单片机技能大赛题目
题目20 8位竞赛抢答器的设计
一、设计要求
设计一个以单片机为核心的8位竞赛抢答器，要求如下：
（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0~S7表示。 （2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 （3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并且优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
（4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。
（5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答剩余时间，并保持到主持人系统清除为止。
（6）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 二、原理说明
通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局变量后，通过键
盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30时置0）。同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停止计数，同时将将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED上。 三、电路设计与仿真
8位竞赛抢答器的原理与仿真如图70－20所示。在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率12MHz。
U1X1CRYSTAL19XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617图中所示为剩余22秒时7号选手抢答成功。 30pFC1剩余时间清除/设置时间选手编号C230pF18XTAL2R110kC39RST10uFVDDR21k293031PSENALEEA开始U211213DINLOADCLKABCDEFGDPDIG0DIG1DIG2DIG3DIG4DIG5DIG6DIG714162023211517222116731058S0S1S2S3S412345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51LS1SOUNDERVDDS5S6S7R39k51824ISETDOUTMAX7219 第 16 页 共 36 页
单片机技能大赛题目
题目13 用定时器设计的门铃
一、设计要求
用定时器控制蜂鸣器模拟发出叮咚的门铃声，“叮”的声音用较短定时形成较高频率，“咚”的声音用
较长定时形成较低频率，仿真电路加入虚拟示波器，按下按键时除听到门铃声外，还会从示波器的屏幕上观察到两种声响的不同脉宽。 二、原理说明 本题目设计需要一个蜂鸣器和一个开关，再配合相应的软件就可以实现。软件设计时，采用定时器中断来控制响铃。 当按下开关时，开启中断，定时器溢出进入中断后，在软件中以标志位i来判断门铃的声音，开始响铃。先是“叮”，标志位i加1，延时后接着是“咚”，标志位i加1，然后是关中断。测铃响脉宽也是以标志位i来识别“叮咚”。当i为0时给示波器A通道高电平；i为2时，给示波器B通道高电平。
三、电路设计与仿真
本题目设计的电路原理如图所示。图中P2.0连接开关，P2.3连接蜂鸣器，P2.6、P2.7连接示波器用于观察蜂鸣器响应的脉宽。
运行住址后，按下按钮开关就可以听到两声“叮咚”。打开示波器在A、B通道分别可以看到“叮”和“咚”的脉冲宽度。“叮咚”响铃的脉宽如图7－21（b）所示。图中上面的脉冲为“叮”，下面的脉冲为“咚”。
R110kU119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD39383736353433322122232425262728101112131415161718XTAL29RSTLS1293031PSENALEEASOUNDERABCD12345678P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C52 第 17 页 共 36 页
单片机技能大赛题目
题目14 控制数码管循环显示单个数字
一、设计要求
利用单片机控制一个8段LED数码管，构成一个LED显示系统，循环显示数字0~9。
二、原理说明 了解LED数码管显示原理，掌握字形码查表程序的编写。 LED数码管内部由7个条形发光二极管和1个小圆点发光二极管组成，根据各发光二极管的内部接线形式，可分为共阴极型和共阳极型。
字型码的概念：LED数码管的g~a段的7个发光二极管的各段加加正电压而发亮，加低电平不发亮，发光二极管g~a段的不同亮暗组合就形成不同的字型。单片机控制LED数码管显示不同的字型，需要向数码管的g~a段发送相应的字型码。 字型码表格：显示数字0~9的字型码由于无规律可循，只能采用查表的方式来完成要求，这样可按照数字0~9的顺序，把每个数字的字型码按顺序排好，形成一个数组形式的字型码表。根据要显示的数字，查找到相应的字型码，从而控制数码管显示相应的字符。 三、电路设计与仿真
本题目的电路原理及仿真结果如图所示。
C2U122pF19XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617X1C122pF11.0592MHz18XTAL29RSTR9220293031C310uF12345678PSENALEEAR1R2R3560R4560R5560R6560R7560560560R810kP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51 第 18 页 共 36 页
单片机技能大赛题目
题目15 十字路口交通灯控制器1
一、设计要求
利用单片机设计一个十字路口交通灯控制器。用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西方向的十字路口交通信号控制情况。东西向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间为3s。 二、原理说明
本题目为典型的LED显示和中断定时电路。利用定时器T0产生每10ms一次的中断，每100次中断为1s。对两个方向分别显示红、绿、黄灯以及相应的剩余时间即可。值得注意的是。A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间。
本题目采用的MAX7219芯片的使用说明请参见题目12的内容。
三、电路设计与仿真
制作的十字路口交通灯控制电路原理图与仿真如图所示。
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单片机技能大赛题目
D12LED-GREEND10LED-YELLOWD11LED-REDD9LED-GREEND7LED-YELLOWD8LED-R30pFC1X1CRYSTALU119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD39383736353433322122232425262728101112131415161711213C230pF18XTAL2R110kC39RST10uFVDDR21k293031PSENALEEAU2DINLOADCLKABCDEFGDPDIG0DIG1DIG2DIG3DIG4DIG5DIG6DIG71416202321151722211673105812345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51VDDR39k5D6LED-GREEND4LED-YELLOWD5LED-RED1824ISETDOUTMAX7219D3LED-GREEND1LED-YELLOWD2LED-RED第 20 页 共 36 页