基于单片机的八路抢答器程序

ID:1172609 · 发表于 2026-6-4 14:16

本程序是一个基于51单片机（STC89C52/AT89S52）的八路抢答器系统。系统支持6名参赛选手（编号1~6）、1个主持人控制端（开始键）和1个设置键，具备抢答计时、选手编号显示、声光提示等完整功能。

核心功能

功能	描述
主持人控制	按下"开始"键（KEY7）启动一轮抢答
6路抢答	选手16号按键（KEY1KEY6），先按先得
倒计时显示	4位数码管显示剩余时间和选手编号
声光报警	蜂鸣器提示音 + LED状态指示
抢答锁定	一旦有选手抢答，锁定其他选手按键
回答计时	抢答成功后给予20秒回答时间

引脚详细说明P2口 — 输出控制口

引脚	符号	方向	有效电平	功能描述
P2.0	BEEP	输出	高电平	蜂鸣器驱动，发声提示
P2.1	LED3	输出	低电平	LED指示灯3
P2.2	LED2	输出	低电平	LED指示灯2
P2.3	LED1	输出	低电平	LED指示灯1（超时报警）
P2.4	DIG1	输出	低电平	第1位数码管位选
P2.5	DIG2	输出	低电平	第2位数码管位选
P2.6	DIG3	输出	低电平	第3位数码管位选
P2.7	DIG4	输出	低电平	第4位数码管位选

P0口 — 数码管段选

引脚	符号	功能
P0.0~P0.7	duanPore	共阴数码管段选（a,b,c,d,e,f,g,dp），高电平有效

P1口 — 选手按键输入

引脚	符号	功能
P1.0	KEY1	1号选手抢答键
P1.1	KEY2	2号选手抢答键
P1.2	KEY3	3号选手抢答键
P1.3	KEY4	4号选手抢答键
P1.4	KEY5	5号选手抢答键
P1.5	KEY6	6号选手抢答键

P3口 — 控制按键

引脚	符号	功能
P3.2	KEY7	主持人"开始"键
P3.3	KEY8	设置键（预留，代码中未使用）

关键技术参数汇总

参数	数值
系统时钟	12 MHz（假设）
机器周期	1 μs
定时器0中断周期	10 ms
1秒计数阈值	100次 × 10ms
抢答倒计时	5 秒
回答倒计时	20 秒
按键消抖延时	10 ms
数码管扫描间隔	5 ms（每位）
数码管刷新率	≈ 50 Hz（每秒25轮完整扫描）
蜂鸣器提示时长	300 ms

单片机源程序如下:

