具體功能：
（1）按下“開始”按鍵，進入20S倒計時，八位選手可以進行搶答；
（2）選手按下搶答按鍵后，數碼管顯示對應的選手編號，表示搶答成功；
（3）搶答成功后，點擊“限時開始”，進入答題倒計時；
（3）答題倒計時結束前三秒，蜂鳴器響進行提示；
（4）按下“搶答時間調節”和“限時時間調節”按鍵分別可以調節搶答時間和限時時間
51單片是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統可編程Flash 存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得STC89C51為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標準功能：8k字節Flash，512字節RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，內置4KBEEPROM，MAX810復位電路，三個16 位定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口。另外 STC89X51 可降至0Hz 靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35Mhz，6T/12T可選。
設計思路
文獻研究法：搜集整理相關單片機智能手環系統相關研究資料，認真閱讀文獻，為研究做準備；
調查研究法：通過調查、分析、具體試用等方法，發現單片機智能手環系統的現狀、存在問題和解決辦法；
比較分析法：比較不同單片機智能手環系統的具體原理，以及同一類傳感器性能的區別，分析單片機智能手環系統的研究現狀與發展前景；
軟硬件設計法：通過軟硬件設計實現具體硬件實物，最后測試各項功能是否滿足要求。
本設計利用protues8.7軟件實現仿真設計，具體如圖。
Protues也是在單片機仿真設計中常用的設計軟件之一，通過設計出硬件電路圖，及寫入驅動程序，就能在不實現硬件的情況進行電路調試。另外，protues還能實現PCB的設計，在仿真中也可以與KEIL實現聯調，便于程序的調試，且支持多種平臺，使用簡單便捷。
本設計利用KEIL5軟件實現程序設計，具體如圖。作為本科期間學習的第一門編程語言，C語言是我們最熟悉的編程語言之一。當然，由于其功能強大，C語言是當前世界上使用最廣泛、最受歡迎的編程語言。在單片機設計中，C語言已經逐步完全取代匯編語言，因為相比于匯編語言，C語言編譯與運行、調試十分方便，且可移植性高，可讀性好，便于燒錄與寫入硬件系統，因此C語言被廣泛應用在單片機設計中。keil軟件由于其兼容單片機的設計，能夠實現快速調試，并生成燒錄文件，被廣泛應用于C語言的編寫和單片機的設計。
#include<at89x51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
char s;
uchar num=0;
char time=20; //搶答時間
char datitime=30; //答題限時時間
uint tt,t1; //T0,T1定時器定一秒時
bit flag,s_flag=1,b_flag,fall_flag; //標志位
bit K_startcountflag,K_timecountflag; //時間調整標志位
sbit K0=P3^0;
sbit beep=P3^7; //蜂鳴器
sbit rled=P3^1; //指示燈
sbit K1=P1^0;
sbit K2=P1^1;
sbit K3=P1^2;
sbit K4=P1^3;
sbit K5=P1^4;
sbit K6=P1^5;
sbit K7=P1^6;
sbit K8=P1^7;
sbit K_Time=P3^2; //答題計時鍵
sbit K_startcount=P3^3; //開始搶答時間調整鍵
sbit K_timecount=P3^4; //答題計時時間調整鍵
void delay(uchar ms)
{
uchar y;
for(;ms>0;ms--)
for(y=120;y>0;y--);
}
uchar code tabledu[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71
};
uchar code tablewe[]={0XFE,0XFD,0XFB,0XF7};
void T0_Init(void)
{
TMOD=0X01;
TH0=(65536-2000)/256;
TL0=(65536-2000)%256;
TH1=(65536-2000)/256;
TL1=(65536-2000)%256;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
P0=0;
}
void Key_Scan(void) //開始鍵掃描
{
if(K0==0)
{
delay(10);
if(K0==0)
{
while(!K0);
TR0=1;
s=time;
tt=0;
flag=1;
s_flag=1;
b_flag=1;
num=0;
beep=1;
rled=1;
fall_flag=0; //清除違規標志位
K_startcountflag=0;
K_timecountflag=0;
}
}
}
void Scan(void) //八路熱鍵掃描(哪個鍵先按下,哪個優先級最高)
{
if(K1==0)
{
delay(10);
if(K1==0)
{
while(!K1);
num=1; //數碼管顯示1號"1"
TR0=0; //關閉定時器0,時間停止
TR1=1; //打開定時器1,使揚聲器響一聲
s_flag=0; //關閉開始鍵標志位,使再按其他七個鍵不會響應
}
}
if(K2==0) //下面七個鍵的處理同上
{
delay(10);
if(K2==0)
{
while(!K2);
num=2;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0; //重要
}
}
if(K3==0)
{
delay(10);
if(K3==0)
{
while(!K3);
num=3;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if(K4==0)
{
delay(10);
if(K4==0)
{
while(!K4);
num=4;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if(K5==0)
{
delay(10);
if(K5==0)
{
while(!K5);
num=5;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if(K6==0)
{
delay(10);
if(K6==0)
{
while(!K6);
num=6;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if(K7==0)
{
delay(10);
