【正文】 摘 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。現(xiàn)在單片機已進(jìn)入各個領(lǐng)域，以其功耗小、智 能化而著稱，所以若利用單片機來設(shè)計搶答器，便使以上問題得以解決 .針對以上情況，本文設(shè)計出以 AT89S51 單片機為核心的八路搶答器。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚聲器發(fā)生提示。 （ 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。 搶答限定時間和回答問題的時間可是在 1～ 99s 設(shè)定。 搶答的 工作 過程 圖 24搶答器電路 表 21 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。 搶答器的工作原理 及流程 搶答器的基本工作原理 :在搶答競賽或呼叫時 [2]，有多個信號同時或不同時送入主電路中，搶答器內(nèi)部的寄存器工作，并識別、記錄第一個號碼，同時內(nèi)部的定時器開始工作，記錄有關(guān)時間并產(chǎn)生超時信號。有些文獻(xiàn)甚至也將 8051 泛指 MCS51 系列單片機， 8051 是早期的最典型的代表作，由于 MCS51 單片機影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機，就是說MCS51 內(nèi)核實際上已經(jīng)成為一個 8 位單片機的標(biāo)準(zhǔn)。 89S51 就是在這樣的背景下取代89C51 的，現(xiàn)在， 89S51 目前已經(jīng)成為了實際應(yīng)用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的 Atmel 目前公司已經(jīng)停產(chǎn) AT89C51，將用 AT89S51 代替。如果市場需要， Atmel 當(dāng)然也可以再恢復(fù)生產(chǎn) AT89C51。他將通用 CPU和在線可編程Flash 集成在一個芯片上，形成了功能強大、使用靈活和具有較高性能性價比的微控制器。這些寄存器的名稱和地址見表 22。 CPU 主要功能是產(chǎn)生各種控制信號，控制存儲器、輸入 /輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算術(shù)運算、邏輯運算以及位操作處理等， CPU 按其功能可分為運算器和控制器兩部分。 圖 23 AT89S51 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 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 [3]。在設(shè)計硬件電路時，要考慮 到將來修改擴展的方便。如果系統(tǒng)配置了外部 RAM，則建議多留一些空間。 (5) I/O 端口：在樣機研制出來后進(jìn)行現(xiàn)場試用時，往往會發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。 時鐘頻率電路的設(shè)計 時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機的工作節(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。 C130pFC230pFY112MX1X2 圖 32 時鐘電路的設(shè)計 單片機必須在時鐘的驅(qū)動下才能工作 .在單片機內(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內(nèi)部的各個單元 ,決定單片機的工作速度。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 1/12181。只要 RST 保持高電平，則 MCS51循環(huán)復(fù)位。使器件復(fù)位，只要 RST 保持高電 平， MCS51 保持復(fù)位狀態(tài)。在 RST 復(fù)位端接一個電容至 VccHE 一個電阻至 Vss，就能實現(xiàn)上電自動復(fù)位，對于 CMOS 單片機只要接一個電容至 Vcc 即可。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。 顯示電路的設(shè)計 顯示功能與硬件關(guān)系極大，當(dāng)硬件固定后， 如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。另一方面，在操作者沒有進(jìn)行操作時，顯示內(nèi)容也是變化的，如顯示現(xiàn)場各物理量的變化情況。一種比較妥善的辦法是只讓一處調(diào)用顯示模塊，其他各處均不得直接調(diào)用顯示模塊，但有權(quán)申請顯示。當(dāng)監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序）安排在時鐘中斷子程序中時，處理比較方便，只要在監(jiān)控程序的匯合處調(diào)用顯示模塊就可以了。這時各功能模塊在提出顯示申請時，還需要將顯示內(nèi)容按需要的格式送入顯示緩沖區(qū)中。這時就不必?fù)?dān) 心其他前臺模塊來打擾了，就可以得到一次完整的顯示機會。 并通過查表法，將其在數(shù)碼管上顯示出來，其中 P0 口為字型碼輸入端， P2口低 3位為字選段輸入端。關(guān)于鍵盤硬件電路的設(shè)計 方法也可以在文獻(xiàn)和書籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書籍中一般也提供了相應(yīng)的鍵盤掃描程序。其次就是消除在按鍵過程中產(chǎn)生 的“毛刺” 現(xiàn)象 。如果監(jiān)控程序中的讀鍵操作安排在主程序（后臺程序）或鍵盤中斷（外部中斷） 子程序中，則該延時子程序便可直接插 入讀鍵過程中。從實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的方法來看，系統(tǒng)復(fù)位可分為硬件復(fù)位和軟件復(fù)位。但是，硬件復(fù)位還能自動清除 中斷激活標(biāo)志，使中斷系統(tǒng)能夠正常工作，這樣一個事實卻容易為不少編碼人員所忽視。有的編程人員用 020210（ LJMP 0000H）作為軟件陷阱，認(rèn)為直接轉(zhuǎn)向 0000H 地址就完成了軟件復(fù)位，就是這類錯誤的典型代表。前文各處提案到的出錯處理程序 ERR 主要完成這一功能，其他的善后工作交由復(fù)位后的系統(tǒng)去完成。為了使系統(tǒng)能正確決定采用何種啟動方式，常用上電標(biāo)志來區(qū)分，如圖 36 所示。