【正文】 rystal circuit, reset circuit, a buzzer circuit and driving circuit。 論文作者簽 名 : 年 月 日 xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論 文） Ⅰ 摘 要 基于 AT89S52 單片機的搶答器是一款電路簡單，成本較低，操作方便，靈敏可靠的搶答器。畢業(yè)設(shè)計（論文）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或撰寫過的研究成果 。 本文以單片機技術(shù)為核心，制定出了一套以軟、硬件相結(jié)合的方式完成這種搶答器設(shè)計的方案。In the aspect of software,this design is mainly on the input data storage, algorithm programming of data operation and finally uses the assembly language to pile control the calculation results accurately display in digital display tube. The pletion of this section responder can realize the value with low power consumption, small volume and cheap, allowing a variety of recreational activities, especially the contest section to add has paved the way for the further design better such products. Key words： AT89S52。它是一個能準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出搶答者的機器。 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 在全球，搶答器發(fā)展很迅速，主要運用于各種競賽。而我國的品牌以其成本低、售后保障好在國際市場上占有一席之地。此外，要 封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答，最先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零 [3]。 現(xiàn)在市場上的搶答器大都是基于單片機的產(chǎn)品，因為單片機自身的一些特點 ：體積小，程序編寫簡單，功能強大等。 xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 2 主要器件介紹 主控芯片 (微處理器 )的選 擇 本次設(shè)計選用的微處理器是兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令的 美國愛特梅爾（ Atmel）公司生產(chǎn)的 AT89S52 單片機 [8]。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 1000 次擦寫周期。 基于 AT89S52 單片機的搶答器設(shè)計 4 三個 16 位定時器 /計數(shù)器。 1掉電后中斷可喚醒。 (a) DIP 封裝 (b) PLCC 封裝 圖 22 AT89S52 引腳圖 xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 各 引腳功能說明： AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。 P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。在這種模式下， P0 不具有內(nèi)部上拉電阻。對 P1 端口寫 “1”時，內(nèi)部上 拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 P1 口的第二功能： T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出。 SCK（在系統(tǒng)編程用）。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時， P2 口送出高八位地址。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。在 Flash編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 INT1(外中斷 1)。 RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 )。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 EA/Vpp：外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 顯示器的選擇 本次設(shè)計選用的信息顯示器是七段數(shù)碼管，如圖 23 所示。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏。 基于 AT89S52 單片機的搶答器設(shè)計 8 七段數(shù)碼管驅(qū)動方式 直流驅(qū)動：指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 端口進行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二 十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。 七段數(shù)碼管引腳功能說明 七段 LED 有共陰極與共陽極兩種 [2]。