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用51單片機制作10路數字搶答器程序修改問題

[復制鏈接]
ID:675815 發(fā)表于 2019-12-31 16:08 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
請各位大佬幫忙看下程序要怎么修改才對,謝謝謝謝!此程序已試過仿真和實物,現象顯示不對,蜂鳴器一直響,數碼管四位一起從0-9閃爍循環(huán)。
具體要求:(1)搶答器同時供 10 名選手或 10 個代表隊比賽。 (2)設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關 S,該開關由主持人控制。 (3) 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕,鎖存相應的編號,并在 LED 數碼管上顯示,同時 揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存,優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 (4)搶答器具有定時搶答功能,且一次搶答的時間由主持人設定(如 20 秒)。當主持人啟動"開始"鍵后, 定時器進行減計時,同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響,聲響持續(xù)的時間 0.5 秒左右。 (5)參賽選手在設定的時間內進行搶答,搶答有效,定時器停止工作,顯示器上顯示選手的編號和搶 答的時間,并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 (6)如果定時時間已到,無人搶答,本次搶答無效,系統(tǒng)報警并禁止搶答,定時顯示器上顯示 00。
原理圖如下:
51hei圖片20191231160654.png

程序如下:
#include <reg51.h>     //包含單片機寄存器的頭文件
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

uchar LED[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf}; //共陽數碼管:0-9,-
int count,qdtime,num_mark,qdtime1=20;
sbit smg_we1 = P2^0;
sbit smg_we2 = P2^1;
sbit smg_we3 = P2^2;
sbit smg_we4 = P2^3;
//選手相關區(qū)
sbit LED1=P3^7;
sbit LED2=P3^6;
sbit LED3=P3^5;
sbit LED4=P3^4;
sbit LED5=P3^3;
sbit LED6=P3^2;
sbit LED7=P3^1;
sbit LED8=P3^0;
sbit LED9=P2^6;
sbit LED10=P2^7;//選手搶答“監(jiān)視燈”
sbit S1=P3^7;
sbit S2=P3^6;
sbit S3=P3^5;
sbit S4=P3^4;
sbit S5=P3^3;
sbit S6=P3^2;
sbit S7=P3^1;
sbit S8=P3^0;
sbit S9=P2^6;
sbit S10=P2^7;//選手搶答按鈕
uchar S[]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};//選手按鈕按下標記位,按下后便標記為1
//主持人相關區(qū)
sbit S11=P1^0;//清除
sbit S12=P1^1;//搶答開始
sbit S13=P1^2;//加時間
sbit S14=P1^3;//減時間
sbit BeepIO= P1^6;
/******************************************
延時函數
**********************************************/
void delay10ms()  //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 117;
j = 184;
do
{
  while (--j);
} while (--i);
}

void delay(uint i)//i微秒延時
{ while(i--) ;}

/************************************************************
蜂鳴器發(fā)音程序區(qū)
**************************************************************/
void BEEP()//提示音
{  unsigned int i;
  for(i=0;i<100;i++)//喇叭發(fā)聲的時間循環(huán)
   {
   delay(100);     //參數決定發(fā)聲的頻率,估算值
   BeepIO=!BeepIO;
   }
  BeepIO=1;            //喇叭停止工作,間歇的時間
  delay(5000);
}
void BEEP2()//警告音
{  unsigned int i;
  for(i=0;i<400;i++)//喇叭發(fā)聲的時間循環(huán)
   {
   BeepIO=0;
   delay(40);     //參數決定發(fā)聲的頻率,估算值
   BeepIO=1;
   delay(30);
   }            
  delay(12500);//喇叭停止工作,間歇的時間         
}
void BEEP3()//搶答成功提示音
{  unsigned int i;
   for(i=0;i<400;i++)//喇叭發(fā)聲的時間循環(huán)
   {
   BeepIO=0;
   delay(25);     //參數決定發(fā)聲的頻率
   BeepIO=1;
   delay(25);
   }            
  delay(20000);//喇叭停止工作,間歇的時間
}
void shumaxs(int n,uchar m)//數碼管顯示程序
{ int sj1,sj2,dw1,dw2;
P0=0xff;
P1=0x00;
delay(50);
  sj1=n/10;
sj2=n%10;
dw1=m/10;
dw2=m%10;
  P0=LED[sj1];smg_we4=1;delay(20);
  P0=LED[sj2];smg_we3=1;delay(20);
P0=LED[dw1];smg_we2=1;delay(20);
P0=LED[dw2];smg_we1=1;delay(20);  
}
void Timer0_init (void)//T0初始化子函數
{
TMOD=0x01;//T0設置為16位定時方式
  TH0=0x3c;
  TL0=0xb0;//50ms
  ET0=1;  //允許T0中斷
  EA=1;
// TR0=0;     //關閉定時開關
}
void timer0() interrupt 1  //倒計時
{
   TH0=0x3c;
  TL0=0xb0;     
  count++;
  if(count==20)
  { count=0;
   qdtime--;   
  }
}
void key1()
{ S[1]=1;S[2]=1;S[3]=1;S[4]=1;S[5]=1;S[6]=1;S[7]=1;S[8]=1;S[9]=1;S[10]=1;//選手按鈕按下標記位歸零
if(S12==1)
{ delay10ms();if(S12==1)
  { TR0=1;
   {switch(P3&&0xff)
    { case 0x7f: num_mark=1;LED1=0;break;
     case 0xbf: num_mark=2;LED2=0;break;
     case 0xdf: num_mark=3;LED3=0;break;
     case 0xef: num_mark=4;LED4=0;break;
     case 0xf7: num_mark=5;LED5=0;break;
     case 0xfb: num_mark=6;LED6=0;break;
     case 0xfd: num_mark=7;LED7=0;break;
     case 0xfe: num_mark=8;LED8=0;break;
     
