基于單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計-wenkub
2022-12-17 02:21:43 本頁面
【正文】 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(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。圖 中， RC 時間常數(shù)越大， 上電時RST 端保持高電平的時間越長。在 RST 復(fù) 位端接一個電容至 VccHE 一個電阻至 Vss，就能實(shí)現(xiàn)上電自動復(fù)位，對于 CMOS 單片機(jī)只要接一個電容至 Vcc 即可。使器件復(fù)位，只要 RST 保持高電平， MCS51 保持復(fù)位狀態(tài)。只要 RST 保持高電平，則 MCS51 循環(huán)復(fù)位。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù) ,常用 fosc表示。電路中兩個電容 C1,C2 的作用有兩個 :一是幫助振蕩器起振 。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘信號穩(wěn)定性高。這種方式適合用來使單片機(jī)的時鐘與外部信號一致。 12MHz 的晶振，其機(jī)器周期是 1us, 也就是說在執(zhí)行同一條指令時用 6MHz的晶振所用的時間是 12MHz 晶振的兩倍。 為了提高數(shù)據(jù)處理和位操作功能，片內(nèi)增加了一個通用寄存器 B 和一些專用寄存器，還增加了位處理邏輯電路的功能。 AT89S51/LS51 單片機(jī)是低功耗的、具有 4KB 在線課編程 Flash 存儲器的單片機(jī)。 89S51 在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)， 89S51 采用 新工藝，成本降低 ,而且將功能提升 ,增加了競爭力。其他的公司的 51 單片機(jī)產(chǎn)品都是和 MCS51 內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。 圖搶答器電路表 74LS148 的功能真值表 如果想調(diào)節(jié)搶答時間或答題時間 ,按 加一 鍵或 減一 鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài) ,此時會顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時間或回答時間值 ,如想加一秒按一下 加 1s鍵 ,如果想減一秒按一下 減 1s鍵，時間 LED上會顯示改變后的時間，調(diào)整范圍為 0~99s, 0s 時再減 1s 會跳到 99， 99s 時再加 1s 會變到 0s。 ：（ 1）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）。（ 2）設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān) S，該開關(guān)由主持人控制。 本設(shè)計是以八路搶答為基本理念?？紤]到依需設(shè)定限時回答的功能，利用51 單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時器 /計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間。（ 3）搶答器具有鎖存與顯示功能。當(dāng)主持人啟動 開始 鍵后，定時器進(jìn)行減計時。 主持人按 搶答開始 鍵，會有提示音，并立 刻進(jìn)入搶答倒計時（預(yù)設(shè) s搶答時間），如有選手搶答，會有提示音，并會顯示其號數(shù)并立刻進(jìn)入回答倒計時（預(yù)設(shè) s 搶答時間），不進(jìn)行搶答查詢，所以只有第一個按搶答的選手有效。同樣的一段程序，在各個單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如 ATMEL 的 89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、 89S51， PHILIPS（菲利浦），和 WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51 指的是 ATMEL 公司的 AT 89C51 單片機(jī)，同時是在原基礎(chǔ)上增強(qiáng)了許多特性，如時鐘，更優(yōu)秀的是由 Flash（程序存儲器的內(nèi)容至少可以改寫 1000 次）存儲器取帶了原來的 ROM（一次性寫入）， AT89C51 的性能相對于 8051 已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。 89SXX 可以像下兼容 89CXX 等 51 系列芯片。它與通用 80C51 系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳兼容。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示 時鐘頻率電路的設(shè)計 時鐘電路是計算機(jī)的心臟，它 控制著計算機(jī)的工作節(jié)奏。為了提高整個系統(tǒng)的性能我選擇了12MHz 的晶振。 在我的這個設(shè)計中沒有也無需與外部時鐘信號一致，所以我選擇了內(nèi)部振蕩方式，由于單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。 圖 32 時鐘電路的設(shè)計 單片機(jī)必須在時鐘的驅(qū)動下才能工作 .在單片機(jī)內(nèi)部有一 個時鐘振蕩電路 ,只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機(jī)內(nèi)部的各個單元 ,決定單片機(jī)的工作速度。二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。如時鐘頻率為 12MHz,即 fosc 12MHz,則時鐘周期為 1/12μ s。只有當(dāng) RST 由高電平變 低電平以后， MCS51 才從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。此時 ALE、 /PSEN、 P0、 P PP3 口都輸出高電平。如圖，在加電瞬間，電容通過電阻充電，就在 RST 端出現(xiàn)一定時間的高電平，只要高電平時間足夠長，就可以使 MCS51 有效地復(fù)位。當(dāng)振蕩頻率為 12MHZ 時，典型值為 C 10uF,R Ω . 圖 33 上電復(fù)位電路 位 除上電自動復(fù)位以外，常常需要人工復(fù)位，將一個按鈕開關(guān)并聯(lián)于上電自動復(fù)位電路，按一下開關(guān)就 RST 端出現(xiàn)一段時間的高電平，即使器件復(fù)位。顯示子程序，及部分注解如下： DISPLAY:MOV DPTR,DAT1。RING 標(biāo)志位為 1 時候 口不斷取反使喇叭發(fā)出一定頻率的聲音 OUT: RETI T1 溢出中斷 計時程序 ： T1INT:? MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H INC R0 RETI END 搶答器處理程序的設(shè)計 搶答器處理程序： TRUE1: ACALL BARK。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,02H CLR OK AJMP COUNT TRUE3:ACALL BARK。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,06H CLR OK AJMP COUNT TRUE7:? ACALL BARK。響鈴標(biāo)志位 ?ORG 0000H ?AJMP MAIN ?ORG 0003H ?AJMP INT0SUB ?ORG 000BH ?AJMP T0INT ?ORG 0013H ?AJMP INT1SUB ?ORG 001BH ?AJMP T1INT ?ORG 0040H MAIN: MOV R1,30。越高發(fā)聲頻率越高 ,越尖 MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H。 查詢程序 START: MOV R5,0BH MOV R4,0BH MOV R3,0BH ?ACALL DISPLAY。按鍵發(fā)聲 MOV A,R1 ? MOV R6,A。進(jìn)入倒計時程序 ,查詢有效搶答的程序 在 COUNT 里面 NEXT: JNB ,FALSE1 JNB ,FALSE2 JNB ,FALSE3 JNB ,FALSE4 JNB ,FALSE5 JNB ,FALSE6 JNB ,TZ1 JNB ,TZ2 AJMP START ? TZ1:JMP FALSE7 TZ2:JMP FALSE8 。先在兩個時間 LED 上顯示 R1 JNB ,INC0。如果不是 99,R2 加 1,如果加到 99,R1 就置 0，重新加起。 倒計時程序 搶答倒計時和回答倒計時都跳到改程序 C
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