圖 24 的（ c）圖表示七段 LED 內(nèi)段的排 列。 當(dāng) 8051 單片機的 P0 口總線負載達到或超過 P0 最大負載能力時，必須接入74LS245 等總線驅(qū)動器。 8051 的 /RD 和 /PSEN 相與后接 DIR，使得 RD 且 PSEN 有效時，74LS245 輸入（ ←D1 ），其它時間處于輸出（ →D1 ），如圖 25 所示 [1]。復(fù)位電路模塊為單片機系統(tǒng)提供復(fù)位功能。 基于 AT89S52單片機的搶答器由控制核心 AT89S52單片機、復(fù)位電路、電源電路、選手按鍵、主持人按鍵、聲音提示和數(shù)碼管 顯示等部分組成，其 硬件設(shè)計總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 31所示，元件清單如表 31所示。 圖 32 +5V 穩(wěn)壓 電源 穩(wěn)壓電源電路即利用晶體管作為調(diào)整元件和負載串聯(lián)，調(diào)整元件看做是可變電阻，從輸出電壓中提取全部或部分電壓調(diào)節(jié)調(diào)整管所呈現(xiàn)的電阻來維持輸出電xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 壓基本不變。 晶振電路 單片機是一種時序電路，必須提供脈沖才能正常工作。兩個振蕩電容 C C2 是 分別接在晶振的兩個腳和對地的電容，本設(shè)計分別選用 的標(biāo)準(zhǔn)石英晶振和兩個 30pF 的電容。 基于 AT89S52 單片機的搶答器設(shè)計 14 上電自動復(fù)位是在加電瞬間電容通過充電來實現(xiàn)的，電路如圖 34 中的（ a）圖所示。 （ a） 上電自動復(fù)位電路圖 （ b） 手動復(fù)位電路圖 圖 34 復(fù)位電路 xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 蜂鳴器電路及驅(qū)動電路 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)用于計算機、打印機、復(fù)印機、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 驅(qū)動電路：由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機的 I/O 口是無法直接驅(qū)動的 ,所以要利用放大電路來驅(qū)動，一般使用三極管 來放大電流就可以了 。 續(xù)流二極管 蜂鳴器本質(zhì)上是一個感性元件，其電流不能瞬變，因此必須有一個續(xù)流二極管提供續(xù)流。 三極管 三極管 Q1 起開關(guān)作用，其基極的 低 電平使三極管飽和導(dǎo)通，使蜂鳴器發(fā)聲，而基極 高 電平則使三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。圖 36 的（ b）圖是本次設(shè)計的顯示電路。由選手按鍵情況，將結(jié)果信息通過AT89S52 的 P3 口送到主控制器中，讓數(shù)碼管顯示信息。具體實現(xiàn)的效果是：上電復(fù)位后數(shù)碼管清零， 置高電平，蜂鳴器不發(fā)聲。 Keil C51 軟件是目前流行的 51 系列單片機開發(fā)軟件，由德國 Keil 公司推出。 軟件仿真工具采用英國 Labcenter Electronics 公司研發(fā)的多功能 EDA 軟件Proteus，其中的 Proteus ISIS 是一款操作簡單便捷的電子系統(tǒng)原理設(shè)計和仿真平臺軟件，它運行于 Windows 操作系統(tǒng)，可以仿真和分析各種模擬器和集成電路。 圖 53 寫程序圖 當(dāng)出現(xiàn)以下畫面時，說明目標(biāo)文件 “基于 AT89S52 單片機的搶答器設(shè)計 .HEX”已經(jīng)生成了，如圖 54。對于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進行調(diào)試的程序行，可采用斷點設(shè)置的方法處理（ DebugInsert/Remove Breakpoint 或 DebugBreakpoints…… 等），如圖 55 所示。通過硬件和軟件相結(jié)合的方式 完成了 搶答器的設(shè)計 ，從而實現(xiàn)了 選手按下相應(yīng)的按鍵，蜂鳴器發(fā)出提示音，直到按鍵釋放，數(shù)碼管顯示最先按下按鍵選手的編號，選手回答完畢，主持人按下準(zhǔn)備按鈕，數(shù)碼管清零，蜂鳴器停止發(fā)聲，可以進入下一題的搶答的功能。從選題，到任務(wù)書，到開題報告，再到中期檢查，最后到論文稿子的修改完成，指導(dǎo)老師負責(zé)的很到位，循循善誘，讓我在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，不僅克服了許多硬件及軟件設(shè)計上的困難，而且讓我鍛煉了人格，在求學(xué)過程中，更加抱有一種沉穩(wěn)、好學(xué)地態(tài)度，對我以后的學(xué)習(xí)和生活幫助很多。 01234 DB 6DH,7DH,07H,7FH 。R4 位標(biāo)志值送 A 寄存 AGAIN: MOV DPTR,TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P1,A LOOP1: MOV A,P3 。若主持人按了復(fù)位信號鍵，則轉(zhuǎn) 向程序復(fù)位 。 口反復(fù)間隔 變化，驅(qū)動蜂鳴器 END 。信號驅(qū)動蜂鳴器 LCALL DELAY 。有搶答信號則逐次移動判斷是哪一位搶答 INC R4 JNC LOOP2 MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR 。延時 20*20ms 子程序 LOOP4: MOV R6,50 LOOP5: M