這兩類軟件的設(shè)計方法各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計偏重算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。首先根據(jù)系統(tǒng)功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最適合的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)。整個系統(tǒng)軟件可分為后臺程序（背景程序）和前臺程序。查表顯示程序 ,利用 P0口做段選碼口輸出 /P2 低三位做位選碼輸出 , MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0feH MOV P0,A ACALL DELAY MOV DPTR,DAT2 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0fdH MOV P0,A ACALL DELAY MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0fbH MOV P0,A ACALL DELAY RET DAT1:DB 00h,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H 。按鍵發(fā)聲 MOV A,R2 MOV R6,A。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,03H CLR OK AJMP COUNT TRUE4:ACALL BARK。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,07H CLR OK AJMP COUNT TRUE8: ACALL BARK。初設(shè)搶答時間為 30s MOV R2,60。50ms 為一次溢出中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1。未開始搶答時候顯示 FFF JB ,NEXT。送 R1R6,因為 R1 中保存了搶答時間 SETB OK。=====非法搶答處理程序 ===== FALSE1: ACALL BARK。 為 +1s 鍵 ,如按下跳到 INCO JNB ,DEC0。 MOV R1,00H ACALL DELAY1 AJMP INT0SUB ADD0: INC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUB DEC0: MOV A,R1 JZ SETR1。重置定時器中斷次數(shù) MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H。十位存于 (30H) MOV 31H,B。大于 5s 跳到 LARGER,小于等于 5s 會提醒 MOV A,R0 CJNE A,0AH,FULL。一秒標(biāo)志減 1 AJMP CHECK LARGER: MOV A,R0 CJNE A,14H,CHECK。如果是搶答倒計時 ,如是則查詢搶 答 ,否者跳過查詢繼續(xù)倒數(shù) (這里起到鎖搶答作用 ) AJMP RECOUNT ACCOUT:JNB ,TRUE1 JNB ,TRUE2 JNB ,TRUE3 JNB ,TRUE4 JNB ,TRUE5 JNB ,TRUE6 JNB ,TZ3 JNB ,TZ4 AJMP RECOUNT TZ3:JMP TRUE7 TZ4:JMP TRUE8 QUIT: CLR OK。搶答時間 R2 送 R6 MOV R3,01H CLR OK。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,04H CLR OK AJMP COUNT TRUE5: ACALL BARK。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,08H CLR OK AJMP COUNT 。三燈全滅 AJMP CHECK1 FLASH: CJNE A,14H,CHECK1。=====顯示程序 ===== DISPLAY:MOV DPTR,DAT1。====加減時間延時 (起到不會按下就加 N 個數(shù) )====== DELAY1: MOV 35H,08H LOOP0: ACALL DISPLAY DJNZ 35H,LOOP0 RET 。=====TO 溢出中斷 (響鈴程序 )===== T0INT: MOV TH0,0ECH MOV TL0,0FFH JNB RING,OUT。 ； 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 （４）按下任意鍵則喚醒進(jìn)入功能操作。 管理密碼的設(shè)置 （１）按下兩次 “ ０ ” 鍵再按下設(shè)置鍵，蜂鳴器鳴叫長響一聲，數(shù)碼顯示管顯示 C２ IN ，個人密碼開始設(shè)置或更改。 （２）約６秒以后，電磁鐵釋放。 ６、欠壓指示 欠電壓開門時，數(shù)碼顯示管顯示 LO BAT。板子做好后在一個小時左右把元件都焊上去了。 計分接收的單片機部分 利用匯編語言編寫。 由于采用匯編語言設(shè)計電路，所以本設(shè)計在編程成功后，硬件電路基本上不需要調(diào)試就可正常使用。如果提供相應(yīng)的器材及時間上的寬限， 一 定可以完成上述擴展功能，進(jìn)一步完善作品。在做設(shè)計時，我復(fù)習(xí)了很多專業(yè)課的知識，這使得我的專業(yè)知識在離校之前得到了鞏固。在這次設(shè)計中遇到了很多實際性的問題，在實際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實際運用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要 深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯誤思維。因此在整個設(shè)計過程中大部分時間是用在程序上面的。在設(shè)計過程中我發(fā)現(xiàn)自己考慮問題很不全面，自己的專業(yè) 知識掌握的很不牢固，所掌握的計算機應(yīng)用軟件還不夠多，我希望自己的這些不足之處能在今后的工作和學(xué)習(xí)中得到改善。恩師那治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，淵博的學(xué)識感染著我。他們的無私幫助和耐心指導(dǎo)也 是我得以完成本課題的關(guān)鍵?？梢哉f如果沒有他們的幫助我就不可能順利的按時完成畢業(yè)設(shè)計。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTam