1、 数码管显示模块：数码管显示模块由一片MAX7219和3个数码管组成。其中U5用来显示按键者的编号，U6、U7在倒计时时显示还有多长时间，如果有人犯规抢答，U6U7显示“FF”。 蜂鸣器模块：蜂鸣器在主持人发出可以抢答信号、有人按下抢答按键和倒计时时间到等3种情况下发出蜂鸣声。 13.3.2 程序设计typedef unsigned char uchar;sbit LE=P14;sbit KEY5=P37;sbit DIN=P2 /定义P2.5控制MAX7219的串行数据输入端sbit LOAD=3; /定义P2.4控制MAX7219的载入使能端sbit CLK=2; /定义P2.3控制MAX
2、7219的时钟信号sbit BUZ=P01;#define TIMER_HBYTE -50000/256 /定时50ms#define TIMER_LBYTE -50000%256uchar 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=byte7;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MAX721
3、9void 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）;检测主持人是否按键uchar get_key_num（void）;检测哪个参赛者按键void display_time（void）;显示倒计时剩余时间void foul_handle（uchar）;犯规处理void key_handle（uchar）;按键处理v
4、oid time_over_handle（void）;超时处理void init_t0（void）;初始化T0定时器void delay_20ms（void）;延时20ms，按键去抖动void buz_on（void）蜂鸣器响500msvoid main（void） uchar key_number; max7219_reset（）; 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_code0x0）;/上电后3个数码管全部显示0 write_digit（DIGIT1,LED_
5、code0x0）; write_digit（DIGIT2,LED_code0x0）; 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） while（control_key（）=1）; /等待主持人按键以进入下一轮 /主持人按键后进入下一轮 /如果没有人犯规，必定是主持
6、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 /停止T0运行 /否则循环检测display_time（）; /并显示剩余时间 if（key_flg=1） /如果有人在规定时间内答题 wh
7、ile（control_key=1）; /倒计时时间到仍无人按键 time_over_handle（）; /超时处理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 /如果KEY5为低，说明可能有按键动作 delay_20ms（）; /延时20ms，去抖动 /如果20ms后KEY5变为高电平，是干扰 /返回1 /如果20ms后仍为低电平，确认有按键动作 return 0; /返回0uchar set_time（void） /根据设置决定倒计时时间 uchar intr_cou
8、nter; if（P36=0） intr_counter=200; /10s else if（P35=0） intr_counter=160; /8s else if （P34=0） intr_counter=120; /6s else if （P33=0） intr_counter=80; /4s else intr_counter=200; /如果没有设置，默认为10s return intr_counter;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端口的低4
9、位 if（key_state=0x0f） /若均为高电平，说明无人按键return 0; 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20x04） return 3; /如果KEY3被按下，返回3 else return 4; /如果KEY4被按下，返回4void foul_handle（uchar key_number） write_digit（DIGIT0,key_number）; /显示犯规者号码 write_
10、digit（DIGIT1,0x0f）; /显示“FF” write_digit（DIGIT2,0x0f）; /蜂鸣器响void time_over_handle（void） write_digit（DIGIT0,0x0）; /显示“0” write_digit（DIGIT1,0x0e）; /显示“EE” write_digit（DIGIT2,0x0e）;void key_handle（uchar key_number） /按键处理 /显示按键者号码void display_time（void） /显示倒计时剩余时间 uchar number; write_digit（DIGIT0,LED_co