#include <reg52.h>
//------------------------- 引脚定义 --------------------------//
sbit BEEP = P2^0; //蜂鸣器控制引脚，高电平有效
sbit LED1 = P2^3; //LED1，控制引脚，低电平有效
sbit LED2 = P2^2; //LED2，控制引脚，低电平有效
sbit LED3 = P2^1; //LED3，控制引脚，低电平有效
//数码管引脚定义
#define duanPore P0 //数码管段控制端口，高电平有效
sbit DIG1 = P2^4; //数码管第1位位选控制端口，低电平有效
sbit DIG2 = P2^5; //数码管第2位位选控制端口，低电平有效
sbit DIG3 = P2^6; //数码管第3位位选控制端口，低电平有效
sbit DIG4 = P2^7; //数码管第4位位选控制端口，低电平有效
//按键引脚定义
sbit KEY1 = P1^0; //1号选手
sbit KEY2 = P1^1; //2号选手
sbit KEY3 = P1^2; //3号选手
sbit KEY4 = P1^3; //4号选手
sbit KEY5 = P1^4; //5号选手
sbit KEY6 = P1^5; //6号选手
sbit KEY7 = P3^2; //主持人键
sbit KEY8 = P3^3; //设置键
//---------------------- 全局变量定义 --------------------//
//数码管段码表，适用于共阴数码管
unsigned char code tab_duan[18] =
{
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f, //0~9
0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71, //A~F
0x40,0x00 //'-'，关闭显示
};
unsigned char dat_buf[4] = {17, 17, 0, 5}; //显示数据缓存区，默认上电显示" 05"
int time = 5; //倒计时时间
unsigned char i = 0;
unsigned int count = 0; //计数缓存变量
bit flag_lock = 1; //键盘锁定标志，1：不锁定，0：锁定
//------------------------------- 函数声明 ------------------------------------//
void DelayMs(unsigned int ms); //延时函数，单位：ms
void dig_scan(unsigned char *dat);
unsigned char KeyScan(void); //独立按键扫描
void InitTimer0(void); //定时器0初始化
void alarm(void); //报警函数
void AnswerTask(void); //抢答任务
/* 主函数 */
void main(void)
{
BEEP = 0; //上电默认关闭蜂鸣器
LED1 = 1;
InitTimer0(); //定时器0初始化
while(1)
{
if(KeyScan() == 7) //如果主持人键按下，则进行抢答
{
alarm(); //蜂鸣器响一声
AnswerTask(); //进行抢答任务
}
dig_scan(dat_buf); //测试数码管显示
}
}
/* 延时函数，单位：ms */
void DelayMs(unsigned int ms)
{
unsigned char a,b,c;
while(--ms)
{
for(c=1;c>0;c--)
for(b=142;b>0;b--)
for(a=2;a>0;a--);
}
}
/* 数码管显示扫描 */
void dig_scan(unsigned char *dat)
{
/* 动态扫描处理 */
switch(i)
{
case 0:
{
duanPore = tab_duan[dat[0]]; //显示第1位数码管内容
DIG1 = 0;
break;
}
case 1:
{
duanPore = tab_duan[dat[1]]; //显示第2位数码管内容
DIG2 = 0; //选通第2位数码管
break;
}
case 2:
{
duanPore = tab_duan[dat[2]]; //显示第3位数码管内容
DIG3 = 0; //选通第3位数码管
break;
}
case 3:
{
duanPore = tab_duan[dat[3]]; //显示第4位数码管内容
DIG4 = 0; //选通第4位数码管
break;
}
default: break;
}
DelayMs(5); //扫描延时10ms，根据实际情况适当修改改延时时间
DIG1 = 1; //消隐
DIG2 = 1;
DIG3 = 1;
DIG4 = 1;
++i; //扫描变量循环
if(i > 3)
i = 0;
}
/* 独立按键扫描 */
unsigned char KeyScan(void)
{
if(KEY1 == 0) //如果按键1按下
{
DelayMs(10); //延时10ms去除按键抖动
if(KEY1 == 0) //再确认一次按键按下，表示到这按键已经稳定了
return 1; //输出按键值1
}
if(KEY2 == 0) //如果按键2按下
{
DelayMs(10); //延时10ms去除按键抖动
if(KEY2 == 0) //再确认一次按键按下，表示到这按键已经稳定了
return 2; //输出按键值2
}
if(KEY3 == 0) //如果按键3按下
{
