、F、G、DP、DIG2、DIG3引脚。

1. 软件设计流程及描述

总程序：程序开始，运行While（1）循环，进入抢答模块，等待Begin的触发，

初始化芯片、中断，开始中断，运行倒计时模块、选手抢答模块，等待计时模块结束或选手抢答模块的触发，结束中断，输出结果。

5、系统实验过程、测试结果与分析

过程：设计系统整体方案，设计主程序流程图，模块程序流程图，借鉴源码完成代码文件，完成仿真图，输出结果。

结果：按下BTN10，程序开始运行倒计时30s（7SEG-MPX2-CC-BLUE）,按下按键BNT1-BNT8（BUTTON）其中任意一个，选手显示模块（7SEG-MPX2-CC）显示对应选手编号，程序停止，或时间结束，程序停止。

分析：

启动程序仿真

点击开始按钮

四号抢答，时间停止

四号回答错误，点击开始，继续答题，五号抢答

回答正确，点击修改时间，重置倒计时

无人抢答，倒计时归零

点击修改时间，进行加时

一号抢答，时间停止

加时时间最长59秒

6、项目设计体会   

在程序设计中，首先了解MAX7219芯片的作用，查阅百度，明白了多位LED显示驱动的作用，根据操作手册来完成仿真图的规划，一开始7SEG-MPX2-CC-BLUE选用了7SEG-MPX2-CA-BLUE，导致倒计时出不来，课堂上询问老师后，确定代码没问题，元器件的问题，所以元器件的选取一定不能搞错。软件流程的设计需要分块处理，在模块化编程中，需要先整体在局部的思想，先设计出总体的框架流程，然后再细化每个模块的作用，让系统完整并调试运行，后期设想，能否在AT89C51上实现以上功能，并且放弃掉MAX7219芯片。（尝试中）

附录：系统主程序

void main()

{

  while(1)

  {

  do{

    holderscan();

  }while(begin);//开始前进行设置，若未按下开始键

  while(~begin);//防抖

  max7219_init(); //芯片初始化

  timer_init();      //中断初始化

  TR0=1;             //开始中断

  do{

    time_display(second);

       scare_display(people);

       people=keyscan();

  }while((!people)&&(second));//运行直到抢答结束或之间运行结束   

  TR0=0;

  }

}