    }
    switch(P2&&0xff)
    { case 0x7f: num_mark=9;LED9=0;break;
     case 0xbf: num_mark=10;LED10=0;break;
    }
  }
   if((num_mark!=0)&&(qdtime!=0))  
   { TR0=0;
    shumaxs(qdtime,LED[num_mark]);
    BEEP3();
   }//有人搶答成功則結束搶答
    if((qdtime==0)&&(num_mark==0))
   { TR0=0;
    shumaxs(0xbf,0xbf);
    BEEP2();
   }
  }
}
}

void key2()
{ if(S11==1)
{delay10ms();if(S11==1) {BeepIO=0;qdtime=0;shumaxs(0xbf,0xc0);}}
if(S12==1)
  {delay10ms();if(S12==1) {BEEP();shumaxs(LED[num_mark],qdtime);}}
if(S13==1)
{ delay10ms();
   if(S13==1)
   {qdtime++;if(qdtime>99) qdtime=0;shumaxs(0xbf,qdtime);}
}
if(S14==1)
{ delay10ms();
   if(S13==1)
    {qdtime--;if(qdtime>99) qdtime=0;shumaxs(0xbf,qdtime);}
}
}
  
void main()
{ qdtime=qdtime1;shumaxs(20,0);
  Timer0_init();//T0初始化
BeepIO=0;//蜂鳴器不響
TR0=0;
while(1)
  {
  LED1=1;LED2=1;LED3=1;LED4=1;LED5=1;LED6=1;LED7=1;LED8=1;LED9=1;LED10=1;//監(jiān)視燈初始化為滅
  key2();
  key1();
}
}

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ID:648281 發(fā)表于 2020-1-1 20:48 | 顯示全部樓層
你好!
從你描述的情況來看,程序對應要求的錯誤還很多;
只能根據你的要求,把程序分功能模塊逐段調試。
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ID:332444 發(fā)表于 2020-1-2 08:36 | 顯示全部樓層
用蛋騙雞直接驅動數碼管出現的問題,必須要用三極管或鎖存器驅動數碼管,你這是常見的驅動設計問題
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ID:675815 發(fā)表于 2020-1-2 14:21 | 顯示全部樓層
51hei**1140 發(fā)表于 2020-1-1 20:48
你好!
從你描述的情況來看,程序對應要求的錯誤還很多;
只能根據你的要求,把程序分功能模塊逐段調試。

好的,謝謝!
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ID:675815 發(fā)表于 2020-1-2 14:21 | 顯示全部樓層
xianfajushi 發(fā)表于 2020-1-2 08:36
用直接驅動數碼管出現的問題,必須要用三極管或鎖存器驅動數碼管,你這是常見的驅動設計問題

