单片机原理与接口技术人体反应速度测试仪设计--大学毕业设计论文.doc

学号 14132201413 序号 6 单片机原理与接口技术 实验报告实验项目序号 4 实验项目名称 人体反应速度测试 姓 名 莫 旭 涛 专 业 电子信息工程 班 级 电信13-4BF 完成时间 2014年月10月16日 一调试心得这是我们第一个用C语言编写的项目实例，刚刚开始的时候，对C是有些陌生的，但是经过这么一个案例的编写，明显对C语言的操作变得熟练了。相比起汇编来，C语言人性化许多，修改错误也比较让人习惯。在这程序的编写中，同样遇到了许多的问题，但是只要花时间，就没有解决不了了问题。在编写这个程序的时候，首先要解决的问题是矩阵键盘和数码管的显示，这两个模块我们用得非常多，在以后对单片机的操作中也会经常用到，所以，我们最好写成模块的形式，方便以后调用。再次遇到要使用矩阵键盘和数码管的时候，就可以直接把代码复制粘贴过来使用。编写这个程序遇到的第一个疑难杂症就是游戏次数的设置，因为书上的代码是在一个while循环中进行的，所以没有游戏次数可言。每次反应速度的测试显示一个相应的值，但是我们自己写的代码中明显是要设置游戏次数的，这样才能取出平均值，让我们测量的反应时间变得更加精确。所以我们while循环中要设置一个调出循环的次数，这个次数就是我们游戏次数，在这里，要注意初值和减一所放的位置。第二个疑难是随机数的生成,因为在51单片机中是不支持对系统时间的调用，所以没有<time.h> 也不能使用时间函数，而我们所有的算法算出来的数都会是一个有一定规律顺序的数。再次，如果用另外一个定时器来生成随机数，就可以做到代替时间函数，生成真正的随机数。二程序代码功能简介：第一部分的代码：第八个数码管显示要按下的键，第6个数码管显示实际按下的键值。若按对，录入反应时间；若按错，置反应时间为9999ms。1-4个数码管显示几次按键的平均反应时间。第二部分代码：实现书上测试反应速度的程序。程序开始后，按下按键，led灯一直亮着，直到一个随机的时间，led灯熄灭。此时可以松手，记灯熄灭到松手的时间差为反应时间。代码如下:矩阵键盘模块：#include "project18s.h"#include <intrins.h>uchar key_value=0x10;uchar temp,a;uchar keyboard()uchar i,t=4;P2=0xFF;/P2口写1 a=0x7F; /p_value赋初始值i=1;while(t-)a=_crol_(a,1);/循环左移一位，检测下一行key_scan();i+;if(i=5) i=1; a=0x7f;return key_value;void key_scan()P2=a; /P2.0置零temp=P2; /读P2口的值temp=temp&0xF0;/取高四位,都得用temp，即temp=p2,temp=temp&0xf0;while(temp!=0xF0)/如果高四位不全为0，则有键下delay(5);/延时消抖while(temp!=0xF0)/再读一次，如果高四位还是不全为0，真的有键按下了temp=P2;/读P2口的值给tempswitch(temp)case 0xEE:key_value=0; break;case 0xDE:key_value=1; break;case 0xBE:key_value=2; break;case 0x7E:key_value=3; break;case 0xED:key_value=4; break;case 0xDD:key_value=5; break;case 0xBD:key_value=6; break;case 0x7D:key_value=7; break;case 0xEB:key_value=8; break;case 0xDB:key_value=9; break;case 0xBB:key_value=10; break;case 0x7B:key_value=11; break;case 0xE7:key_value=12; break;case 0xD7:key_value=13; break;case 0xB7:key_value=14; break;case 0x77:key_value=15; break;while(temp!=0xf0)/松手检测temp=P2;temp=temp&0xf0;seed+=times;key_hit=1;times-;void delay(uint z) uint m,n;for(m=z;m>0;m-)for(n=78;n>0;n-);数码管显示模块：#include "project18s.h"sbit seg_oe=P13; /数码管显示使能端，低电平有效sbit duanxuan=P14; /数码管的段选端sbit weixuan=P15; /数码管的位选端uchar code smg_duan17=0x3F,0x06,0x5B,0x4F, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71,0x76; /数码管段选码表，我们的数码管是共阴极数码管uchar code smg_wei8=0x7f,0xbf,0xdf,0xef, 0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/选择亮哪一个数码管void seg_disp(uchar wei,uchar duan)/单个数码管的显示weixuan=1;P0=smg_weiwei;weixuan=0;duanxuan=1;P0=smg_duanduan;duanxuan=0;seg_oe=0;delay10ms();seg_oe=1;void delay10ms()uchar i,j;for(i=1;i<40;i+)for(j=1;j<40;j-);头文件：#ifndef Pro_H#define Pro_H#include <reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#definegame_times 2/游戏次数extern uchar key_hit;extern int seed;extern int times;void seg_disp(uchar,uchar);void delay10ms();uchar keyboard();void key_scan();void