高等职业学校05高职机电一体化毕业论文
2．2 计分器系统的软件流程 开始 初始化 为1全部统一加减分 检测P3.7状态 为0单组加减分 扫描键盘S1~S8是那一个组要加分,并组号显示在主板上(六个数码管) 加分按键S14 减分按键S15 加分按键S12 减分按键S13 键盘录入分值,并显示在主板上(六个数码管) 键盘录入分值,并显示在主板上(六个数码管) 确定S16 P1.7输入一个单次脉冲,并保持高电平(锁存数据由P3.0 P3.1串口输出显示分数) 2.3 计分器的硬件设计要求 图1 加减计分有三位显示，用串行通信口，显示分数，用4*4阵列式键盘进行同时加减和单组加分。 - 11 -
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2.4 人机交互程序设计
系统的人机交互程序设计，主要是解决按键的扫描与信息的显示，让操作能够灵活地控制系统工作。键盘用来输入指令，发光数码管用来显示单片机的状态，这是一个比较简单的人机交互形式。 2.4.1计分器系统的软件键盘扫描程序流程图
本系统的键盘采用的是4×4矩阵式键盘，矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列线的交叉点上。一个4×4的行、列结构可以构成一个含有16个按键的键盘，显然，在按键数量较多时，矩阵式键盘较之独立式按键键盘要节省很多I/O口。
矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，在进行键盘扫描时，首先把矩阵键盘列线的第一根线置高，然后分别再检测矩阵键盘行线是否有高电平的信号，如果有信号，那么就证明这根行线与第一根列线相交处的按键被按下了，单片机就读入这个键值。如果所有的四根行线都没有信号，那么就把第一根列线置低，把第二根列线置高，再一次检测行线有没有信号，然后依次类推。
由于键盘扫描的速度很快，而人按键总会持续一定的时间，因此只要单片机处在等待输入的状态，这个键盘扫描程序基本上不会错过任何一个按键信号。由于一般人按键会有抖动，抖动信号造成键盘扫描时会出现一些错误的信号，要不就是扫描不进数据，要不就是重复输入很多次数据，因此需要有一个消除抖动的程序。让单片机不响应一些相关的抖动信号，而只响应一次确实存在的按键信号。消抖动程序是这样实现的，当检测到一个脉冲信号时，并不立即认为是一次按键，而是延时一段时间以后再进行检测，如果三次检测都有信号，那么就认为有一次按键动作发生了。延时的选择非常重要，太快了，起不到消除抖动的效果，太慢了又让键盘太不灵活，错过较多的按键信号。键盘扫描程序的流程图如图2所示。
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开 始将上一根列线置低将下一根列线置高初始化依次扫描行线将第一根列线置高NN依次扫描行线有信号吗YN延时一次是第四根列线吗Y将第四根列线置低N返回一个值有信号吗Y延时一次有信号吗YN再延时一次有信号吗Y再延时一次有信号吗YN返回对应键值N有信号吗Y返回对应键值 键盘扫描程序流程图2 2.5 抢答器系统软件的流程图 抢答组数可以在八组以内任意使用，其流程如图3 - 13 -
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开始 初始化 是 第一组 否 是 第二组 否 第三组 是 显示组号 开音乐 否 第八组是 图3 2.6 抢答数码显示软件程序设计 采用静态显示，显示器由9个共阳极数码管组成。输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。9个串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相连，了九位共阳极七段数码管，共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起，通常，公共阳极接高电平（一般接电源），七它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻，这里的限流电阻选为100Ω。数码显示程序流程如图4。 - 14 -
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子程序入口初始化查表取段码段码送驱动显示位码送译码器选通低位数码管显示缓冲区左移数字是否显示完Y关显示N返回 数码显示程序流程图4 2.7 音乐音频输出程系流程图 音乐音频输出由P3.7输出，如图5 - 15 -