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單片機7人多數(shù)表決器源程序與電路原理圖設計

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樓主
ID:664167 發(fā)表于 2020-11-1 17:00 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
主要內(nèi)容：

設計一個七人多數(shù)表決器，表決器的功能是將所投票者的結(jié)果綜合起來，超過半數(shù)贊成則表示結(jié)果通過，反之則不通過。而七人表決器由七個人來投票，當贊成的票數(shù)大于或者等于4人，則認為通過,通過則顯示1；當反對的票數(shù)大于或者等于4人時，則認為不通過，不通過則顯示為0。
  
  
基本要求：
（1）7人多數(shù)表決邏輯：多數(shù)通過。
（2）在主持人控制下，10秒內(nèi)表決有效。
（3）采用數(shù)碼管顯示表決10秒倒計時。
（4）表決結(jié)束后用發(fā)光二極管及數(shù)碼管顯示表決結(jié)果，數(shù)碼管顯示結(jié)果：通過、不通過，同意人數(shù)。
（5）設主持人控制鍵、暫停鍵、復位鍵。控制鍵：啟動表決，暫停鍵：暫停表決，復位鍵：系統(tǒng)復位。
（6）支持表決者，則其對的LED就發(fā)光
（7）表決開始采用聲音提示。
  
系統(tǒng)硬件電路設計

表決器器硬件電路由單片機最小系統(tǒng)模塊、按鍵模塊、顯示模塊、狀態(tài)指示模塊組成。圖3-1所示為表決器電路原理圖 。

圖3-1  表決器電路原理圖



按鍵模塊由10個按鍵組成，分為按鍵開始部分和表決部分。按鍵開始部分，分別接AT89C52單片機的P2端口的P2.0、P2.1、P2.2引腳。當主理人按下對應的按鍵，即給對應的引腳一個低電平。在軟件設計的程序中寫入相應的操作，即可實現(xiàn)開始、暫停和復位的功能。即當按下S1時，系統(tǒng)開始運行；當按下S2時，系統(tǒng)停止運行；當按下S3時，系統(tǒng)恢復初始狀態(tài)。

表決按鍵部分由七個按鍵組成，分別是S4-S10在7個按。按鍵一端接地，一端連接AT89C52單片機的P1端口。在表決時，當表決人按下他們相對應的按鍵，即給對應的引腳一個低電平，系統(tǒng)就會對其進行記錄，當表決時間結(jié)束后，就會在數(shù)碼管第四位顯示同意表決的人數(shù)。以此來統(tǒng)計投票情況。表決按鍵模塊的電路原理圖如圖3-3所示。

圖3-3  表決按鍵模塊電路原理圖

3.3 狀態(tài)指示模塊

狀態(tài)指示模塊由7個LED燈組成,LED一端接電源，另一端接單片機P3端口，LED燈用來指示表決時的表決人的狀態(tài)，當表決人按了自己相對應的按鍵他自己相對應的LED燈就會發(fā)出黃色的光。在連接LED燈時，不能直接將LED燈連接到單片機的端口上，如果直接連接的話，LED燈就會燒掉，從而其不到相應的功能，這時我們需要在相應的LED燈的位置連接一個電阻來起到保險作用，而我們接的電阻的大小直接影響到LED燈的發(fā)光程度，最好選擇200歐姆的電阻，也可以將全部的LED串到一個電阻上來實現(xiàn)這個功能。狀態(tài)指示模塊電路原理圖如圖3-4所示。

