【正文】 的高電平即可實現(xiàn)復位，復位后單片機的各狀態(tài)都恢復到初始化狀態(tài)，其電路圖如下所示： 5 報警電路 我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單片機某個口線的“高”電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的巨型波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控 制“高”“低”電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調，使喇叭發(fā)出不同的聲音。 本文設計如下圖所示。圖中單片機的 14 腳輸出具有復合功能，此處用到了單片機 14 腳的 IO 端口功能，單片機通過內部定時器的操作實現(xiàn)交替變換的波形輸出驅動揚聲器發(fā)聲。 圖 27 發(fā)聲電路 AT89S52 單片機簡單概述 AT89S52 單片機的結構 AT89S52單片機是美國 Atmel 公司生產(chǎn)低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內含 4k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（ EPROM）和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)，器件采用 Atmel 公司的高密度、非易失性存取技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強大。 AT89S52 單片機可提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。 圖 28 為 AT89S52 單片機的基本組成功能方塊圖。由圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括 CPU、存儲器、可編程 I/O 口、定時器 /計數(shù)器、串行口等，各部分通過內部總線相連。下面介紹幾個主要部分。 6 圖 28 單片機結構框圖 AT89S52 單片機管腳說明 圖 29 AT89S52 單片機管腳圖 ATMEL 公司的 AT89S52 是一種高效微控制器。采用 40 引腳雙列直插封裝形式。 AT89S52單片機是高性能單片機，因為受引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。 VCC：供電電壓。 GND：接地。 振蕩器和時序 OSC 程序存儲器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲器 256 B RAM/SFR 定時器 /計數(shù)器 2 16 AT89S51CPU 64 KB 總線 擴展控制器 可編程 I/O 可編程全雙工串行口 內中斷 7 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當 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 FLASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FLASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 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。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL門電流，當 P2 口被寫 1 時，其管腳被內部上拉電阻拉高 ，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。這是由于內部上拉的緣故。 P2 口當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，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(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。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。當 P3 口寫入 1 后，它們被內部上拉為高電平，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。 P3 口也可作為 AT89S51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3 口管腳 備選功能 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。 ALE/ PROG ：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸 8 出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 PSEN：外部程序存儲器的選通 信號端。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)。 EA /VP：當 EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式 1 時， EA 將內部鎖定為 RESET；當 EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在 FLASH 編程 期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：反向振蕩器的輸出 ,如采用外部時鐘源驅動器件，應不接。 9 第三章 模塊最終方案的設計 總體設計思路 主控制器模塊：采用 AT89S52 單片機控制 搶答器顯示模塊：數(shù)碼管顯示 電源方案的選擇：采用 電源供電 功能介紹 主持人按“搶答開始”鍵，立刻進入搶答倒計時（預設 20S 搶答時間），如有選手搶答，會有提示，并會顯示其號數(shù)，不進行搶答查詢，所以第一個按搶答的選手有效。倒數(shù)時間到小于 5S 會每秒響一下提示音。 如倒計時期間，主持人想停止倒計時可以隨時按“停止”按鍵，系統(tǒng)會自動進入準備狀態(tài)，等待主持人按“搶答開始”進入下次搶答計時。 如果主持人未按“搶答開始”鍵，則無法按搶答按鍵。 搶答器的軟件設計 系統(tǒng)軟件由主程序和 INT0 中斷服務組成。主程序由驗鍵，違規(guī)顯示，倒計時等功能子程序組成，系統(tǒng)完成初始化后循環(huán)檢查各個功能當用戶使用某個功能時，按下相應的按鈕（或開關）單片機進入相應的功能處理。 INT0 中斷服務程序完成搶答信號采樣和識別處理。 該智能搶答器以 AT89S52 單片機為控制核心 ，控制精度較高，操作誤差主要來自晶振自身所造成的誤差。其他外圍電路包括復位電路、時鐘電路、報警電路、 LED 顯示電路、搶答按鍵等。該智能搶答器具有計時記憶功能，一次時間設置完，復位后不需重新進行時間設定；通過按鍵掃描輸出按鍵信息，并通過單片機將它轉化為在七段數(shù)碼管上顯示的字形符。 單片機的 P1 口為 8 組搶答按鍵的輸入口， ~ 為數(shù)碼管的段選口， ~ 為數(shù)碼管的片選口。 為報警電路的控制口， 為暫停按鈕的控制口， 為開始按鈕的控制口， 為復位按鈕的控制口。 數(shù)碼顯示 數(shù)碼顯示管用來作為時間的顯示輸出，一般用 7 段數(shù)碼顯示管。本次設計中采用 7 段共陽 數(shù)碼顯示管應用簡單、可靠性高、成本低，作為顯示輸出。連接時段選信號接在 P0 口的～