11、de0）; number=int_counter/20; /秒数 write_digit（DIGIT1,number/10）; /秒数的十位数字 write_digit（DIGIT2,number%10）; /秒数的个位数字 uchar i; BUZ=0; /开蜂鸣器 for（i=1;i=25;i+） /延时500ms delay_20ms;1 /关蜂鸣器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= /使能CPU中断 ET0=1; /使能T0溢出中断
12、 TR0=1; /T0运行void isr_t0（void） interrupt 1 /T0中断服务函数 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/禁止T0运行void delay_20ms（void） /延时20msvoid max7219_reset（void）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
13、） /MAX7219的驱动程序 电子抢答器已被人们所熟知，在一些电子类的杂志中也经常介绍，许多电子抢答器都采用了逻辑电路进行设计，在本文中，我们介绍一款利用51系列单片机作为主控制器的单片机6路抢答器的制作。当系统工作后，6路抢答者中只要有一人按下抢答键，系统的数码管便显示按键者的编号，同时喇叭中响起动听的音乐声，表示抢答成功。当有几个人同时按键时，由于在时间上必定存在先后，系统将对第一个按下者进行锁存，显示的编号也是第一个按下者，其他按键者将不能响应，以便公平地选择第一个抢答者。当确定了抢答成功者后，裁判只要按下复位键，系统便停止音乐，返回到抢答状态，进行下一轮抢答。一、设计与分析从设计所要
14、完成的任务与要求来看，需要显示6路输入，用一只数码管便可以完成，对于7段数码管，占用7个单片机的I/O口，考虑6路输入，占用6个I/O端口，一个端口用于控制音乐电路的工作，这样，只需14个I/O便可以完成电路硬件的安排。为此，我们可以选用51系列单片机中的简易型产品AT89C2051来作为中央处理器。这款单片机的I/O作为输出时，具有较大的吸收电流能力，因此我们可以选用共阳型数码管，这样由单片机的I/O就可以直接驱动，能简化硬件电路的设计。经以上分析，我们设计出这款多路抢答器的电路原理图如图1：图2为电源部分原理图。图根据原理图，我们设计的PCB线路板图如图3：二、硬件电路的制作与调试在电子产
15、品的制作中，如能按较佳的安装与调试步骤进行制作，将大大提高制作成功的概率。特别是对一些初学者，还不具备分析电路中的故障能力时，这一点尤为重要。1、 电源部分的制作。按图2的原理图，将电源部分的各元件焊上，注意极性不要搞错，对于1N4007二极管，电流从没有白线处流向有白线处，对于电解电容，有一条白线且标有-的为负极，元件在没有剪脚前，长的为正，短的为负。发光二极管也是长的为正，短的为负。这部分元件焊好后，不要忙于焊其他元件，先进行测试。接上电源变压器，用万用表测整流后的电压值，即7905的1、2脚之间电压值，正常应为10到14V间。然后再测7905第1、3脚间的电压值，正常应为：4.9到5.1
16、V间。同时查看发光二极管是否亮。由于发光二极管（集成电路）容易被静电击穿，因此在焊接时的时间不要太长，最好将电烙铁的外壳接地。若两处电压异常，仔细查看整流二极管有没有接反或虚焊，三端稳压管有没有插反；若两处电压正常，而发光管不亮，查看发光管有没有接反，经以上检测后，若都正常，说明电源部分制作完成且工作正常，接下来就可以制作其他单元电路了。2、 显示电路的制作。将R3到R9及共阳数码管焊好，再将20脚的集成电路插座焊上，这样这部分电路就制作完成了。接下来对这部分电路进行测试，接上电源，数码管全灭，用一导线的一端与地线相连，另一端依次碰集成电路插座的19脚到13脚，一边碰一边查看数码管，正常时可以
17、看到每碰一个脚，对应一段数码管灯亮。若不亮，仔细查看与该脚相连的电阻及数码管是否虚焊。3、 音乐电路的制作。音乐集成电路是CMOS电路，很容易受到静电攻击而损坏，因此在焊接时动作一定要快，时间过长一则容易使铜皮脱落，再则容易损坏器件。先将两只三极管及相关的电阻焊好，最后再焊音乐集成电路。在焊音乐电路时，先用剪下来的电阻引脚将音乐片上标有B、E处及电源正端引出，然后再焊到线路板上。焊好后的音乐芯片见图4。这部分元件焊好后，进行音乐电路部分的调试。先不接喇叭，用一导线一端接地，另一端碰20脚插座的第11脚，此时用万用表测量CW1两端电压，正常应在3.4到3.65V间。若电压不正常，查看9012三极管有没有焊反，相应的元件是否有虚焊。正常后，断电，接上喇叭。再次上电，用同样的方法进行测试，应听到喇叭发出音乐声。若只听到吱、吱、吱的声音，说明音乐片损坏，换一完好的音乐芯片即可。4、 整机调试将烧录好程序的AT89C2051芯片插上（我们提供的芯片中已烧录好程序），注意方向不要插错（反插容易损坏芯片），芯片上有一个小三角的标记处为1脚。
