【正文】 節(jié) 閃 爍 可 編 程 可 擦 除 只 讀 存 儲(chǔ) 器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。 8 第 2 章 硬件電路的設(shè)計(jì) 功能要求 本次設(shè)計(jì)要求在熟練使用 51 系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出相關(guān)的外圍電路，并利用所選用的常用芯片設(shè)計(jì)出搶答器，要求可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)調(diào)整搶答器的答題或搶答時(shí)間， LED 顯示器可顯示搶答或答題時(shí)間的倒計(jì)時(shí)，在時(shí)間快要用盡或者有人犯規(guī) 的情況下，蜂鳴器可發(fā)出聲音報(bào)警 。 電腦搶答器 電腦搶答器又分為無(wú)線電腦搶答器和有線電腦搶答器。 搶答器的分類(lèi) 電子搶答器 圖 12 電子搶答器 電子搶答器的中心構(gòu)造一般都是由搶答器由單片機(jī)以及外圍電路組成，其搭配的配件不同又分為，非語(yǔ)音非記分搶答器和語(yǔ)音記分搶答器。目前市場(chǎng)上已有各種各樣的智力競(jìng)賽搶答器 ,但絕大多數(shù)是早期設(shè)計(jì)的 ,以模擬電路、 數(shù)字電路或者模擬電路與數(shù)字電路相結(jié)合的產(chǎn)品。但這種電路不易于擴(kuò)展，而且當(dāng)有更高要求是酒無(wú)法實(shí)現(xiàn)，例如參賽人數(shù)的增加。 過(guò)去在舉行的各種競(jìng)賽中我們經(jīng)?？吹接袚尨鸬?環(huán)節(jié)，舉辦方多數(shù)采用讓選手通過(guò)舉答題板的方法判斷選手的答題權(quán)，這在某種程度上會(huì)因?yàn)橹鞒秩说闹饔^誤斷造成比賽的不公平性。若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有人搶答，則計(jì)時(shí)將自動(dòng)停止；若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)人搶答，則系統(tǒng)中的蜂鳴器將發(fā)響，提示主持人本輪搶答無(wú)效，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，若超過(guò)搶答時(shí)間則搶答無(wú)效。 1 安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 單片機(jī) 控制 數(shù)字搶答器 的設(shè)計(jì) 系 （部） 電氣工程系 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí) 機(jī)電 3112 班 2 摘 要 本論文著重 介紹了數(shù)碼顯示八路搶答器電路的組成、設(shè)計(jì)及功能，電路采用51 系列常用集成電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。 該搶答器 主要運(yùn)用到了編碼器，譯碼器和鎖存器：它采用 74LS148 來(lái)實(shí)現(xiàn)搶答器的選號(hào)，采用 74LS279 芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)號(hào)碼的鎖存，采用 74LS192 實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制的減法計(jì)數(shù)，采用 555 芯片產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)來(lái)共同實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能，采用74LS121 單穩(wěn)態(tài)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)的輸出。人們于是開(kāi)始尋求一種能不依人的主觀意愿來(lái)判斷的設(shè)備來(lái)規(guī)范比賽。隨著數(shù)字電路的發(fā)展，數(shù)字搶答器誕生了，它易于擴(kuò)展，可靠性好，集成度高，而且費(fèi)用低，功能更加多樣話，是一種高效能的產(chǎn)品。這部分搶答器已相當(dāng)成熟 ,但功能越多的電路相對(duì)來(lái)說(shuō)就越復(fù)雜 ,且成本偏高 ,故障高 ,顯示方式簡(jiǎn)單 (有的甚至沒(méi)有顯示電路 ) ,無(wú)法判斷提前搶按按鈕的行為 ,不便于電路升級(jí)換代。 按鈕 多適用于學(xué)校和企事業(yè)單位舉行的簡(jiǎn)單的搶答活動(dòng)。無(wú)線電腦搶答器的構(gòu)成是由：主機(jī)和搶答器專(zhuān)用的軟件和無(wú)線按鈕。 系統(tǒng)功能框圖 圖 22 系統(tǒng)功能框圖 開(kāi)始鍵按下后，搶答倒計(jì)時(shí)開(kāi)始，同時(shí)系統(tǒng)掃描選手搶答按鈕，選手按下按鈕，顯示器顯示選手號(hào)，同時(shí)進(jìn)入答題計(jì)時(shí)，答題計(jì)時(shí)結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，顯示器顯示“ FFF” 。