抢答反应测试仪(汇编).doc

东南大学自动化学院 《微机实验及课程设计》 专业综合设计报告 姓 名： 王淑丽 学 号： 专 业： 自动化 实 验 室： 微机实验室416 组 别： 同组人员： 设计时间：2010年 09月 14日 —— 2010 年 10月 25日 评定成绩： 审阅教师： 目 录 专业综合设计的目的与要求………………………………………3 二．原理设计……………………………………………………………3 三．方案论证……………………………………………………………3 四．方案实现与测试……………………………………………………5 五．分析总结……………………………………………………………6  专业综合设计的目的与要求 抢答反应测试仪 设计一个用于智力竞赛的抢答计时器，同时能测试人的反应时间。按启动钮，测试开始，2 个八段码倒计时开始（如从 10 秒或 20 秒倒计时），在随机时间的内点亮抢答允许灯，参赛双方（或三方）分别按各自的抢答按钮参与抢答。一旦其中一位按下按钮，相应的 LED 显示灯亮并响“嘟”的一声，此时若其它按钮按下均无效。若一直计数到零，无一人按下按钮，则抢答结束（以后再按抢答钮无效）。按测试钮，在 PC 机上显示反应时间 xx.xx 秒。要求： （1） 编制 1 个随机数产生子程序，由随机数决定从按启动钮到点亮抢答允许灯的时间（如在 3 秒～15 秒之间内任意变动），使被测试者对 LED 亮的时间无法预见，以确保测试结果的可信； （2） 必须在见到 LED 亮后按测试钮才有效，即一直按着按钮或提前按下按钮无效； （3） 反应时间显示 xx.xx 秒，准确到百分之一秒。 二. 原理设计 （1） 随机数的产生：为确保从每次按启动按钮到 LED 亮时间是不同的（真正随机变化的），第一次可随机读取某从寄存器SI对应的内存单元开始的100个 RAM 单元值求和，在根据实际情况只取低3位（保证随机数在0～7之间），第二次以后由测试到的反应时间作为下一个随机初始值； （2） 20秒倒计时： 预置数码管断码： led db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh 要实现2位数码管倒计时，先要将需显示的十位数拆分为两位（个位和十位）， 然后分别根据每位数字作为偏移量，找到对应的段码，送到数码管的a,b,c,d,e,f,g 。再通过位码交替循环显示两位数字。当8253定时1s到达，更新显示数字。而8253定时1s要用两个通道级联完成，本次设计采用通道0和通道1级联，通道0工作方式3，通道1工作方式为0。当通道1输出为高电平时，1s到达，由于方式0不可循环，要重新写入计数初值。 （3） 抢答允许灯亮后立即检测抢答按钮状态，通过检测标志变量判断是否已有人抢答过。若未按下有效（若已按下无效），然后不断扫描按钮状态，直到有按下代表“响应”动作。 （4）在抢答允许灯未亮起时要不断检测是否有人非法抢答，若有人非法抢答，则退出本次抢答。 （5） 要测试反应时间，那么抢答允许灯亮起时计时开始，为了存储和显示的方便，设置了四个变量（T1,T2,T3,T4）存储反应时间，分别表示10s、1s、0.1s、0.01s 。这样最终的反应时间为：（10*T1+T2+0.1*T3+0.01*T4）s 。 使用8253通道2定时0.01s，每当检测到0.01s到达，立刻重新写入计数初值，然后通过软件更新四个变量。直到有人按下抢答按钮计时结束。 这四个变量的值就可直接用来显示。 三. 方案论证 有多种方法可以实现事件和时间的控制，本设计采用了查询的方式。程序流程图如图1所示。其中变量on表征是否开始计算反应时间，on=1时，允许计时；on=0时停止计时。变量flg表征是否已有人抢答过，flg=0表示没有人抢答过，flg=1表示已有人抢答过。 图1 程序流程图 系统实现硬件电路图连接如图2所示： 图2 硬件连接图 四. 方案实现与测试（或调试） 调试分硬件调试和软件调试，在实验时，应先进行硬件调试，确保试验箱、各个芯片、连线均完好，在进行软件调试。 硬件调试可通过一个简单的方法进行:选取一个以前实验调试好的标准程序运行，所选程序要用到本次试验用到的各个部件（8255各口,8253各口，288H和290H端口），观察运行结果是否正常，如果正确，基本上说明硬件完好。也可debug