【正文】 開始 鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間 秒左右。 (3)搶答器具有鎖存與顯示功能。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了以單片機(jī)為核心的 新型智能的搶答器，在保留了原始搶答器的基本功能的同時(shí)又增加一系列的實(shí)用功能。因此一塊芯片就構(gòu)成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 電子智能搶答器在 搶答過程中系統(tǒng) 正確 判斷 正常 搶答，分辨出優(yōu)先 搶 答 人。 系統(tǒng)采用AT89S51單片機(jī)作為核心模塊 ，配以鍵盤、顯示模塊 、 顯示驅(qū)動(dòng)模塊、 搶答開關(guān)模塊 、音樂音頻輸出等模塊 。它已成為工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計(jì)算機(jī)。并簡(jiǎn)化其電路結(jié)構(gòu)。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。 (5)參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能顯示選手的編號(hào)，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，顯示編號(hào)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫聲響，控制電路要對(duì)輸入編碼電路進(jìn)行封鎖，控制電路要使定時(shí)器停止工作，時(shí)間顯示器上顯示剩余的搶答時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 選手搶答按鍵 主持人控制 秒脈沖產(chǎn)生 優(yōu)先編碼 時(shí)序控制 定時(shí)電路 譯碼顯示 鎖存功能 譯碼顯示 報(bào)警電路 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 17 方案二 ：采用單片機(jī)作為核心 搶答器的工作原理是采用單片機(jī)最小系統(tǒng)，用查詢式鍵盤進(jìn)行搶答。 系統(tǒng)是采用模塊化設(shè)計(jì)的智能搶答器，主控與參賽者設(shè)為終端分系統(tǒng)。 FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門列陣）作為系統(tǒng)的控制器。 2. 采用 ATMEL公司的 AT89C51作為系統(tǒng)控制器的 CPU方案。 87C51具有片內(nèi) EPROM，是真正的單片微機(jī)，但由于價(jià)格較貴，且程序改寫時(shí)要用紫外線擦除 ，時(shí)間較長(zhǎng)，所以用得較少。本設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分，依據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)性能，將硬件和軟件分開設(shè)計(jì)。 而且單片機(jī)性能穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)。如果有選手在規(guī)定的時(shí)間以前完成問題，主持人通過按鍵 復(fù)位，開始新的問題作答，因?yàn)槌绦虿皇呛艽蟛恍枰獢U(kuò)展存儲(chǔ)空間，選手按鍵跳入相應(yīng)的子程序，回答倒記時(shí)，通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 功能可以更人性化，只需單電源供電更方便，容易實(shí)現(xiàn)。 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 20 電源方案的選擇 系統(tǒng)需要多個(gè)電源， AT89C51使用 5V穩(wěn)壓電源，驅(qū)動(dòng)芯片需要 550V電壓驅(qū)動(dòng)。它是由電源變壓器 T,橋式整流電路D1～ D4，濾波電容 C1,C3防止自激電容 C2， C4和一只固定式三端穩(wěn)壓器 7805組成。 1234D 1 4B R I D G E 1 C147 0C247 0C347 0C447 0T1T R A N S 4V i n1GND2V ou t3U178 05V i n1GND2V ou t3U178 0522 0V 5 V+ 5V 圖 3— 2由 LM7805構(gòu)成的 5V穩(wěn)壓電源圖 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 21 搶答器顯示模塊 我們考慮有以下兩種顯示方案。在使用時(shí)，不能有靜電干擾，否則易燒壞液晶顯示芯片，不易維護(hù)。 靜態(tài)顯示，電路圖中所示。 鍵盤是單片機(jī)不可缺少的輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的紐帶。因此可以根據(jù) 實(shí)際需要對(duì)鍵盤中的按鍵靈活的編碼。 ：行列式鍵盤 ， 行列式鍵盤是用 N條 I/O線作為 行線， M條 I/O線作為列線組成的鍵盤，在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵中按鍵的個(gè)數(shù)是 M*N個(gè)。為了提高 CPU的效率而又能及時(shí)響應(yīng)鍵盤輸入，可以采用中斷方式，既 CPU平時(shí)不必掃描鍵盤，只要當(dāng)鍵盤上有鍵盤閉合時(shí)就產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，向 CPU申請(qǐng)中斷后，立即對(duì)鍵盤上有鍵盤無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 23 進(jìn)性掃描，識(shí)別閉合鍵，并做相應(yīng)的處理。顯示器由 9個(gè)共陰極數(shù)碼管組成。 ：帶鎖存方式。我將它接下一個(gè) 595的 SI端。SRCK(11腳 )：上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。 (通常我將 RCK置為低電平， ) 當(dāng)移 位結(jié)束后，在 RCK端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖（ 5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。這在串行速度慢的場(chǎng)合很有用處 ，數(shù)碼管沒有閃爍感。