原创 MCS-51单片机的四路抢答器

基于MCS-51单片机的四路抢答器

1.显示程序

       void delay_20ms(void)             //延时20ms

void max7219_reset(void)       //初始化MAX7219

void write_reg(uchar reg,uchar sdata) //写入命令

void write_digit(uchar digit,uchar number)//显示数字

void send_data(uchar byte)          //MAX7219的驱动程序

void display_time(void) //显示倒计时剩余时间

2.按键扫描程序

bit control_key(void) //检测主持人是否按键

{

if(KEY5==1) //如果KEY5为高说明没有按键

return 1; //返回1，表示没有按键动作

else //如果KEY5为低说明可能有按键动作

delay_20ms(); //延时20ms，去抖动

if(KEY5==1) //如果20ms后KEY5变为高电平是干扰

return 1; //返回1

else //如果20ms后仍为低电平确认有按键动作

return 0; //返回0

}

子程序get_key_num()用于检测是否有参赛者按动答题按键。程序代码如下：

  uchar get_key_num() //检测哪个参赛者按键

{

uchar key_state=0;

key_state=P1;

key_state&=0x0f; //读取P1口的低四位

if(key_state==0x0f) //若均为高电平，说明无人按键

return 0; //返回1

else

{

key_state^=0xff;

if(key_state&0x01) return 1; //如果KEY1被按下，返回1

     else if(key_state&0x02) return 2; //如果KEY2被按下，返回2

else if(key_state&0x04) return 3; //如果KEY3被按下，返回3

else return 4; /如果KEY4被按下，返回4

}

}

子程序key_handle()用于对答题按键进行处理。程序代码如下：

void key_handle(uchar key_number) //按键处理

{

write_digit(DIGIT0,key_number); //显示按键者号码

buz_on();

}

3.报警程序模块

代码如下：

void buz_on(void)

{

uchar i;

BUZ=0; //开蜂鸣器

for(i=1;i<=25;i++) //延时500ms

delay_20ms;

BUZ=1; //关蜂鸣器

}

子程序foul_handle()用于当有人犯规时报警处理。程序调用write_digit()函数显示犯规者号码，同时控制蜂鸣器发声。代码如下：

void foul_handle(uchar key_number) //犯规处理

{

write_digit(DIGIT0,key_number); //显示犯规者号码

write_digit(DIGIT1,0x0f); //显示“FF”

write_digit(DIGIT2,0x0f);

buz_on(); //蜂鸣器响

}

子程序time_over_handle(void)用于处理超时情况，即主持人按动启动按键后，并且预设的答题时间到，仍然没有人按答题按键。子程序调用相关函数显示0，同时控制蜂鸣器发声。代码如下：

void time_over_handle(void) //超时处理

{

write_digit(DIGIT0,0x0); //显示“0”

write_digit(DIGIT1,0x0e); //显示“EE”

write_digit(DIGIT2,0x0e);

buz_on(); //蜂鸣器响

}

4.主程序模块

代码如下：

uchar set_time(void) //根据设置决定倒计时时间

{

uchar intr_counter;

if(P3^5==0) intr_counter=160; //8s

else if (P3^4==0) intr_counter=120; //6s

else if (P3^3==0) intr_counter=80; //4s

else intr_counter=200; /如果没有设置，默认为10s

return intr_counter;

}

子程序init_t0(void)用于初始化定时器T0。T0工作于方式1，16位定时器模式，定时时间50ms。代码如下：

void init_t0(void)

{

TMOD=0x01; //T0选择工作方式1，16位定时器

TH0=TIMER_HBYTE; //定时时间为50ms

TL0=TIMER_LBYTE;