圖3-4  狀態(tài)指示模塊電路原理圖

3.4 顯示模塊

在應用場景中，還需顯示表決倒計時的時間、表決的結(jié)果及同意表決的人數(shù)等信息，這部分由顯示模塊完成。表決倒計時的時間在系統(tǒng)開始運行時，數(shù)碼管的第三和第四位顯示；表決的結(jié)果在系統(tǒng)運行結(jié)束后，在數(shù)碼管的第一位顯示，如果顯示數(shù)字“1”，這表示表決通過，如果顯示數(shù)字“0”；表決的同意人數(shù)在數(shù)碼管的第四位顯示。這顯示模塊在本設計中，使用共陰極4位數(shù)碼管連接到AT80C52的P0端口。我們在連接數(shù)碼管的時候不能直接將數(shù)碼管直接連接到P0端口上，這樣連接了，你按下開始按鍵數(shù)碼管也不會顯示數(shù)字，我們在連接的時候需要并連一個排阻，也可以用8個1K的電阻來代替，因為P0端口在AT89C52單片機的內(nèi)部沒有驅(qū)動電阻，然而不接電阻的話就沒有足夠的電能來驅(qū)動數(shù)碼管。如圖3-4所示

圖3-4  顯示模塊圖

4系統(tǒng)軟件設計
4.1主程序設計

系統(tǒng)主程序開始以后，首先是對系統(tǒng)環(huán)境進行初始化，包括設置串口、定時器、中斷和端口。進入主程序之后，首先進行鍵盤掃描，檢測主持人的開始搶答按鍵和復位按鍵的狀態(tài)。如沒有任何動作，則數(shù)碼管與狀態(tài)指示燈設置為初始狀態(tài)；如果開始搶答按鍵按下，則為定時器0設置初值，并開啟定時器0，開始搶答倒計時，從10到0倒數(shù)，并設置狀態(tài)指示燈。這時開始檢測是否有表決人按下按鍵。如果10s內(nèi)沒有表決人按下按鍵，則判斷是否還要繼續(xù)表決，并回到鍵盤掃描。如果 10s內(nèi)有表決人按下按鍵，表決人對應的LED發(fā)光。倒計時10s結(jié)束，數(shù)碼管第四位顯示表決同意人數(shù)，如果表決同意人數(shù)大于等于4人，數(shù)碼管第一位顯示數(shù)字“1”，表決同意人數(shù)小于4人，數(shù)碼管的第一位就顯示數(shù)字“0”。表決完成，則由主持人按復位鍵，回到按鍵掃描狀態(tài)。搶答器系統(tǒng)程序流程圖如圖4-1所示。

圖4-1  主程序設計流程圖

4.2子程序設計
4.2.1 子程序設計1

系統(tǒng)開始10s倒計時，表決人按下按鍵，表決人對應的LED燈就會發(fā)光，10s倒計時結(jié)束，數(shù)碼管的第四位顯示表決同意通過的人數(shù)，如果表決的人數(shù)大于等于4人時，數(shù)碼管的第一位顯示數(shù)字“1”，如果表決人數(shù)小于4人，數(shù)碼管的第一位顯示數(shù)字“0”。主持人看是否進行下一次的表決，如果進行下次表決，主持人就按下復位按鍵，開始新一輪的表決。如圖4-2所示。

圖4-2  子程序設計1流程圖

4.2.2 子程序設計2

系統(tǒng)10s倒計時結(jié)束，數(shù)碼管的第四位顯示表決同意的結(jié)果，如果表決同意的人數(shù)大于等于4人時，數(shù)碼管的第一位顯示數(shù)字“1”，如果表決的人數(shù)小于4人時，數(shù)碼管的第一位顯示數(shù)字“0”。主持人看是否進行下一次的表決，如果進行下次表決，主持人就按下復位按鍵，開始新一輪的表決。如圖4-3所示。

圖4-2  子程序設計2圖

5系統(tǒng)性能測試和結(jié)果分析

系統(tǒng)開始運行，主持人按下開始按鍵，蜂鳴器發(fā)給“滴滴”聲，數(shù)碼管的第3,4位開始進行10s的倒計時。如圖5-1所示，數(shù)碼管倒計時顯示倒計時到了9s時的圖形。