這種形式的鍵盤結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中 I/O的利用率，列線接 ~ ~，行列適用于按鍵輸入多的情況。由于一般人按鍵會(huì)有抖動(dòng)，抖動(dòng)信號(hào)造成鍵盤掃描時(shí)會(huì)出現(xiàn)一 些錯(cuò)誤的信號(hào)，要不就是掃描不進(jìn)數(shù)據(jù)，要不就是重復(fù)輸無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 24 入很多次數(shù)據(jù)，因此需要有一個(gè)消除抖動(dòng)的程序。 鍵盤接口中使用多少根 I/O 線，鍵盤中就有幾個(gè)按鍵，鍵盤接口使用了 16根 I/O 口線，需要占用比較多的 I/O口線這種類型的鍵盤， 根據(jù)以上論證，采用方案一。電路中兩個(gè)電容 C1,C2 的作用有兩個(gè) :一是幫助振蕩器起振 。其大小是時(shí)鐘信號(hào)頻率的倒數(shù) ,常用 fosc表示。復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)值得注意的是 ,在設(shè)計(jì)當(dāng)中使用到了硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種功能 ,由上面的硬件復(fù)位后的各狀態(tài)可知寄存器及存儲(chǔ)器的值都恢復(fù)到了初 始值 ,而前面的功能介紹中提到了倒計(jì)時(shí)時(shí)間的記憶功能 ,該功能的實(shí)現(xiàn)的前提條件就是不能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位 ,所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)的立場(chǎng)上來看，僅僅完成鍵盤掃描，讀取當(dāng)前時(shí)刻的鍵盤狀態(tài)是不夠的，還有不少問題需要妥善 解決，否則，人們?cè)诓僮麈I盤就容易引起誤操作和操作失控現(xiàn)象。這里采用最常用的方法，即延時(shí)重復(fù)掃描法，延時(shí)法的原理為 ： 因?yàn)?“ 毛刺 ” 脈沖一般持續(xù)時(shí)間 短 ， 約為幾 ms， 而我們按鍵的時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間 ,所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后再延時(shí)一段時(shí)間 (這里我們?nèi)?10ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài) ,如果是則為有效按鍵 ， 否則無效。 程序 流程 流程圖 是 使用圖形表示算法的思路 ， 是一種極好 的程序設(shè)計(jì) 方法 。 鍵盤掃描程序的流程圖如圖所示。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為低電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。 搶答開始標(biāo)志位 RING EQU 22H。 設(shè)置未定時(shí)器 /模式 1 MOV TH0,0F0H MOV TL0,0FFH。 一開始就運(yùn)行定時(shí)器 ,以開始顯示 重新計(jì)數(shù) ,重置 TH1/TL1 就可以了 各子程序： 查詢程序 : START: MOV R5,0BH MOV R4,0BH MOV R3,0BH ACALL DISPLAY。 送 R1R6,因?yàn)?R1中保存了搶答時(shí)間 SETB OK。 按鍵發(fā)聲 MOV A,R2 MOV R6,A。 犯規(guī)號(hào)數(shù)暫存與 (34H) HERE: MOV A,R0 CJNE A,0AH,FLASH。 取回號(hào)數(shù) MOV R5,0BH MOV R4,0BH。 不是加分鍵 ,則轉(zhuǎn)移判斷是減分鍵 ? NEXT1: ACALL KEYSZ。 是減分鍵 ,調(diào)用鍵盤設(shè)置子程序 ORG 0100H KEYSZ: PUSH PSW 。 調(diào)用鍵盤掃描子程序取按下鍵的鍵號(hào) SETB RS1 CJNE A,0AH,L2。 3位數(shù)值輸入完否？未完繼續(xù) ,否則返回 POP ACC POP PSW CLR RS1 RET KEYSCAN:MOV R3, 0F7H。 將掃描值輸出至 P1 MOV A, P1。 掃描 ～ L4: RLC A。 4列掃描完畢了嗎 ? MOV A, R3。 存回掃描寄存器 JC L3。 DJNZ R6, $。 與上次讀入值作比較 JZ D3。 查鍵碼 RET。 顯示 3位數(shù)碼 MOV DPTR,SEGTAB。 置串口工作方式 0 MOV SBUF,A。 緩沖單元地址增 1 DJNZ R2,DISP。4,5,6,7 DB 0FEH,0F6H,0EEH,3EH。滅 ,1,2,3,4,5,6,7,8,9,滅 ,F DAT2:DB 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H 。 硬件調(diào)試分單元電路調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試，單元電路試驗(yàn)在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)進(jìn)行，這里的調(diào)試只是將其制成印刷電路板后試 驗(yàn)電路是否正確，并排除一些加工工藝性錯(cuò)誤（如錯(cuò)線、開路、短路等）。程序的分塊調(diào)試一般在單片機(jī)開發(fā)裝置上進(jìn)行，可根據(jù)所調(diào)程序功能塊的入口參量初值編制一個(gè)特殊的程序段，并連同被調(diào)程序功能塊一起在開發(fā)裝置上運(yùn)行；也可配合對(duì)應(yīng)硬件電路單獨(dú)運(yùn)行某程序功能塊，然后檢查是否正確，如果執(zhí)行結(jié)果與預(yù)想的不一致，可以通過單步運(yùn)行或設(shè)置斷點(diǎn)的方法，查出原因并加以改正，直到運(yùn)行結(jié)果正確為止 。從而試驗(yàn)程序整體運(yùn)行的完整性、正確性和與硬件電路的配合情況。 Keil 是德國(guó)開發(fā)的一個(gè) 51 單片機(jī)開發(fā)軟件平臺(tái)，最開始只是一個(gè)支持 C語言和匯編語言的編譯器軟件。 （ 1）、安裝 keil 與 proteus。引號(hào)內(nèi)的名字隨意） 打開 proteus，畫出相應(yīng)電路，在 proteus 的 debug 菜單中選中 use remote debug monitor 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明