好的,謝謝
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ID:1137639 發(fā)表于 2025-4-17 15:44 | 顯示全部樓層
你好! 從你描述的情況來看,程序對應要求的錯誤還很多; 只能根據你的要求,把程序分功能模塊逐段調試。
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ID:332444 發(fā)表于 2025-4-19 08:36 | 顯示全部樓層
622323wjl 發(fā)表于 2025-4-17 15:44
你好! 從你描述的情況來看,程序對應要求的錯誤還很多; 只能根據你的要求,把程序分功能模塊逐段調試。

這個帖子也翻找出來了,許多年了未知題主還關注不,看看我當時回復挺搞笑的,不知道怎么想的!電路圖中數碼管沒錯,代碼用阻塞不是很好選擇,雖然是獨立按鍵,但是整組使用時可以不單獨定義,整組判斷可對應一個按鍵操作,賦值255判斷是否不等于255就有按鍵按下,特定值對應一個按鍵,另外2個按鍵可獨立定義,按鍵寫中斷不是很好選擇,尤其還有阻塞參與其中,按鍵要求盡量快判斷結束,不影響數碼管顯示時間。
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ID:332444 發(fā)表于 2025-4-19 08:42 | 顯示全部樓層
當時提出用鎖存器也是一個辦法,現在看來從軟件上能解決,那是要重寫這個程序。
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ID:1109793 發(fā)表于 2025-4-19 15:28 | 顯示全部樓層
這種按鍵判定方式有問題,假設同一時刻有多個按鍵按下,那么接P3高位的就優(yōu)先被判定,然而事實上極大可能是相對低位的按鍵先按下,只是在你讀取之前,相對高位的按鍵也按下了,此時你讀到的是2個位為0的數據,但是你在先判定了高位的就是后按下的那個之后便不再理會相對低位的那個開關了,雖然這個時間很短,參賽者只能認倒霉,但是這種情況還是極有可能的。
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ID:1137639 發(fā)表于 2025-4-19 22:34 | 顯示全部樓層
以下是對該程序的問題分析及修改建議:

### 一、程序問題分析
1. **按鍵檢測與消抖**
    - 在`key1`和`key2`函數中,按鍵檢測部分雖然有簡單的延時消抖(`delay10ms()` ),但不夠完善。對于按鍵釋放的檢測沒有處理,可能導致按鍵誤觸發(fā)。比如在`key1`函數中,當檢測到`S12`按鍵按下并進行一系列操作后,沒有等待按鍵釋放就繼續(xù)檢測其他按鍵,可能會在按鍵還未完全釋放時再次檢測到按鍵按下,造成邏輯混亂。
    - `switch`語句中對端口數據的處理邏輯有誤。在`switch(P3&&0xff)`和`switch(P2&&0xff)`中,這種寫法不能準確獲取端口的實際電平狀態(tài)。應該直接使用`P3`和`P2`進行判斷,即`switch(P3)`和`switch(P2)` 。
2. **定時器相關問題**
    - 在`timer0`中斷函數中,只對倒計時進行了處理,沒有對定時時間到且無人搶答的情況進行全面處理。當`qdtime`減為0時,應該禁止后續(xù)的搶答操作,而當前代碼沒有相關設置。
    - `count`變量用于計數中斷次數以實現倒計時,但在初始化時沒有清零,可能導致初始倒計時不準確。
3. **數碼管顯示問題**
    - `shumaxs`函數中,數碼管位選邏輯存在問題。在給不同位數碼管賦值時,位選信號沒有及時關閉,可能會導致數碼管顯示混亂。比如在給高位數碼管賦值后,沒有關閉其位選信號就給低位數碼管賦值,會使數碼管顯示出現重疊或錯誤的現象。
    - 數碼管顯示程序沒有考慮到不同情況下顯示的切換邏輯。例如,在無人搶答定時時間到的情況下,應該顯示特定的標識(如“00” ),但當前代碼在這種情況下顯示處理不夠完善。
4. **搶答邏輯問題**
    - 選手搶答標記數組`S`的使用邏輯有誤。在`key1`函數中,每次檢測到搶答開始(`S12`按下 )就將所有選手的標記位歸零,這會導致之前已經按下搶答按鈕的選手標記被清除,無法實現優(yōu)先鎖存的功能。
    - 沒有對多個選手同時搶答的情況進行處理。當多個選手同時按下搶答按鈕時,當前代碼不能準確判斷并鎖存最先搶答的選手編號。

