【正文】 行線， M 條 I/O 線作為列線組成的鍵盤， 按鍵 在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上 。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， 即 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)鍵盤上有鍵盤進(jìn)性掃描，識(shí)別閉合鍵，并做相應(yīng)的處理。 51 系列單片機(jī)的功能特性 MSC51 單片機(jī)是美國(guó)英特爾公司于 1980 年起推出的第二代產(chǎn)品。 (3) 4KB 片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間。 (5) 32 根雙向可單獨(dú)尋址的輸入輸出線。 (8) 具有 5 個(gè)中斷源，可編程為兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷系統(tǒng)，它可以接收外部中斷請(qǐng)求、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器中斷申請(qǐng)和串行口中斷申請(qǐng)。 AT89C51 單片機(jī)結(jié)構(gòu)說明 AT89C51 單片機(jī)的管腳圖如圖 21 所示： 8 圖 21 AT89C51 單片機(jī)管腳圖 ? P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路雙向 I/O 口，在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)用作 8 位低地址線和數(shù)據(jù)總線。當(dāng)作為輸出口時(shí)，被外部拉低的 P2 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉電阻的存在而輸出電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外 部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） ? RST：復(fù)位 信號(hào) 輸入 端 。 在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6，可用作外部時(shí)鐘或定時(shí)。 ? /PSEN： 讀片外 程序存儲(chǔ)器選通信號(hào) 輸出端 。當(dāng) /EA 為高電平時(shí)，低 4KB 的地址為片內(nèi)程序存儲(chǔ)器單元，高于 4KB 以上的地址為片外程序存儲(chǔ)器單元；當(dāng) /EA 為低電平時(shí)，則只能讀片外程序存儲(chǔ)器。 搶答器的硬件圖 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，我們先大概將搶答器的硬件分為這幾部分： CPU、聲音電路、顯示電路、定時(shí)電路、開始結(jié)束鍵輸入和搶答按鍵輸入。 只需要外接一個(gè)振 10 蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元，決定單片機(jī)的工作速度。電路中兩個(gè)電容 C C2 選用 30PF 大小，其作用有兩個(gè)：一是幫 助振蕩器起振；二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 在搶答器中復(fù)位是為定時(shí)做鋪墊的，在搶答之前要復(fù)位，搶答完畢要復(fù)位，按了復(fù)位鍵之后 LED 顯示 F。當(dāng)上電后由于電容緩慢充電，單片機(jī)的 9 腳電壓逐步由高向低轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一段時(shí)間后，單片機(jī)的 9 腳處于穩(wěn)定的低電平狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)上電復(fù)位完畢，系統(tǒng)程序從 0000H開始執(zhí)行。軟復(fù)位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完畢后，講程序指針通過一條 跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到該段程序的起始地址。 本次設(shè)計(jì)如圖 25所示，圖中用到單片機(jī)的 11 和 16 管腳。而數(shù)碼管具有低耗能、低損耗、低壓、壽命長(zhǎng)和精確度高、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中采 用的是 4 位七段數(shù)碼管顯示。 本設(shè)計(jì)采用的是動(dòng)態(tài)顯示方法。 12 圖 26 七段數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管有共陰極和共 陽極兩種接法。 鍵盤掃描電路的設(shè)計(jì) 鍵盤掃描電路由兩部分組成：搶答電路和定時(shí)電路。 在定時(shí)電路的設(shè)計(jì)中，有 1 個(gè)搶答時(shí)間調(diào)整按鍵、 1 個(gè)回答時(shí)間調(diào)整按鍵、加一按鍵、減一按鍵和 1 個(gè)開始按鍵、 1 個(gè)結(jié)束按鍵。 開始按鍵與單片機(jī)的 10 管腳連接，停止按鍵與 11 管腳連接。