DelayMs(10); //延时10ms去除按键抖动
if(KEY3 == 0) //再确认一次按键按下，表示到这按键已经稳定了
return 3; //输出按键值3
}
if(KEY4 == 0) //如果按键4按下
{
DelayMs(10); //延时10ms去除按键抖动
if(KEY4 == 0) //再确认一次按键按下，表示到这按键已经稳定了
return 4; //输出按键值4
}
if(KEY5 == 0) //如果按键5按下
{
DelayMs(10); //延时10ms去除按键抖动
if(KEY5 == 0) //再确认一次按键按下，表示到这按键已经稳定了
return 5; //输出按键值5
}
if(KEY6 == 0) //如果按键6按下
{
DelayMs(10); //延时10ms去除按键抖动
if(KEY6 == 0) //再确认一次按键按下，表示到这按键已经稳定了
return 6; //输出按键值6
}
if(KEY7 == 0) //如果按键7按下
{
DelayMs(10); //延时10ms去除按键抖动
if(KEY7 == 0) //再确认一次按键按下，表示到这按键已经稳定了
return 7; //输出按键值7
}
if(KEY8 == 0) //如果按键8按下
{
DelayMs(10); //延时10ms去除按键抖动
if(KEY8 == 0) //再确认一次按键按下，表示到这按键已经稳定了
return 8; //输出按键值8
}
return 0; //无按键按下输出0
}
/* 定时器0初始化 */
void InitTimer0(void)
{
TMOD = 0x01; //配置定时器0为工作模式1，16位定时器
TH0 = (65536 - 10000) / 256; //定时10ms
TL0 = (65536 - 10000) % 256;
EA = 1; //打开总中断
ET0 = 1; //打开定时器0中断
TR0 = 0; //上电默认关闭定时器0
}
/* 定时器0中断服务函数，10ms进一次中断 */
void Timer0Interrupt(void) interrupt 1
{
TH0 = (65536 - 10000) / 256; //定时10ms，重新装载计数值
TL0 = (65536 - 10000) % 256;
++count;
if(count > 100) //1s时间计算：10ms * 100 = 1s
{
count = 0; //计数值清零
--time; //倒计时时间减一次
if(time <= 0) //如果倒计时结束，则关闭定时器0，停止倒计时，并声光报警和锁定键盘
{
TR0 = 0; //关闭定时器0
BEEP = 1; //声光报警
LED1 = 0;
flag_lock = 0; //锁定键盘
}
}
}
/* 报警函数 */
void alarm(void)
{
BEEP = 1; //蜂鸣器响一下
DelayMs(300); //延时300ms
BEEP = 0;
}
/* 实现抢答任务 */
void AnswerTask(void)
{
unsigned char key_val; //按键值缓存
time = 5; //倒计时5s
TR0 = 1; //启动定时器0，开始倒计时
while(1)
{
if(flag_lock == 1)
{
key_val = KeyScan(); //获取按键值
switch(key_val)
{
case 1:
{
dat_buf[0] = key_val; //第1位数码管显示1号
dat_buf[1] = 16; //显示'-'
time = 20; //倒计时20s，选手回答时间
alarm(); //蜂鸣器响一下
flag_lock = 0; //锁定键盘
break;
}
case 2:
{
dat_buf[0] = key_val; //第2位数码管显示2号
dat_buf[1] = 16; //显示'-'
time = 20; //倒计时20s，选手回答时间
alarm(); //蜂鸣器响一下
flag_lock = 0;
break;
}
case 3:
{
dat_buf[0] = key_val; //第3位数码管显示3号
dat_buf[1] = 16; //显示'-'
time = 20;
alarm(); //蜂鸣器响一下
flag_lock = 0;
break;
}
case 4:
{
dat_buf[0] = key_val; //第4位数码管显示4号
dat_buf[1] = 16; //显示'-'
time = 20;
alarm(); //蜂鸣器响一下
flag_lock = 0;
break;
}
case 5:
{
dat_buf[0] = key_val; //第5位数码管显示5号
dat_buf[1] = 16; //显示'-'
time = 20;
alarm(); //蜂鸣器响一下
flag_lock = 0;
break;
}
case 6:
{
dat_buf[0] = key_val; //第6位数码管显示6号
dat_buf[1] = 16; //显示'-'
time = 20;
alarm(); //蜂鸣器响一下
flag_lock = 0;
break;
}
default: break;
}
}
dat_buf[2] = time / 10; //取出倒计时的十位数
dat_buf[3] = time % 10; //取出倒计时的个位数
dig_scan(dat_buf); //数码管显示内容
}
}

复制代码

keil代码:

1.【单片机实训】抢答器程序设计（已完成基本要求）.zip (49.03 KB, 下载次数: 0)
电路原理图:无
仿真:无

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