圖5-1 系統(tǒng)開始運行

系統(tǒng)運行中，主持人可以緊急情況下按暫停按鍵，暫停表決，表決人可以按下自己對應的按鍵進行表決，當表決人按下自己的按鍵時，他自己對應的LED就會發(fā)光。如圖5-2所示，數(shù)碼管倒計時到3s的時候，有2號、3號、5號和7號表決人按下了自己的表決按鍵。

圖5-2 系統(tǒng)運行中的圖

系統(tǒng)運行結(jié)束后，數(shù)碼管不再顯示倒計時的數(shù)據(jù)，數(shù)碼管的第一位會顯示表決是否通過，通過即顯示數(shù)字“1”，不通過即顯示數(shù)字“0”，數(shù)碼管的四位顯示表決同意的人數(shù)。表決結(jié)束要開始新的表決主持人可以按下復位按鍵進行下一次的表決。如圖5-3所示，10s倒計時結(jié)束，數(shù)碼管的第四位顯示為四，則說明有4人同意表決，由LED可以看出是2號、3號、5號和7號表決人同意表決，數(shù)碼管第一位顯示為數(shù)字“1”，則顯示表決通過。

圖5-3 系統(tǒng)運行結(jié)束圖

單片機源程序如下:
  1. #include<reg51.h>
  2. #include<intrins.h>

  4. sbit smg1=P2^4;                            //定義數(shù)碼管第一位
  5. sbit smg2=P2^6;                            //定義數(shù)碼管第二位
  6. sbit smg3=P2^7;                            //定義數(shù)碼管第三位
  7. sbit smg4=P2^5;                            //定義數(shù)碼管第四位

  9. sbit keyks=P2^2;              //定義開始按鍵
  10. sbit keyqc=P2^0;              //定義復位按鍵

  12. sbit key1=P1^0;                            //定義1號表決人            
  13. sbit key2=P1^1;                            //定義2號表決人
  14. sbit key3=P1^2;                            //定義3號表決人
  15. sbit key4=P1^3;                            //定義4號表決人
  16. sbit key5=P1^4;                            //定義5號表決人
  17. sbit key6=P1^5;                            //定義6號表決人
  18. sbit key7=P1^6;                            //定義7號表決人

  20. sbit l1=P3^0;                            //定義第1燈
  21. sbit l2=P3^1;                            //定義第2燈
  22. sbit l3=P3^2;                            //定義第3燈
  23. sbit l4=P3^3;                            //定義第4燈
  24. sbit l5=P3^4;                            //定義第5燈
  25. sbit l6=P3^5;                            //定義第6燈
  26. sbit l7=P3^6;                            //定義第7燈

  28. sbit zt=P2^1;   //定義暫停
  29. sbit spk=P1^7;                            //定義蜂鳴器

  31. int djs,js=0;                  //djs和bt是初始倒計時時間            
  32. //flag1~7用來保證在未開始表決之前誤按   flagD用來控制是否顯示倒計時  bjs表決計數(shù)
  33. int flag1=0,flag2=0,flag3=0,flag4=0,flag5=0,flag6=0,flag7=0,flagD=0,bjs=0;            
  34. int table[]={0x5f,0x44,0x9d,0xd5,0xc6,0xd3,0xdb,0x45,0xdf,0xd7,0x80,0x9b};
  35.       //   0    1   2    3    4    5    6     7    8     9      E
  36. void delayms(unsigned z)            
  37. {
  38.               unsigned x,y;
  39.     for(x=z;x>0;x--)
  40.       for(y=110;y>0;y--);  
  41. }

  43. void Timer0_init()                                          //定時器0初始化
  44. {
  45.     js=0;
  46.               TMOD=0x01;                                                        //設置定時器0為工作方式1(M1M0為01)
  47.               TH0=(65536-45872)/256;              //裝初值11.0592M晶振定時50ms數(shù)為45872
  48.               TL0=(65536-45872)%256;                           
  49.               ET0=1;                                                                                    //開定時器0中斷
  50.               EA=1;                                                                                    //開總中斷
  51. }

