標(biāo)題: 用51單片機(jī)制作10路數(shù)字搶答器程序修改問題 [打印本頁]
作者: 小事5649    時(shí)間: 2019-12-31 16:08
標(biāo)題: 用51單片機(jī)制作10路數(shù)字搶答器程序修改問題
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(shí)物，現(xiàn)象顯示不對，蜂鳴器一直響，數(shù)碼管四位一起從0-9閃爍循環(huán)。
具體要求：（1）搶答器同時(shí)供 10 名選手或 10 個(gè)代表隊(duì)比賽。 （2）設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān) S，該開關(guān)由主持人控制。 （3） 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時(shí) 揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)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(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如 20 秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)"開始"鍵后， 定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間 0.5 秒左右。 （5）參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶 答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 （6）如果定時(shí)時(shí)間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示 00。
原理圖如下：


程序如下：
#include <reg51.h>     //包含單片機(jī)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(shù)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(guān)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(biāo)記位,按下后便標(biāo)記為1
//主持人相關(guān)區(qū)
sbit S11=P1^0;//清除
sbit S12=P1^1;//搶答開始
sbit S13=P1^2;//加時(shí)間
sbit S14=P1^3;//減時(shí)間
sbit BeepIO= P1^6;
/******************************************
延時(shí)函數(shù)
**********************************************/
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(shí)
{ 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(shí)間循環(huán)
   {
   delay(100);     //參數(shù)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(shí)間
  delay(5000);
}
void BEEP2()//警告音
{  unsigned int i;
  for(i=0;i<400;i++)//喇叭發(fā)聲的時(shí)間循環(huán)
   {
   BeepIO=0;
   delay(40);     //參數(shù)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(shí)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(shí)間循環(huán)
   {
   BeepIO=0;
   delay(25);     //參數(shù)決定發(fā)聲的頻率
   BeepIO=1;
   delay(25);
   }            
  delay(20000);//喇叭停止工作，間歇的時(shí)間
}
void shumaxs(int n,uchar m)//數(shù)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(shù)
{
TMOD=0x01;//T0設(shè)置為16位定時(shí)方式
  TH0=0x3c;
  TL0=0xb0;//50ms
  ET0=1;  //允許T0中斷
  EA=1;
// TR0=0;     //關(guān)閉定時(shí)開關(guān)
}
void timer0() interrupt 1  //倒計(jì)時(shí)
{
   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(biāo)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(jié)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();
}
}

作者: 51hei**1140    時(shí)間: 2020-1-1 20:48
你好！
從你描述的情況來看，程序?qū)?yīng)要求的錯(cuò)誤還很多；
只能根據(jù)你的要求，把程序分功能模塊逐段調(diào)試。
作者: xianfajushi    時(shí)間: 2020-1-2 08:36
用蛋騙雞直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管出現(xiàn)的問題,必須要用三極管或鎖存器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管,你這是常見的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)問題
作者: 小事5649    時(shí)間: 2020-1-2 14:21
51hei**1140 發(fā)表于 2020-1-1 20:48
你好！
從你描述的情況來看，程序?qū)?yīng)要求的錯(cuò)誤還很多；
只能根據(jù)你的要求，把程序分功能模塊逐段調(diào)試。

好的，謝謝！
作者: 小事5649    時(shí)間: 2020-1-2 14:21
xianfajushi 發(fā)表于 2020-1-2 08:36
用直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管出現(xiàn)的問題,必須要用三極管或鎖存器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管,你這是常見的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)問題

好的，謝謝
作者: 622323wjl    時(shí)間: 2025-4-17 15:44
你好！ 從你描述的情況來看，程序?qū)?yīng)要求的錯(cuò)誤還很多； 只能根據(jù)你的要求，把程序分功能模塊逐段調(diào)試。
作者: xianfajushi    時(shí)間: 2025-4-19 08:36
622323wjl 發(fā)表于 2025-4-17 15:44
你好！ 從你描述的情況來看，程序?qū)?yīng)要求的錯(cuò)誤還很多； 只能根據(jù)你的要求，把程序分功能模塊逐段調(diào)試。

