具体功能：
（1）按下“开始”按键，进入20S倒计时，八位选手可以进行抢答；
（2）选手按下抢答按键后，数码管显示对应的选手编号，表示抢答成功；
（3）抢答成功后，点击“限时开始”，进入答题倒计时；
（3）答题倒计时结束前三秒，蜂鸣器响进行提示；
（4）按下“抢答时间调节”和“限时时间调节”按键分别可以调节抢答时间和限时时间。
设计介绍
单片机介绍
51单片是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X51 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机智能手环系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机智能手环系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同单片机智能手环系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析单片机智能手环系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
设计内容
01
仿真图
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
02
程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
代码语言：javascript复制#include<at89x51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
char s;
uchar num=0;
char time=20; //抢答时间
char datitime=30; //答题限时时间
uint tt,t1; //T0,T1定时器定一秒时
bit flag,s_flag=1,b_flag,fall_flag; //标志位
bit K_startcountflag,K_timecountflag; //时间调整标志位
sbit K0=P3^0;
sbit beep=P3^7; //蜂鸣器
sbit rled=P3^1; //指示灯
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; //答题计时键
sbit K_startcount=P3^3; //开始抢答时间调整键
sbit K_timecount=P3^4; //答题计时时间调整键
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)%6;
TH1=(65536-2000)/256;
TL1=(65536-2000)%6;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
P0=0;
}
void Key_Scan(void) //开始键扫描
{
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; //清除违规标志位
K_startcountflag=0;
K_timecountflag=0;
}
}
}
void Scan(void) //八路热键扫描(哪个键先按下,哪个优先级最高)
{
if(K1==0)
{
delay(10);
if(K1==0)
{
while(!K1);
num=1; //数码管显示1号"1"
TR0=0; //关闭定时器0,时间停止
TR1=1; //打开定时器1,使扬声器响一声
s_flag=0; //关闭开始键标志位,使再按其他七个键不会响应
}
}
if(K2==0) //下面七个键的处理同上
{
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) //开始键按下,开始计时抢答
{
if(num!=0) //如果有人抢答,则显示相应的几号
{
P0=tabledu[num]; //显示几号抢到了
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else //否则没人抢答,则前面不显示几号
{
P0=0;
P2=0XFF;
}
P0=tabledu[s/10]; //下面为显示抢答倒计时
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[s];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P2=0XFF;
P0=0;
}
else //如果开始键没有按下,则显示F FF(若有违规者,则显示违规号码及 FF)或时间调整
{
if(fall_flag==1) //违规显示
{
if(num!=0)
{
P0=tabledu[num]; //显示几号违规了
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[15]; //下面显示 FF,表示违规了
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0; //消隐
P2=0XFF;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else
{
P0=0;
P2=0XFF;
}
}
else //没有人违规才显示调整时间
{
if(K_startcountflag==1)
{
P0=0X6D; //第一位数码管显示"5(S)"(表示抢答时间调整)
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[time/10]; //下面显示调整的抢答时间
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
P0=tabledu[time];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else if(K_timecountflag==1)
{
P0=0X07; //第一位与第二位数码管合起来显示"T",表示答题时间调整
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];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
else //否则显示F FF
{
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[0];
delay(2);
P0=0;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[2];
delay(2);
P0=0; //消隐
P2=0XFF;
P0=tabledu[15];
P2=tablewe[3];
delay(2);
P0=0;
P2=0XFF;
}
}
}
}
void Time_Scan(void) //调整时间键扫描
{
if(K_startcount==0) //抢答时间调整
{
delay(10);
if(K_startcount==0)
{
while(!K_startcount);
time ;
if(time==50)
{
time=20;
}
K_startcountflag=1; //将抢答时间标志位置1
K_timecountflag=0; //同时关闭答题时间标志位
}
}
if(K_timecount==0) //答题时间调整
{
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(); //开始键扫描
if((flag==0)&(s_flag==1)) //当开始键没按下及没有人违规时才可进行时间调整
{
Time_Scan();
}
if((flag==1)&(s_flag==0)) //当开始键按下及有人抢答才进行开始回答计时倒计时
{
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)) //违规
{
Scan();
if(num!=0) //开始键没有按下时,有人按下了抢答器,则置违规标志位
{
fall_flag=1;
rled=0;
}
}
if((flag==1)&(s_flag==1)) //如果开始键按下且抢答键没有人按下,则进行八路抢答键扫描
{
Scan();
}
display(); //显示到数码管上
}
}
void timer0(void) interrupt 1
{
TH0=(65536-2000)/256; //2ms
TL0=(65536-2000)%6;
if(b_flag) //开始(START)键按下,嘟一声(长1秒),表示开始抢答
{
beep=~beep;
}
else
beep=1;
if(s<5) //抢答时间快到报警,隔1秒响一声且红灯闪烁,响三声
{
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; //关闭开始键按下响一秒的嘟声
if(s==-1)
{
s=20;
TR0=0;
flag=0; //显示F FF
s_flag=1;
num=0;
rled=1;
}
}
}
void timer1(void) interrupt 3 //定时器1处理有人按下抢答器嘟一声(长1秒)
{
TH1=(65536-2000)/256;
TL1=(65536-2000)%6;
beep=~beep;
t1 ;
if(t1==500)
{
t1=0;
TR1=0;
}
}
