【正文】 均會產(chǎn)生抖動，這是觸點的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不妥善處理，將會引起按鍵命令的錯誤執(zhí)行或重復(fù)執(zhí)行。在單片機應(yīng)用中鍵盤用得最多的形式是獨立鍵盤及矩陣鍵盤。以共陰為例，要想a段亮，向a段送1就是，返之送0，共陽剛好相反。其中靜態(tài)顯示的特點是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡單，但占用端口資源多；動態(tài)顯示的特點是顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復(fù)雜，但是相對靜態(tài)顯示而言占用端口資源少。例如后臺程序需要調(diào)用顯示，將有關(guān)信息送入到現(xiàn)實緩沖區(qū)進行顯示；中斷返回后，后臺程序繼續(xù)送完后半部分顯示內(nèi)容，但前半部分內(nèi)容已經(jīng)變了，這樣就出現(xiàn)了顯示錯誤。這樣設(shè)計使得各功能模塊都不必考慮顯示問題，只要給出一個簡單的信息（如顯示格式編碼）甚至不用再提供額外信息，直接利用當前狀態(tài)變量和軟件標志就可以完成所需的顯示要求。由于一處調(diào)用顯示模塊，故不會發(fā)生沖突。自動執(zhí)行的各類模塊在安排在各種中斷子程序中，這就是說，各種中斷子程序也要調(diào)用顯示模塊。這說明，顯示模塊與操作有關(guān)，即監(jiān)控程序是需要調(diào)用顯示模塊。如圖所示圖34上電和開關(guān)復(fù)位而我們在這次的畢業(yè)設(shè)計中運用的人工復(fù)位電路. 其中電平復(fù)位是通過RST端經(jīng)電阻和電源Vcc接通而實現(xiàn)的，按鍵手動電平復(fù)位電路如圖。RST端在加電時應(yīng)保持的高電平時間包括Vcc的上升時間和振蕩器起振時間，Vcc上升時間若為10ms，振蕩器起振時間和頻率有關(guān)。RST變?yōu)榈碗娖胶?，退出?fù)位，CPU從初始狀態(tài)開始工作。本系統(tǒng)采用按鍵復(fù)位方式的復(fù)位電路。 復(fù)位電路的設(shè)計 復(fù)位電路的可靠性設(shè)計計算機在啟動運行是都需要復(fù)位，使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機在工作時,由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振,在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電容器CC2起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，電容值我選擇了30pF。這樣就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式外部振蕩方式是把已有的時鐘信號引入單片機內(nèi)。晶振的選擇：6MHz的晶振，其機器周期是2us。如果在硬件電路設(shè)計就預(yù)留出一些I/O端口，雖然當時空著沒用，那么用的時候就派上用場了。隨著軟件設(shè)計水平的提高，往往只要改變或增加軟件中的數(shù)據(jù)處理算法，就可以使系統(tǒng)功能提高很多，而系統(tǒng)的硬件不必做任何更換就使系統(tǒng)升級換代。(3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機，本設(shè)計采用AT89C51單片機。 第三章 硬件電路的設(shè)計 總電路原理為使硬件電路設(shè)計盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面：(1) 盡可能采用功能強的芯片，以簡化電路，功能強的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價格的總和高。它的功能是對來自存儲器中的指令進行譯碼，通過實時控制電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部的控制信號，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的操作。所以，用戶編程時不應(yīng)該將數(shù)據(jù)寫入這些未確定的地址單元，它們是公司留待將來開發(fā)新產(chǎn)品時使用的表22 AT89S51特殊功能寄存器列表符　號地　址注　釋*ACCE0H累加器*BF0H乘法寄存器*PSWD0H程序狀態(tài)字SP81H堆棧指針DPL82H數(shù)據(jù)存儲器指針低8位DPH83H數(shù)據(jù)存儲器指針高8位*IEA8H中斷允許控制器*IPD8H中斷優(yōu)先控制器*P080H端口0*P190H端口1*P2A0H端口2*P3B0H端口3PCON87H電源控制及波特率選擇*SCON98H串行口控制器SBUF99H串行數(shù)據(jù)緩沖器*TCON88H定時器控制TMOD89H定時器方式選擇TL08AH定時器0低8位TL18BH定時器1低8位TH08CH定時器0低8位TH18DH定時器1高8位注：帶*號的特殊功能寄存器都是可以位尋址的寄存器 AT89S51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)AT89S51單片機內(nèi)部由CPU、4KB的FPEROM ，128B的RAM，兩個16位的定時/計數(shù)器T0和T1，4個8位的I/O端P0、PPP3等組成。特殊功能寄存器共含有22個不同寄存器。它與通用80C51系列單片機的指令系統(tǒng)和引腳兼容。89SXX 可以像下兼容89CXX 等51 系列芯片。