if(K7==0)
{
while(!K7);
num=7;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
if(K8==0)
{
delay(10);
if(K8==0)
{
while(!K8);
num=8;
TR0=0;
TR1=1;
s_flag=0;
}
}
}
void display(void)
{
if(flag==1) //開始鍵按下,開始計時搶答
{
if(num!=0) //如果有人搶答,則顯示相應的幾號
{
P0=tabledu[num]; //顯示幾號搶到了
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else //否則沒人搶答,則前面不顯示幾號
{
P0=0;
P2=0XFF;
}
P0=tabledu[s/10]; //下面為顯示搶答倒計時
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[s%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P2=0XFF;
P0=0;
}
else //如果開始鍵沒有按下,則顯示F FF(若有違規者,則顯示違規號碼及 FF)或時間調整
{
if(fall_flag==1) //違規顯示
{
if(num!=0)
{
P0=tabledu[num]; //顯示幾號違規了
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[15]; //下面顯示 FF,表示違規了
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0; //消隱
P2=0XFF;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else
{
P0=0;
P2=0XFF;
}
}
else //沒有人違規才顯示調整時間
{
if(K_startcountflag==1)
{
P0=0X6D; //第一位數碼管顯示"5(S)"(表示搶答時間調整)
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[time/10]; //下面顯示調整的搶答時間
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[time%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else if(K_timecountflag==1)
{
P0=0X07; //第一位與第二位數碼管合起來顯示"T",表示答題時間調整
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=0X31;
P2=tablewe[1];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[datitime/10];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[datitime%10];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else //否則顯示F FF
{
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0; //消隱
P2=0XFF;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
}
}
}
void Time_Scan(void) //調整時間鍵掃描
{
if(K_startcount==0) //搶答時間調整
{
delay(10);
if(K_startcount==0)
{
while(!K_startcount);
time++;
if(time==50)
{
time=20;
}
K_startcountflag=1; //將搶答時間標志位置1
K_timecountflag=0; //同時關閉答題時間標志位
}
}
if(K_timecount==0) //答題時間調整
{
delay(10);
if(K_timecount==0)
{
while(!K_timecount);
datitime++;
if(datitime==60)
{
datitime=30;
}
K_timecountflag=1;
K_startcountflag=0;
}
}
}
void main(void)
{
T0_Init();
while(1)
{
Key_Scan(); //開始鍵掃描
if((flag==0)&(s_flag==1)) //當開始鍵沒按下及沒有人違規時才可進行時間調整
{
Time_Scan();
}
if((flag==1)&(s_flag==0)) //當開始鍵按下及有人搶答才進行開始回答計時倒計時
{
if(K_Time==0)
{
delay(10);
if(K_Time==0)
{
while(!K_Time);
s=datitime;
TR0=1;
tt=0;
TR1=1;
}
}
}
if((flag==0)&(s_flag==1)) //違規
{
Scan();
if(num!=0) //開始鍵沒有按下時,有人按下了搶答器,則置違規標志位
{
fall_flag=1;
rled=0;
}
}
if((flag==1)&(s_flag==1)) //如果開始鍵按下且搶答鍵沒有人按下,則進行八路搶答鍵掃描
{
Scan();
}
display(); //顯示到數碼管上
}
}
void timer0(void) interrupt 1
{
TH0=(65536-2000)/256; //2ms
TL0=(65536-2000)%256;
if(b_flag) //開始(START)鍵按下,嘟一聲(長1秒),表示開始搶答
{
beep=~beep;
}
else
beep=1;
if(s<5) //搶答時間快到報警,隔1秒響一聲且紅燈閃爍,響三聲
{
if(s%2==0)
{
b_flag=1;
rled=0;
}
else
{
b_flag=0;
rled=1;
}
}
tt++;
if(tt==500) //1秒
{
tt=0;
s--;
b_flag=0; //關閉開始鍵按下響一秒的嘟聲
if(s==-1)
{
s=20;
TR0=0;
flag=0; //顯示F FF
s_flag=1;
num=0;
rled=1;
}
}
}
void timer1(void) interrupt 3 //定時器1處理有人按下搶答器嘟一聲(長1秒)
{
TH1=(65536-2000)/256;
TL1=(65536-2000)%256;
beep=~beep;
t1++;
if(t1==500)
{
t1=0;
TR1=0;
}
}
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