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳 9 相兼容。 管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓 。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收 。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。當(dāng) P3口寫(xiě)入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則此期間 訪問(wèn) 外部程序存儲(chǔ)器(0000HFFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 晶振有一個(gè)重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱(chēng)的諧振頻率。以 MCS51 系列單片機(jī)為例，復(fù)位端為 RST/Vpd,高電平復(fù)位。 獨(dú)立鍵盤(pán)的特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一個(gè) I/O 口，每個(gè)按鍵工作不會(huì)影響其他的 I/O 口線的狀態(tài)，多用于 按鍵不多的場(chǎng)合。這種行列式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中 I/O 口的利用率。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 (COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱(chēng)直流驅(qū)動(dòng)。 圖 272 顯示電路（采用共陰極 LED 數(shù)碼管） 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 蜂鳴器的介紹 蜂鳴器的作用 ： 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、 報(bào)警器 、電子玩具、汽車(chē)電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等 電子產(chǎn)品 中作發(fā)聲器件。當(dāng)接通電源后（ ~15V 直流工作電壓） ,多諧振蕩器起振 ,輸出 ~ 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。 接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。但介于本次程序不是太復(fù)雜，本人較 C 語(yǔ)言來(lái)說(shuō)更熟悉匯編，所以本次設(shè)計(jì)的程序采用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。搶答開(kāi)始標(biāo)志位 RING EQU 22H。 設(shè)置未定時(shí)器 /模式 1 MOV TH0,0F0H MOV TL0,0FFH。 一開(kāi)始就運(yùn)行定時(shí)器 ,以開(kāi)始顯示 計(jì)數(shù) ,重置TH1/TL1 就可以了 查詢程序 : START: MOV R5,0BH MOV R4,0BH MOV R3,0BH 17 ACALL DISPLAY。 送 R1R6,因?yàn)?R1 中保存了搶答時(shí)間 SETB OK。 按鍵發(fā)聲 MOV R3,01H AJMP ERROR FALSE2: ACALL BARK MOV R3,02H AJMP ERROR FALSE3: ACALL BARK MOV R3,03H AJMP ERROR FALSE4: ACALL BARK MOV R3,04H AJMP ERROR 18 FALSE5: ACALL BARK MOV R3,05H AJMP ERROR FALSE6: ACALL BARK MOV R3,06H AJMP ERROR FALSE7:ACALL BARK MOV R3,07H AJMP ERROR FALSE8:ACALL BARK MOV R3,08H AJMP ERROR INT0(搶答時(shí)間 R1 調(diào)整程序 ): INT0SUB:MOV A,R1 MOV B,0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,0AH ACALL DISPLAY。 為確定鍵 ,如按下跳到 BACKO AJMP INT0SUB INC0: MOV A,R1 CJNE A,63H,ADD0。 重置定時(shí)器 RECOUNT: MOV A,R6。 個(gè)位存于 (31H) MOV R5,30H。1s 中 向下運(yùn)行 CLR RING AJMP CHECK FULL: CJNE A,14H,CHECK。 如果 1s 向下運(yùn)行 ,否者跳到查 停 /顯示 DEC R6。 如果按下了 停止鍵 執(zhí) 行的程序 CLR RING AJMP START 正常搶答處理程序 ： TRUE1: ACALL BARK。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,02H CLR OK AJMP COUNT TRUE3:ACALL BARK。 MOV A,R2