  53. void timer0() interrupt 1 using 1              //定時器0中斷服務函數(shù)
  54. {
  55.               TH0=(65536-45872)/256;                            //裝初值11.0592M晶振定時50ms數(shù)為45872
  56.               TL0=(65536-45872)%256;            
  57.               js++;                                                                                    //疊加20次
  58.               if(js==20)
  59.               {
  60.                 js=0;                                                                                    //清空
  61.                 djs--;                                                                      //產(chǎn)生1s的倒計時
  62.               }
  63. }

  65. void djsxs()   //顯示倒計時函數(shù)
  66. {            
  67.               int b1,b2;
  68.               b1=djs/10;
  69.               b2=djs%10;                                                          //將倒計時時間分成高低位
  70.               P0=table[b1];                                          
  71.               smg2=0;
  72.               delayms(3);
  73.               smg2=1;                                                                      //顯示十位數(shù)字
  74.             
  75.               P0=table[b2];
  76.               smg3=0;
  77.               delayms(3);                                                        //顯示個位數(shù)字
  78.               smg3=1;
  79. }
  80. void djsxs10() //第一位數(shù)碼管顯示 0
  81. {
  82.               P0=0x5f;                                          //第一位數(shù)碼管顯示0
  83.     smg1=0;
  84.     delayms(3);
  85.     smg1=1;
  86. }
  87. void djsxs11() //第一位數(shù)碼管顯示1
  88. {
  89.               P0=0x44;                                          //第一位數(shù)碼管顯示1
  90.     smg1=0;
  91.     delayms(3);
  92.     smg1=1;
  93. }
  94. void djsxs20() //第二位數(shù)碼管顯示 -
  95. {
  96.               P0=0x80;                                          //第二位數(shù)碼管顯示-
  97.               smg4=0;
  98.               delayms(3);                                            
  99.               smg4=1;
  100. }
  101. void djsxs30() //第三位數(shù)碼管顯示 -
  102. {
  103.               P0=0x80;                                          //第三位數(shù)碼管顯示-
  104.               smg2=0;
  105.               delayms(3);                                            
  106.               smg2=1;
  107. }
  108. void djsxs0()  //第四位數(shù)碼管顯示0
  109. {
  110.               P0=table[0];
  111.     smg3=0;
  112.     delayms(3);
  113.     smg3=1;                            //第四位數(shù)碼管顯示0

  115. }
  116. void djsxs1()  //第四位數(shù)碼管顯示1
  117. {
  118.               P0=table[1];                  //第四位數(shù)碼管顯示1
  119.     smg3=0;
  120.     delayms(3);
  121.     smg3=1;                                                         

  123. }
  124. void djsxs2()  //第四位數(shù)碼管顯示2
  125. {
  126.               P0=table[2];
  127.     smg3=0;
  128.     delayms(3);
  129.     smg3=1;                                                        //第四位數(shù)碼管顯示2

  131. }
  132. void djsxs3()  //第四位數(shù)碼管顯示3
  133. {
  134.               P0=table[3];
  135.     smg3=0;
  136.     delayms(3);
  137.     smg3=1;                                            //第四位數(shù)碼管顯示3

  139. }
  140. void djsxs4()  //第四位數(shù)碼管顯示4
  141. {
  142.               P0=table[4];
  143.     smg3=0;
  144.     delayms(3);
  145.     smg3=1;                                          //第四位數(shù)碼管顯示4

  147. }
  148. void djsxs5()  //第四位數(shù)碼管顯示5
  149. {
  150.               P0=table[5];
  151.     smg3=0;
  152.     delayms(3);
  153.     smg3=1;                               //第四位數(shù)碼管顯示5

  155. }
  156. void djsxs6()  //第四位數(shù)碼管顯示6
  157. {
  158.               P0=table[6];
  159.     smg3=0;
  160.     delayms(3);
  161.     smg3=1;                                          //第四位數(shù)碼管顯示6

