【正文】 (3)P0 口： P0口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 10 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 (4)P1 口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 (5) P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時，其 管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 (6)P3 口： P3口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電 平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 11 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （ 外部中斷 0） /INT1 （ 外部中斷 1） T0 （記時器 0 外部輸入） T1 （記時器 1 外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 (7)RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 (8)ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 (9)/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 (10) /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外 部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 (11)XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 (12)XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 12 4 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能 我們這里用的單片機是 MCS—51系列的 AT89C51作為控制系統(tǒng)，它外接了八個鍵盤，也就是它可以為八個人同時提供搶答。它的顯示系統(tǒng)為兩個 數(shù)碼顯示管（共陽級接法）；另外還有一個揚聲器和八個發(fā)光二極管作為提示裝置。當(dāng)接通電源時，單片機將會對鍵盤進行掃描，當(dāng)有按鍵按下時，單片機將會向數(shù)碼顯示關(guān)發(fā)出信號，于是數(shù)碼顯示管將顯示按下鍵盤所對應(yīng)的顯示號（ 1—8）。同時，單片機還會將揚聲器連接的接口設(shè)置為零（低電平），而揚聲器的另一端接的是 +5v 電壓，從而將揚聲器接通并發(fā)出報警聲；單片機還會將按下的按鍵所對應(yīng)的發(fā)光二極管的接口至低電平，而發(fā)光二極管用的是共陽極接法，從而點亮發(fā)光二極管。 5 搶答器的原理圖 圖 22 原理框圖 1) 單元電路的設(shè)計及硬件介紹 a) 搶答器電路 如圖 所示電路，該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的 CPU 定時電路 聲響 搶答按扭 30 秒控制 手動復(fù)位 數(shù)碼顯示 臺位顯示 13 先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是禁止其他選手按鍵，即使其他選手操作無效。 搶答器具有鎖存、定時、顯示和報警功能。即當(dāng)搶答開始后，選手搶答按動按鈕，鎖存器鎖存相應(yīng)的選手編碼，同時用 LED 數(shù)碼管把選手的編碼顯示出來，并且開始搶答時間的倒計時，同時用 LED 數(shù)碼管把選手的所剩搶答時間顯示出來。而在選手按 鍵搶答以及搶答時間倒計時到時的時候都有報警以提醒主持人和選手。 V C CS1S2S3S4S5S6S7S8D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10I C 1A T 89 C 5 1T18 55 0 T28 55 0L E D 1L E D 2L E D 3L E D 4L E D 5L E D 6L E D 7L E D 8R 3 44 .7 KR 3 54 .7 Kabfcgde1234567abcdefg8dpdpabfcgdedpV C CV C C1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9R P 31 0K12345678161514131211109R P 11 0012345678161514131211109R P 23 00....... ..... 圖 23 搶答器電路 b） 時序控制電路 時序控制電路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下功能： 14 A．主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時，搶答電路和定時電路進入正常搶答狀態(tài)。 B．當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時，蜂鳴器聲響，搶答電路和定時電路停止工作。 V C CS9C13 0PC23 0PE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10I C 1A T 89 C 5 1Y16MR 3 34 .7 KT38 55 0V C CL S 1S P E A K E R1 0K 圖 24 時序控制電路 c） 復(fù)位電路的設(shè)計 復(fù)位是計算機的一個重要工作狀態(tài)。在單片機工作時，接電之前要 15 復(fù)位，斷電后也要復(fù)位，發(fā)生故障也要復(fù)位，在搶答器中復(fù)位則是為定時做鋪墊的，在搶答之前 要復(fù)位，搶答完畢業(yè)要復(fù)位，按了復(fù)位鍵之后，LED 的顯示的是 0。單片機的復(fù)位引腳 RST（全稱 RESET）出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。 整個復(fù)位電路包括芯片內(nèi)外二部分。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號通過復(fù)位引腳 RST進入片內(nèi)的斯密特觸發(fā)器 (抑制噪聲作用 )再與片內(nèi)復(fù)位電路相連。復(fù)位電路每個機器周期對斯密特觸發(fā)器的輸出采樣一次。當(dāng) RST引腳端保持兩個機器周期 (24 個時鐘周期 )以上的高電平時， AT89C51 進入復(fù)位狀態(tài) . C31 0u FE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10I C 1A T 89 C 5 1S 10R 3 12 00R 3 21 0KV C C.. 圖 25 復(fù)位電路 d) 定時電路的設(shè)計 （ 1） 設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶 答控制開關(guān) S 即復(fù)位鍵 ，該開關(guān)由主持人控制。 16 （ 2） 搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設(shè)定（如30 秒）。當(dāng)主持人啟動 總控制啟動 復(fù)位 鍵后，定時器進行減計時 ，并在顯示器上顯示 。 （ 3） 搶答器要具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能， 參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，定時器停止工作， 并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。 顯示器上顯示選手的編號， 同時其他人在按就無效， 并 一直 保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 （ 4） 如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上 顯示 0，并發(fā)出一段時間的報警聲 。 e) 報警電路設(shè)計 的電阻，一個三級管和一個蜂鳴器就組成了一個報警的電路，當(dāng)選手開始搶答是蜂鳴器便提醒主持人是哪一個臺號，當(dāng)在設(shè)定的時間內(nèi)沒有人搶答，倒計時完畢后蜂鳴器也會發(fā)出短時間的叫聲。圖（ 2）中，接在三極管基極的 電阻為限流電阻，在此利用晶體管的高電流增益，以達(dá)到電路快速飽和的目的。 17 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10I C 1A T 89 C 5 1R 3 34 .7 KT18 55 0 T28 55 0T38 55 0V C CL S 1S P