### 二、修改建議
1. **按鍵檢測與消抖改進**
    - 在`key1`和`key2`函數中,完善按鍵檢測邏輯,增加按鍵釋放檢測。例如,在檢測到按鍵按下并進行操作后,添加一個循環(huán)等待按鍵釋放:
```c
while(S12 == 1); // 等待S12按鍵釋放
```
    - 修正`switch`語句中對端口數據的判斷方式,直接使用端口值進行判斷,如:
```c
switch(P3)
{
    case 0x7f: num_mark = 1; LED1 = 0; break;
    case 0xbf: num_mark = 2; LED2 = 0; break;
    // 其他case語句類似
}
switch(P2)
{
    case 0x7f: num_mark = 9; LED9 = 0; break;
    case 0xbf: num_mark = 10; LED10 = 0; break;
}
```
2. **定時器相關改進**
    - 在`timer0`中斷函數中,當`qdtime`減為0時,添加禁止搶答的邏輯,例如設置一個標志位:
```c
if(count == 20)
{
    count = 0;
    qdtime--;
    if(qdtime == 0)
    {
        // 設置禁止搶答標志位,比如定義一個全局變量 no_answer_flag = 1;
        no_answer_flag = 1;
    }
}
```
    - 在初始化時,將`count`變量清零:
```c
void Timer0_init (void)
{
    TMOD = 0x01;
    TH0 = 0x3c;
    TL0 = 0xb0;
    ET0 = 1;
    EA = 1;
    count = 0; // 初始化count為0
    // TR0 = 0;
}
```
3. **數碼管顯示改進**
    - 在`shumaxs`函數中,修改數碼管位選邏輯,確保在給一位數碼管賦值后及時關閉其位選信號,再給下一位數碼管賦值:
```c
void shumaxs(int n, uchar m)
{
    int sj1, sj2, dw1, dw2;
    P0 = 0xff;
    P1 = 0x00;
    delay(50);
    sj1 = n / 10;
    sj2 = n % 10;
    dw1 = m / 10;
    dw2 = m % 10;

    P0 = LED[sj1]; smg_we4 = 1; delay(20); smg_we4 = 0; // 關閉位選信號
    P0 = LED[sj2]; smg_we3 = 1; delay(20); smg_we3 = 0;
    P0 = LED[dw1]; smg_we2 = 1; delay(20); smg_we2 = 0;
    P0 = LED[dw2]; smg_we1 = 1; delay(20); smg_we1 = 0;
}
```
    - 在主程序和相關函數中,完善不同情況下數碼管顯示的邏輯。例如,在無人搶答定時時間到的情況下,修改`shumaxs`函數的調用參數以顯示“00”:
```c
if((qdtime == 0) && (num_mark == 0))
{
    TR0 = 0;
    shumaxs(0, 0); // 顯示00
    BEEP2();
}
```
4. **搶答邏輯改進**
    - 修正選手搶答標記數組`S`的使用邏輯。在檢測到有選手搶答后,只修改該選手對應的標記位,而不是將所有標記位歸零。例如:
```c
if(S1 == 0) { S[1] = 0; num_mark = 1; LED1 = 0; }
else if(S2 == 0) { S[2] = 0; num_mark = 2; LED2 = 0; }
// 其他選手類似
```
    - 增加對多個選手同時搶答的處理邏輯。可以記錄最早檢測到的搶答選手編號,例如在檢測到有選手搶答時,記錄當前時間(通過定時器計數值等方式 ),比較不同選手搶答時的時間,優(yōu)先鎖存時間最早的選手編號。

通過以上修改,可以在一定程度上解決程序中存在的問題,使其更符合搶答器的功能要求。在實際調試過程中,還需要進一步根據具體現象進行優(yōu)化和調整。
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ID:332444 發(fā)表于 2025-4-21 14:28 | 顯示全部樓層
xiaobendan001 發(fā)表于 2025-4-19 15:28
這種按鍵判定方式有問題,假設同一時刻有多個按鍵按下,那么接P3高位的就優(yōu)先被判定,然而事實上極大可能是 ...

如果整組判斷就不會出現因程序造成的不公平問題。
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ID:1109793 發(fā)表于 2025-4-21 14:40 | 顯示全部樓層
xianfajushi 發(fā)表于 2025-4-21 14:28
如果整組判斷就不會出現因程序造成的不公平問題。

按鍵比較多,不可能同時。
而且讀取時間間隔也必須越小越好,比如納秒級別。
否則就只能是對每個按鍵引入中斷,在中斷里面固定證據。然后再判定,這樣會好一些。
再不行就只有純硬件了。
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