神马文学网13.3.2 程序设计 - 51CTO.COM
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/29 13:17:07
原文地址：http://book.51cto.com/art/200811/96259.htm
抢答器工作过程如下。
首先主持人选定倒计时时间，单片机扫描U3以获取此信息。如果没有人为设置，默认为10s。
在按下抢答按键之前，3个数码管全部显示"0"。
按下抢答按键之后，蜂鸣器响一声，单片机开始倒计时，数码管U6和U7显示倒计时时间，数码管U5显示"0"。
如果有竞赛者率先在规定时间内按键，则蜂鸣器响一声，数码管U5显示该竞赛者的编号，U6和U7停止更新。
如果在主持人未按下抢答按键的时候有选手抢答，则此时蜂鸣器响一声，U5显示犯规者的编号，U6和U7显示"FF"以指示有人犯规。
如果在规定时间内无人按键，则U5显示"0"，U6和U7显示"EE"以指示无人按键。
无论是在规定时间内有人按键、在规定时间内无人按键或者是有人犯规，都需要主持人再按一下抢答按键，之后单片机根据U3状态决定倒计时时间，3个数码管全部显示"0"，恢复到初始状态，准备下一轮抢答。
程序流程如图13.7所示。
（点击查看大图）图13.7 四路抢答器程序流程图
程序如例13-4所示。
【例13-4】用8051单片机控制的四路抢答器程序。限于篇幅，这里没有给出显示程序，参见12.2.2节中例12-5。
#include
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3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
}
}
}
}
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
}
uchar set_time(void) //根据设置决定倒计时时间
{
uchar intr_counter;
if(P3^6==0) intr_counter=200; //10s
else 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;
}
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
}
}
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
}
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
}
void key_handle(uchar key_number) //按键处理
{
write_digit(DIGIT0,key_number); //显示按键者号码
buz_on();
}
void display_time(void) //显示倒计时剩余时间
{
uchar number;
write_digit(DIGIT0,LED_code[0]);
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
}
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
}
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
}
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
}
}
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
{}
抢答器工作过程如下。
首先主持人选定倒计时时间，单片机扫描U3以获取此信息。如果没有人为设置，默认为10s。
在按下抢答按键之前，3个数码管全部显示"0"。
按下抢答按键之后，蜂鸣器响一声，单片机开始倒计时，数码管U6和U7显示倒计时时间，数码管U5显示"0"。
如果有竞赛者率先在规定时间内按键，则蜂鸣器响一声，数码管U5显示该竞赛者的编号，U6和U7停止更新。
如果在主持人未按下抢答按键的时候有选手抢答，则此时蜂鸣器响一声，U5显示犯规者的编号，U6和U7显示"FF"以指示有人犯规。
如果在规定时间内无人按键，则U5显示"0"，U6和U7显示"EE"以指示无人按键。
无论是在规定时间内有人按键、在规定时间内无人按键或者是有人犯规，都需要主持人再按一下抢答按键，之后单片机根据U3状态决定倒计时时间，3个数码管全部显示"0"，恢复到初始状态，准备下一轮抢答。
程序流程如图13.7所示。
（点击查看大图）图13.7 四路抢答器程序流程图
程序如例13-4所示。
【例13-4】用8051单片机控制的四路抢答器程序。限于篇幅，这里没有给出显示程序，参见12.2.2节中例12-5。
#include
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3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
}
}
}
}
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
}
uchar set_time(void) //根据设置决定倒计时时间
{
uchar intr_counter;
if(P3^6==0) intr_counter=200; //10s
else 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;
}
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
}
}
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
}
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
}
void key_handle(uchar key_number) //按键处理
{
write_digit(DIGIT0,key_number); //显示按键者号码
buz_on();
}
void display_time(void) //显示倒计时剩余时间
{
uchar number;
write_digit(DIGIT0,LED_code[0]);
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
}
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
}
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
}
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
}
}
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
{}
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