搶答電路如圖 28 所示，圖中 8個(gè)搶答按鍵分別接入單片機(jī)的 端口，單片機(jī)通過讀取 的值來判斷當(dāng)前輸入的是 8個(gè)搶答按鍵中的哪一個(gè)。按下開始按鍵后，程序開始打開，定時(shí)中斷開始倒計(jì)時(shí)，然后調(diào)用鍵盤掃描子程序，當(dāng)掃描到有人按下了搶答鍵，馬上關(guān)閉搶答中斷計(jì)時(shí)器 T1，調(diào)用顯示程序，此時(shí)封鎖搶答鍵盤，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器 T0。在有選手按下?lián)尨疰I時(shí)，第一個(gè)數(shù)碼管顯示選手號(hào)，最后兩個(gè)數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)，定時(shí)器同樣采用中斷方式。而在位選方面采 用 P2口的 ～ ，用單片機(jī) I/O口作為位選信號(hào)的輸出口 。 線路檢查：根據(jù)硬件邏輯設(shè)計(jì)圖，仔細(xì)檢查電路是否正確，并且核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求，必要時(shí)可用萬用表檢測(cè)線路通斷情況。確保電源無故障并符合性能要求。同理分別按下其它 7 個(gè)搶答鍵進(jìn)行檢查。 圖 41 Keil uVision 軟件 Proteus 仿真 本設(shè)計(jì)用到 Proteus 仿真軟件。如圖 43所示。單片機(jī)是很容易受干擾的控制器，當(dāng)采用外部晶振時(shí)，應(yīng)盡量讓其靠近單片機(jī)，以減少對(duì)其的干擾，防止程序的混亂現(xiàn)象。中斷的合理利用可以有效減少對(duì) CPU 的占用，更好的處理好其他功能。 在此次設(shè)計(jì)中，我總結(jié)了很多不足，同時(shí)也學(xué)到了很多新的知識(shí)，并且鞏固了課堂知識(shí)，但最終設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仍有不足，敬請(qǐng)?zhí)岢觯? 附 錄 附錄一 主程序清單 OK EQU 20H。設(shè)答題時(shí)間 60s MOV TMOD,11H。一開始運(yùn)行定時(shí)器，開始顯示 FFF LOOP:MOV R5,0BH MOV R4,0BH MOV R3,0BH ACALL DISPLAY。蜂鳴器響 MOV A,R1 MOV R6,A。搶答時(shí)間指顯示 計(jì)時(shí)，不顯示號(hào)數(shù) AJMP COUNT。跳轉(zhuǎn)到 ERROR 非法搶答處理程序 FALSE2:MOV R3,02H AJMP ERROR FALSE3:MOV R3,03H AJMP ERROR FALSE4:MOV R3,04H AJMP ERROR FALSE5:MOV R3,05H AJMP ERROR FALSE6:MOV R3,06H AJMP ERROR FALSE7:MOV R3,07H AJMP ERROR FALSE8:MOV R3,08H AJMP ERROR 。如果 R1 中值為 0，則跳到 SETT 程序， R1 置 99 DEC R1 23 ACALL DELAY AJMP INT00 SETT:MOV R1,63H ACALL DELAY AJMP INT00 BACK0:RETI INT11:MOV A,R2 MOV B,0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,0AH ACALL DISPLAY JNB ,INC1 JNB ,DEC1 JNB ,BACK1 AJMP INT11 INC1:MOV A,R2 CJNE A,63H,ADD1 MOV R2,00H ACALL DELAY AJMP INT11 ADD1:INC R2 ACALL DELAY AJMP INT11 DEC1:MOV A,R2 JZ SET1 DEC R2 ACALL DELAY AJMP INT11 。重置定時(shí)器中斷次數(shù) MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H。十位存于 30H MOV 31H,B。大于 5s 跳轉(zhuǎn)到 MAX，小于 5s 則向下執(zhí)行，蜂鳴器響 MOV A,R0 CJNE A,0AH,FULL CLR RING AJMP CHECK。一秒減一 AJMP CHECK MAX:MOV A,R0 CJNE A,14H,CHECK。判斷是否重新開始 NEXT1:ACALL DISPLAY JB OK,ACCOUT。搶答時(shí)間 R2 送 R6 MOV R3,01H CLR OK。 向下運(yùn)行 滅并停響 CLR RING MOV R3,0AH MOV R4,0AH MOV R5,0AH。顯示 FF 和號(hào)數(shù) AJMP CHECK2 CHECK2: JNB ,QUIT1 ACALL DISPLAY AJMP HERE QUIT1:CLR RING CLR OK AJMP MAIN 。====顯示延時(shí) ==== DELAY:MOV 35H,08H DELAY3:ACALL DISPLAY DJNZ 35H,DELAY3 RET 。沒讀到有效數(shù)轉(zhuǎn)到 LOOP3 繼續(xù)循環(huán) DELAY7:DJNZ 33H,DELAY7 DJNZ 32H,DELAY6 RET LOOP3:MOV A,P1 CJNE A,0FFH,LOOP5 LOOP4:MOV 36H,A AJMP DELAY7 LOOP5:DEC R7 AJMP LOOP