這個(gè)帖子也翻找出來了，許多年了未知題主還關(guān)注不，看看我當(dāng)時(shí)回復(fù)挺搞笑的，不知道怎么想的！電路圖中數(shù)碼管沒錯(cuò)，代碼用阻塞不是很好選擇，雖然是獨(dú)立按鍵，但是整組使用時(shí)可以不單獨(dú)定義，整組判斷可對應(yīng)一個(gè)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(yīng)一個(gè)按鍵，另外2個(gè)按鍵可獨(dú)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(jié)束，不影響數(shù)碼管顯示時(shí)間。
作者: xianfajushi    時(shí)間: 2025-4-19 08:42
當(dāng)時(shí)提出用鎖存器也是一個(gè)辦法，現(xiàn)在看來從軟件上能解決，那是要重寫這個(gè)程序。
作者: xiaobendan001    時(shí)間: 2025-4-19 15:28
這種按鍵判定方式有問題，假設(shè)同一時(shí)刻有多個(gè)按鍵按下，那么接P3高位的就優(yōu)先被判定，然而事實(shí)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(shí)你讀到的是2個(gè)位為0的數(shù)據(jù)，但是你在先判定了高位的就是后按下的那個(gè)之后便不再理會(huì)相對低位的那個(gè)開關(guān)了，雖然這個(gè)時(shí)間很短，參賽者只能認(rèn)倒霉，但是這種情況還是極有可能的。
作者: 622323wjl    時(shí)間: 2025-4-19 22:34
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(shù)中，按鍵檢測部分雖然有簡單的延時(shí)消抖（`delay10ms()` ），但不夠完善。對于按鍵釋放的檢測沒有處理，可能導(dǎo)致按鍵誤觸發(fā)。比如在`key1`函數(shù)中，當(dāng)檢測到`S12`按鍵按下并進(jìn)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(huì)在按鍵還未完全釋放時(shí)再次檢測到按鍵按下，造成邏輯混亂。
    - `switch`語句中對端口數(shù)據(jù)的處理邏輯有誤。在`switch(P3&&0xff)`和`switch(P2&&0xff)`中，這種寫法不能準(zhǔn)確獲取端口的實(shí)際電平狀態(tài)。應(yīng)該直接使用`P3`和`P2`進(jìn)行判斷，即`switch(P3)`和`switch(P2)` 。
2. **定時(shí)器相關(guān)問題**
    - 在`timer0`中斷函數(shù)中，只對倒計(jì)時(shí)進(jìn)行了處理，沒有對定時(shí)時(shí)間到且無人搶答的情況進(jìn)行全面處理。當(dāng)`qdtime`減為0時(shí)，應(yīng)該禁止后續(xù)的搶答操作，而當(dāng)前代碼沒有相關(guān)設(shè)置。
    - `count`變量用于計(jì)數(shù)中斷次數(shù)以實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)，但在初始化時(shí)沒有清零，可能導(dǎo)致初始倒計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確。
3. **數(shù)碼管顯示問題**
    - `shumaxs`函數(shù)中，數(shù)碼管位選邏輯存在問題。在給不同位數(shù)碼管賦值時(shí)，位選信號沒有及時(shí)關(guān)閉，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)碼管顯示混亂。比如在給高位數(shù)碼管賦值后，沒有關(guān)閉其位選信號就給低位數(shù)碼管賦值，會(huì)使數(shù)碼管顯示出現(xiàn)重疊或錯(cuò)誤的現(xiàn)象。
    - 數(shù)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(shí)時(shí)間到的情況下，應(yīng)該顯示特定的標(biāo)識（如“00” ），但當(dāng)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(biāo)記數(shù)組`S`的使用邏輯有誤。在`key1`函數(shù)中，每次檢測到搶答開始（`S12`按下 ）就將所有選手的標(biāo)記位歸零，這會(huì)導(dǎo)致之前已經(jīng)按下?lián)尨鸢粹o的選手標(biāo)記被清除，無法實(shí)現(xiàn)優(yōu)先鎖存的功能。
    - 沒有對多個(gè)選手同時(shí)搶答的情況進(jìn)行處理。當(dāng)多個(gè)選手同時(shí)按下?lián)尨鸢粹o時(shí)，當(dāng)前代碼不能準(zhǔn)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(jìn)**
    - 在`key1`和`key2`函數(shù)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(jìn)行操作后，添加一個(gè)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(shù)據(jù)的判斷方式，直接使用端口值進(jìn)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(shí)器相關(guān)改進(jìn)**
    - 在`timer0`中斷函數(shù)中，當(dāng)`qdtime`減為0時(shí)，添加禁止搶答的邏輯，例如設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位：
```c
if(count == 20)
{
    count = 0;
    qdtime--;
    if(qdtime == 0)
    {
        // 設(shè)置禁止搶答標(biāo)志位，比如定義一個(gè)全局變量 no_answer_flag = 1;
        no_answer_flag = 1;
    }
}
```
    - 在初始化時(shí)，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(shù)碼管顯示改進(jìn)**
    - 在`shumaxs`函數(shù)中，修改數(shù)碼管位選邏輯，確保在給一位數(shù)碼管賦值后及時(shí)關(guān)閉其位選信號，再給下一位數(shù)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(guān)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(guān)函數(shù)中，完善不同情況下數(shù)碼管顯示的邏輯。例如，在無人搶答定時(shí)時(shí)間到的情況下，修改`shumaxs`函數(shù)的調(diào)用參數(shù)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(jìn)**
    - 修正選手搶答標(biāo)記數(shù)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(yīng)的標(biāo)記位，而不是將所有標(biāo)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(gè)選手同時(shí)搶答的處理邏輯�？梢杂涗涀钤鐧z測到的搶答選手編號，例如在檢測到有選手搶答時(shí)，記錄當(dāng)前時(shí)間（通過定時(shí)器計(jì)數(shù)值等方式 ），比較不同選手搶答時(shí)的時(shí)間，優(yōu)先鎖存時(shí)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(shí)際調(diào)試過程中，還需要進(jìn)一步根據(jù)具體現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。
作者: xianfajushi    時(shí)間: 2025-4-21 14:28
xiaobendan001 發(fā)表于 2025-4-19 15:28
這種按鍵判定方式有問題，假設(shè)同一時(shí)刻有多個(gè)按鍵按下，那么接P3高位的就優(yōu)先被判定，然而事實(shí)上極大可能是 ...

如果整組判斷就不會(huì)出現(xiàn)因程序造成的不公平問題。
作者: xiaobendan001    時(shí)間: 2025-4-21 14:40
xianfajushi 發(fā)表于 2025-4-21 14:28
如果整組判斷就不會(huì)出現(xiàn)因程序造成的不公平問題。

按鍵比較多，不可能同時(shí)。
而且讀取時(shí)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(gè)按鍵引入中斷，在中斷里面固定證據(jù)。然后再判定，這樣會(huì)好一些。
再不行就只有純硬件了。



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