  163. }
  164. void djsxs7()  //第四位數(shù)碼管顯示7
  165. {
  166.               P0=table[7];
  167.     smg3=0;
  168.     delayms(3);
  169.     smg3=1;                              //第四位數(shù)碼管顯示7
  170. }


  173. void main()
  174. {
  175.               int djs1=10;                                             //修改倒計時第一處，共兩處
  176.               djs=10;                                           //修改倒計時第二處，共兩處
  177.               bjs=0;                                                                         //表決計數(shù)
  178.               Timer0_init();             //初始化定時器中斷
  179.               while(1)
  180.               {
  181. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////                                                                                      
  182.               if(djs<=0)                                               //倒計時10s時間到
  183.               {
  184.                 flagD=0;                                                            //不再顯示時間
  185.                 TR0=0;                                                           //關閉定時器
  186.                 flag1=0,flag2=0,flag3=0,flag4=0,flag5=0,flag6=0,flag7=0;              //關閉選手的按鍵
  187.                 djsxs20();djsxs30();                 //顯示結(jié)果，此處顯示  --
  188.                 switch(bjs)              //顯示結(jié)果，此處顯示 1或0(通不通過) --              同意人數(shù)
  189.                 {
  190.                             case 0:              djsxs0();djsxs10();  break;
  191.                             case 1: djsxs1();djsxs10();  break;     
  192.                             case 2:              djsxs2();djsxs10();  break;
  193.                             case 3: djsxs3();djsxs10();  break;
  194.                             case 4:              djsxs4();djsxs11();  break;
  195.                             case 5: djsxs5();djsxs11();  break;     
  196.                             case 6:              djsxs6();djsxs11();  break;
  197.                             case 7: djsxs7();djsxs11();  break;                                      
  198.                             default:  ;
  199.        }
  200.                 }
  201. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  202.               if(flagD==1) djsxs();                 //顯示倒計時函數(shù)
  203. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  204.               if(keyks==0)  //開始按鍵
  205.               {            
  206.                  delayms(3);                            //去除按鍵抖動
  207.                  if(keyks==0)
  208.                  {
  209.                   while(!keyks);                //以上表示按下開始按鍵
  210.                             spk=0;delayms(200);spk=1;delayms(200);spk=0;delayms(200);spk=1;//蜂鳴器響響
  211.                             TR0=1;                                             //啟動定時器 開始倒計時
  212.                   flagD=1;                               //顯示倒計時函數(shù)
  213.                             bjs=0;                                             //歸零
  214.                             flag1=1,flag2=1,flag3=1,flag4=1,flag5=1,flag6=1,flag7=1;//開啟使能使選手按鍵按下有效
  215.                                           }
  216.                             }
  217. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  218.               if(keyqc==0)  //復位按鍵
  219.               {            
  220.                             P3=0xff;
  221.                  delayms(3);                            //去除按鍵抖動
  222.                  if(keyqc==0)
  223.                  {
  224.                   while(!keyqc);                //以上表示按下開始按鍵
  225.                             spk=0;delayms(200);spk=1;delayms(200);spk=0;delayms(200);spk=1;//蜂鳴器響響
  226.                             TR0=0;                                             //關閉定時器
  227.                   djs=djs1;                               //倒計時10s重新賦值
  228.                                           }
  229.                             }
  230. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  231.                             if(zt==0)    //暫停系統(tǒng)
  232.                             {
  233.                                           TR0=~TR0;
  234.                                           while(zt==0);
  235.                             }
  236. ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  237.               if((key1==0)&&(TR0==1)&&(flag1==1))              //在定時器運行狀態(tài)下，key1==0 則說明1號表決人按下按鍵
  238.               {                           
  239.                             l1=0;
  240.                  delayms(3);
  241.               if(key1==0)
  242. ……………………

  244. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼
以上的Word格式文檔51黑下載地址(注意暫時不提供仿真文件)：
7人多數(shù)表決器.doc (757 KB, 下載次數(shù): 116)

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