同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結(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，同時是在原基礎(chǔ)上增強了許多特性，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。搶答器的工作流程分為、系統(tǒng)復(fù)位、正常流程、違例流程等幾部分，如圖22所示，下面分別予以介紹。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。搶答時間和回答問題時間倒記時顯示，時間完后系統(tǒng)自動復(fù)位。在這段（3）如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 第一章 搶答器的概述 系統(tǒng)設(shè)計的功能：（1） 同時供8名選手比賽，分別用8個按鈕S0 ~ S7表示。本設(shè)計是以八路搶答為基本理念。目前很多搶答器基本上采用小規(guī)模數(shù)字集成電路設(shè)計，使用起來不夠理想。 要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及，各種各樣的競賽越來越多，其中搶答器的作用也就顯而易見。我們采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動鎖存顯示結(jié)果，并自動復(fù)位的設(shè)計思想,它能根據(jù)不同的搶答輸入信號，經(jīng)過單片機的控制處理并產(chǎn)生不同的與輸入信號相對應(yīng)的輸出信號，最后通過LED數(shù)碼管顯示相應(yīng)的路數(shù)，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也可分辨出是哪組優(yōu)先按下的按鍵，它充分利用了單片機系統(tǒng)的優(yōu)點，具有結(jié)構(gòu)簡單、功能強大、可靠性好、實用性強的特點。同時系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；滿時后系統(tǒng)計時自動復(fù)位及主控強制復(fù)位；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，揚聲器發(fā)出聲響提示，并在七段數(shù)碼管上顯示選手號碼。（2）參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。可以顯示是哪位選手有效搶答和無效搶答，正確按鍵后有音樂提示。主持人按搶答開始鍵，會有提示音，并立刻進入搶答倒計時（預(yù)設(shè)20s搶答時間），如有選手搶答，會有提示音，并會顯示其號數(shù)并立刻進入回答倒計時（預(yù)設(shè)20s搶答時間），不進行搶答查詢，所以只有第一個按搶答的選手有效。在整個搶答器工作過程中，顯示電路、語音電路等還要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況向外電路輸出相應(yīng)信號。其他的公司的51 單片機產(chǎn)品都是和MCS51 內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。89S51 在工藝上進行了改進，89S51 采用 新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。 AT89S51/LS51單片機是低功耗的、具有4KB在線課編程Flash存儲器的單片機。 AT89S51的功能 AT89S51特殊功能寄存器特殊功能寄存器也稱專用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，簡稱SFR（Special Function Register）。表21器件選型方案的詳細清單器件名稱 規(guī)格型號 數(shù)量微處理器 AT89S51 1電阻 3WTT10K 8電容 30PF 3晶振 12MHZ 1按鈕 11反相器 37段數(shù)碼管 7SEGMPX4CC 4 揚聲器 1 雖然特殊功能寄存器地址在80H～FFH之中，但在80H～FFH的地址單元中，不是所有的單元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的單元，其內(nèi)容是不確定的，如果對這些單元進行操作，得到的是一些隨機數(shù)，而寫入則無效?？刂破饔沙绦蛴嫈?shù)器PC、指令儲存器、指令譯碼器、實時控制與條件轉(zhuǎn)移邏輯電路等組成。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖23所示。因為很少有一錘定音的電路設(shè)計，如果現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點小小的修改或擴展而被迫進行全面返工。如選用8155作I/O接口，則應(yīng)配置足夠的RAM，如6264，62256等。如有些新的信號需要采集，就必須增加輸入檢測端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。MCS51單片機允許的時鐘頻率是因型號而異的。振蕩方式的選擇：內(nèi)部振蕩方式，MCS51內(nèi)部都有一個反相放大器，XTALXTAL2分別為反相放大器輸入和輸出端，外接定時反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時鐘送至單片機內(nèi)部的各個部件。晶振我選擇了12MHz，相對于6MHz的晶振，整個系統(tǒng)的運行速度更快了。一般選用石英晶體振蕩器。C1,C2的典型值為30PF。s。只有當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、PPP3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