51单片机8位抢答器程序设计与原理图搭建

2025-09-22 来源：cnblogs

原理图整体

本设计利用51单片机中断函数来查询抢答位置，除了一般抢答器用到的基本元件外，还用到了74LS30（八路与非门）与74LS04（非门）。下面对原理图进行分块介绍

抢答按钮部分（注意非门接到AT89C52的P3.3 INT1触发）

按键区整体

按键区局部

led灯连接部分（采用灌电流的形式，注意P0口上拉电阻与led线路上的保护电阻）

实际电路中，通常外界供电5V，led灯的压降为2V，工作电流为1-5mA，安全电阻通常在1-3KΩ

led区

数码管连接部分

采用74HC573连接数码管，增加端口的驱动能力，也节约了端口

数码管区域

P2口

P3端口与蜂鸣器

蜂鸣器要保证供电，采用三极管增加驱动能力

P3口与蜂鸣器

C程序

#include <reg52.h> //添加两类头文件

#include <intrins.h>

#define uchar unsigned char //对两种关键字进行简化替换

#define uint unsigned int

#define led P0 //对端口名字进行替换

#define shuma P2 //有利于在替换不同封装时调整代码

#define button P1

bit flag1,flag2,flag3,flag4,liushui,setflag; //变量的定义

sbit DUAN=P3^0;

sbit WEI=P3^1;

sbit BUZZ=P3^5;

sbit start=P3^4;

sbit set=P3^6;

sbit reset=P3^2;

uchar temp;

uchar count=1;

uchar timecount;

uchar numshow;

uchar numget;

uchar t;

uchar pro;

uchar changet=20;

uchar showt;

uchar code showcode[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //共阴极0-9的段码

uchar code NO[2]={0x37,0x3f}; //显示字母NO的段码

uchar code HELLO[5]={0x76,0x79,0x38,0x38,0x3f};//显示HELLO的段码

void delay(uchar i); //函数的定义

void shumashowcountdown(uchar num);

void shumashowget(uchar a);

void xiaochu();

void sound();

void showhello();

void showno();

void main()

{

sound(); //开机叫一声

EA=1; //进行中断设置

EX0=1;

EX1=0;

IT0=1;

IT1=1;

PX0=1;

PX1=1;

while(1)

{

if(count==1)

{flag1=1;}

while(flag1) //状态1 数码管显示HELLO等待进行复位

{

showhello();

}

xiaochu();

sound();

while(flag2) //状态2 等待计时开始或者修改计时时间

{

led=0x00;

xiaochu();

if(start==0) //等待计时

{

EX0=1;

flag2=0;

flag3=1;

flag4=0;

EX1=1;

ET0=1;

TH0=0xd8;

TL0=0xf0; // 每次定时器中断时间是10ms

TR0=1;

timecount=0;

numshow=changet;

shumashowcountdown(numshow);

led=0xfe;

liushui=0;

}

if(flag3==0)

{

delay(200);

}

if(set==0) //修改计时时间

{

set=1;

start=1;

reset=1;

setflag=1;

EX0=0;

EX1=0;

led=0xaa;

delay(200);

while(setflag==1)

{

shumashowcountdown(changet);

if(set==0)

{

delay(10);

if(set==0)

{

setflag=0;

EX0=1;

EX1=1;

set=1;

}

if(start==0)

{

changet=changet-1;

led=_crol_(led,1);

delay(200);

}

if(reset==0)

{

changet=changet+1;

led=_cror_(led,1);

delay(200);

}

sound();

while(flag3) //状态3 开始进行倒计时

{

if(numshow!=0)

{

shumashowcountdown(numshow);

}

if(liushui==1)

{

led=_crol_(led,1);

liushui=0;

}

if(numshow==0) //如果在规定时间内无人进行抢答

{ //数码管显示NO

ET0=0;

EX1=0;

showno();

}

sound();

while(flag4) //状态4 显示抢答结果

{

led=temp;

shumashowget(numget);

}

void delay(uchar i) //延时时间

{

uchar j=250;

uchar c=5;

while(i--)

{

while(j--);

}

void sound() //蜂鸣器发出声音

{

BUZZ=0;

delay(200);

BUZZ=1;

}

void xiaochu() //对数码管进行消隐

{

WEI=1;

shuma=0xff;

WEI=0;

shuma=0x00;

DUAN=1;

shuma=0x00;

DUAN=0;

}

void shumashowget(uchar a) //数码管显示抢答结果

{

WEI=1;

shuma=0x7f;

WEI=0;

DUAN=1;

shuma=showcode[a];

DUAN=0;

delay(100);

}

void shumashowcountdown(uchar num) //数码管显示倒计时

{

uchar a[2];

a[1]=num%10;

a[0]=num/10;

WEI=1;

shuma=0x7f;

WEI=0;

shuma=0x00;

DUAN=1;

shuma=showcode[a[1]];

DUAN=0;

shuma=0xff;

delay(2);

WEI=1;

shuma=0xbf;

WEI=0;

shuma=0x00;

DUAN=1;

shuma=showcode[a[0]];

DUAN=0;

shuma=0xff;

delay(2);

}

void int1rst() interrupt 0 //INT0的中断函数用于reset恢复初始状态

{

if(count==1)

{flag1=0;

count=0;

}

flag2=1;

flag3=0;

flag4=0;

xiaochu();

IE1=0;

}

void timer() interrupt 1 //定时器T0中断函数用于精确计秒

{

timecount++;

if(timecount==100)

{

numshow--;

liushui=1;

timecount=0;

}

void int1grad() interrupt 2 //INT1的中断函数，用来检测哪个端口被按下

{

temp=button;

delay(2);

if(temp==button)

{

if(temp==0xfe)

{

numget=1;

}

if(temp==0xfd)

{

numget=2;

}

if(temp==0xfb)

{

numget=3;

}

if(temp==0xf7)

{

numget=4;

}

if(temp==0xef)

{

numget=5;

}

if(temp==0xdf)

{

numget=6;

}

if(temp==0xbf)

{

numget=7;

}

if(temp==0x7f)

{

numget=8;

}

flag2=0;

flag3=0;

flag4=1;

TR0=0;

ET0=0;

EX1=0;

}

void showhello() //数码管显示HELLO

{

pro=0xf7;

for(t=0;t<5;t++)

{

WEI=1;

shuma=pro;

WEI=0;

shuma=0x00;

DUAN=1;

shuma=HELLO[t];

DUAN=0;

shuma=0xff;

delay(2);

pro=_crol_(pro,1);

}

void showno() //数码管显示NO

{

if(showt==0)

{

sound();

showt=1;

}

pro=0xbf;

for(t=0;t<2;t++)

{

WEI=1;

shuma=pro;

WEI=0;

shuma=0x00;

DUAN=1;

shuma=NO[t];

DUAN=0;

shuma=0xff;

delay(2);

pro=_crol_(pro,1);

}

led=0x00;

}

仿真效果

状态一欢迎界面

欢迎界面

状态二修改计时时间与等待开始

修改计时时间

等待抢答开始

状态三抢答倒计时与无人应答报警

抢答倒计时

无人应答报警

状态四显示抢答结果

显示抢答结果

操作说明

上电后显示HELLO

按reset键进行等待

之后按START键进行倒计时开启抢答

状态二在按led灯全亮的状态下，可以修改倒计时时间

按下set键后，led灯半亮

reset键增加时间

start键减少时间

修改后再次按下set键回到led灯全亮状态等待计时开始

无人应答或者抢答结束后按reset键可以回到状态二等待下一次抢答开始

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51单片机 8位抢答器程序设计

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