EA=1; //使能CPU中断

ET0=1; //使能T0溢出中断

TR0=1; //T0运行

}

子程序isr_t0(void)是T0的中断服务程序。当50ms时间到时，该程序被执行，重新装载T0的计数初值，并判断倒计时时间是否到。代码如下：

void isr_t0(void) interrupt 1 //T0中断服务函数

{

TH0=TIMER_HBYTE; //定时时间为50ms

TL0=TIMER_LBYTE;

intr_counter--; //中断次数

if(intr_counter==0) //倒计时时间到

{

time_over_flg=1; //设置超时标志

TR0=0;//禁止T0运行

}

}

系统主程序流程。程序如下所示：

#include <reg51.h>

typedef unsigned char uchar;

sbit LE=P1^4;

sbit KEY5=P3^7;

sbit DIN=P2^4; //定义P2.5控制MAX7219的串行数据输入端

sbit LOAD=P2^3; //定义P2.4控制MAX7219的载入使能端

sbit CLK=P2^2; //定义P2.3控制MAX7219的时钟信号

sbit BUZ=P0^1;

#define TIMER_HBYTE -50000/256 //定时50ms

#define TIMER_LBYTE -50000%256

uchar intr_counter; //设定的时间，用需要产生的中断次数表示

uchar bdata byte; //在bdata区定义一个变量，便于位操作

sbit byte_7=byte^7;

bit foul_flg; //是否有人犯规标志

bit time_over_flg; //是否倒计时超时标志

bit key_flg; //是否有人在规定时间内按键标志

void max7219_reset(void); //初始化MAX7219

void write_reg(uchar,uchar); //向控制寄存器写数据

void write_digit(uchar,uchar); //向字型寄存器写数据

void send_data(uchar); //底层的硬件驱动

uchar set_time(void); //函数功能：设置倒计时时间

bit control_key(void); //函数功能：检测主持人是否按键

uchar get_key_num(void); //函数功能：检测哪个参赛者按键

void display_time(void); //函数功能：显示倒计时剩余时间

void foul_handle(uchar); //函数功能：犯规处理

void key_handle(uchar); //函数功能：按键处理

void time_over_handle(void); //函数功能：超时处理

void init_t0(void); //函数功能：初始化T0定时器

void delay_20ms(void); //函数功能：延时20ms，按键去抖动

void buz_on(void) //函数功能：蜂鸣器响500ms

void main(void)

{

uchar key_number;

max7219_reset(); //初始化MAX7219

while(1)

{

foul_flg=0; //设置初始环境

time_over_flg=0;

TR0=0; //禁止T0运行

write_digit(DIGIT0,LED_code[0x0]);//上电后三个数码管全部显示0

write_digit(DIGIT1,LED_code[0x0]);

write_digit(DIGIT2,LED_code[0x0]);

while((control_key()==1)&&(foul_flg==0))

{//如果主持人没有按键

key_number=getkey_num();//检查是否有人犯规

if(key_number==0) //如果没有，进行下一次循环

continue;

else //如果有人犯规

{

foul_handle(); //犯规处理

foul_flg=1; //设置犯规标志

}

}

if(foul_flg==1) //如果有人犯规

{

while(control_key()==1); //等待主持人按键以进入下一轮

continue; //主持人按键后进入下一轮

}

else //如果没有人犯规，必定是主持人允许答题

{

intr_counter=set_time(); //读取倒计时时间

init_t0(); //定时器T0开始计时

buz_on(); //蜂鸣器响500ms

while(time_over_flg==0&&key_flg==0)

{

key_number=getkey_num(); //在规定时间内检查是否有按键

if(key_number!=0) //如果有

{

key_handle(key_number); //按键处理

key_flg=1; //设置有人按键答题标志

TR0=0; //停止T0运行

}

else //否则循环检测

{

display_time(); //并显示剩余时间

continue;

}

}

if(key_flg==1) //如果有人在规定时间内答题

{

while(control_key()==1); //等待主持人按键以进入下一轮

continue; //主持人按键后进入下一轮

}

else //倒计时时间到仍无人按键

{

time_over_handle(); //超时处理

while(control_key()==1); //等待主持人按键以进入下一轮

continue; //主持人按键后进入下一轮

}

}

}

}