delay(uint);#endif主程序代码：/*项目18单片机人体反应速度测试仪的设计*包含模块：矩阵键盘，数码管，定时器*/#include "project18s.h"#include <stdlib.h>#include <stdio.h>uchar key_hit=0;int seed=12;int times=game_times;uchar disp5;int mstime=0;void display(uint ms)/显示反应时间uchar i;disp3=ms/1000;disp2=(ms%1000)/100;disp1=(ms%100)/10;disp0=ms%10;for(i=0;i<4;i+)seg_disp(i,dispi);unsigned long random(uchar k)/生成随机数uint rt;srand(k);rt=rand();rt=rt*rand();return rt;int average(int time)/求反应时间的平均值int i,sum=0;for(i=0;i<game_times-1;i+)sum+=timei;return(sum/game_times);void main()int timegame_times=0;uchar disp_num,hit_num;uchar disp_ms;TMOD=0x11;TH0=0xfc;TL0=0x17;TR0=1;ET0=1;EA=1;while(1)while(times)while(1)disp_num=random(seed)%16;hit_num=keyboard();seg_disp(5,hit_num);seg_disp(7,disp_num);if(!key_hit)if(TF0=1)TR0=1;TF0=0;if(key_hit)TR0=0;key_hit=0;disp_ms=mstime;break;if(disp_num=hit_num)display(disp_ms);timetimes=disp_ms;elsedisplay(9999);timetimes=9999;mstime=0;TR0=1;seg_disp(5,hit_num);seg_disp(7,disp_num);display(average(time);void Int_T0(void)interrupt 1+mstime;TH0=0xfc; /(65535-1000)/256=252=0xfc 定时时间1msTL0=0x17;/(65535-1000)%256=23=0x17书上的代码经调试可用，如下：主程序代码：#include "project18.h"#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <reg52.h>sbit key=P20;sbit led=P10;typedef unsigned char byte;typedef unsigned int word;static byte disp5;code byte table11=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;byte bot(void)if(key=0)return 0;elsereturn 1;void display(word ms)uchar i;disp3=ms/1000;disp2=(ms%1000)/100;disp1=(ms%100)/10;disp0=ms%10;for(i=0;i<4;i+)seg_disp(i,dispi);unsigned long random(void)word rt;byte k=0;srand(50000);rt=rand();rt=rt*rand();return rt;void INIT_TMR1(void)TMOD=0x11;TH1=0xfc;TL1=0x66;TR1=1;void delay1ms(void)INIT_TMR1();while(1)if(TF1=1)break;void main(void)byte k=0;k=bot();P2=0xff;while(1)word mstime=0,j;word r;while(bot();led=0;r=random();for(j=r;j>0;-j)delay1ms();k=bot();if(k=1)mstime=9999;goto loop;led=1;INIT_TMR1();while(1)if(TF1=1)TH1=0xfc;TL1=0x18;TR1=1;TF1=0;+mstime;if(k=bot()break;loop:led=1;while(1)if(k=1)k=bot();display(mstime);elsemstime=0;P2=0xff;break;头文件代码：#ifndef Pro_H#define Pro_H#include <reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid seg_disp(uchar,uchar);void delay10ms();#endif数码管模块：#include "project18.h"sbit seg_oe=P13; /数码管显示使能端，低电平有效sbit duanxuan=P14; /数码管的段选端sbit weixuan=P15; /数码管的位选端uchar code smg_duan16=0x3F,0x06,0x5B,0x4F, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71; /数码管段选码表，我们的数码管是共阴极数码管uchar code smg_wei8=0x7f,0xbf,0xdf,0xef, 0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/选择亮哪一个数码管void seg_disp(uchar wei,uchar duan)uchar i,j;for(i=0;i<8;i+)weixuan=1;P0=smg_weiwei;weixuan=0;duanxuan=1;P0=smg_duanduan;duanxuan=0;seg_oe=0;delay10ms();seg_oe=1;void delay10ms()uchar i,j;for(i=1;i<10;i+)for(j=10;j>0;j-);