【正文】 參數值，根據電路圖在仿真機上進行調試，發(fā)現設計不當及時修改，最終達到設計目的。軟件設計部分，首先在總體設計中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設計，擬定詳細的工作計劃；然后進行具體設計，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語言和工具，進行 電路模擬仿真 等；最后是對軟件進行調試、測試，達到所需功能要求。普通搶答器存在不公平性。傳統(tǒng)普通搶答器主要存在以下缺陷： （一）、在一次搶答過程中，當出現超前違規(guī)搶答時，只能處理違規(guī)搶答信號，而對沒 有違規(guī)的有效搶答信號不能進行處理，因而使該次搶答過程變?yōu)闊o效 。 搶答器的應用 隨著我國經濟和文化事業(yè)的發(fā) 展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等 ,因此出現了搶答器。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用 89c52 單片機作為核心。 在知識洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 3 比賽中， 特別是做搶答題目的時候， 在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設計一個系統(tǒng)來完成這個任務。本文主要介紹了搶答器的工作原理及設計，以及它的實際用途。究其原因，可能就卡 在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。還有一類計算機，大多數人卻不怎么熟悉。本文介紹的八路數顯搶答器 電路設計新穎 具有電路結構簡單、成本較低、操作方便、靈敏可靠等優(yōu)點 ,經使用效果良好 ,具有較高的推廣價值，適用于工廠、學校和電視臺等單位常舉辦各種智力競賽 ,為競賽的公平公正提供有利的保證。象日常我們工作所用的電腦、手機等等，這些高科技產品給我們帶來了極大的方便，但這要歸功于科學技術的高速發(fā)展。它的功能實 現是比賽開始，主持人讀完題之后按下總開關，即計時開始，此時數碼管開始進行1s 的加計時，直到有一個選手搶答時，對應的會在數碼管上顯示出該選手的編號和搶答所用的時間，同時該選手對應的發(fā)光二極管會發(fā)出相應的光，蜂鳴器也會發(fā)出聲音，以提示有人搶答本題，如果在規(guī)定的 60s 時間內沒有做出搶答，則此題作廢，即開始重新一輪的搶答。 本設計的系統(tǒng)實用性強、判斷精確、操作簡單、擴展功能強。產品乃至技術革新的日新月有都讓人對以相信。數顯搶答器涉及到《模擬電子技術》、《數字電子技術》和《電路分析》中的相關知識。它 由主機、鍵盤、顯示器等組成。因為它體積小，通常都藏在被控機械的 “ 肚子 ” 里。現在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。利用單片機 編程 來設計搶答器， 可以 使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也 能輕松的 分辨出哪 一組（或哪個選手）先搶 答 到 題 的 。該系統(tǒng)通過開關電路四個按鍵輸入搶答信號；利用一個數碼管來完成顯示功能 ；用按鍵來讓選手進行搶答 ，在數碼管上顯示哪一組先答題 的 ，從而實現整個搶答過程。本文主要介紹了單片機搶答器設計及工作原理，以及它的實際用途 。工作時，用按鍵通過開關電路輸入各路的搶答信號，經單片機的處理， 輸出控制信號，單片機控制的智能搶答器設計 。搶答器又稱為第一信號鑒別器，其主要應用于各種知識競賽、文藝活動等場合。各路搶答信號的 “ 競爭 ” 能力也被固定，因而本質上也有優(yōu)先權。硬件設計部分 包括合理選擇元器件 、繪制 電路原理圖、繪制線路圖，然后對硬件進行調試、測試，以達到設計要求。硬件電路的設計最重要的選擇 在 于控制的單片機，并確定與之配套的外圍芯片，使所設計的系統(tǒng) 既經濟又高性能。本系統(tǒng)軟件設計采用模塊化系統(tǒng)設計方法，先編寫各個功能模塊子程序，然后進行組合與調整，經過調試后，達到設計功能要求。 如果主持人未按 搶答開始 鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答， LED 上不斷閃爍 FF 和犯規(guī)號數并響個不停，直到按下 停止 鍵為止。液晶顯示屏（ LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強的特點。數碼管（ LED）具有：低能耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化、防曬、防潮、防火 、防高（低）溫，對外界環(huán)境要求低，易于維護，同時其精度高，稱量快，精確可靠，操作簡單。 89C52 單片機工作電壓為 ~,可以實現耗電最優(yōu)化 。 下面我們來比較 89C51 和 89C52： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 表 21 51 和 52 的比較 數據存儲器 程序存儲器 定時器 中斷 51 系列 128B 4KB 2 5 52 系列 256B 8KB 3 8 圖 22 51 單片機 在本課題中，我們選用現在較為流行的 51 系列單片機，即選用 ATMEL公司的 STC89C51，如圖（ 22） 電源方案的選擇 系統(tǒng)需要多個電源， AT89C51 使用 5V 穩(wěn)壓電源，驅動芯片需要 550V電壓驅動，步進電機等需要 12V 穩(wěn)壓電源。 方案二：采用三端穩(wěn)壓集成 7805 與 7812 分別得到 5V 和 12V 的穩(wěn)定電壓。鍵盤按結構形式可以分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤，前者用軟件方法產生鍵碼 ，而后者則用硬件方法來產生鍵碼。如圖 24}。這種形式的鍵盤結構，能夠有效的提高單片機系統(tǒng)中 I/O 的利用率，列線接 ~ 行線接 ~，行列式適用于按鍵輸入多的情況。如圖 22所示。蜂鳴器有兩類 3 大品種一類是壓電式，一類是電磁式，電磁式又有兩大品種，鐵振膜式和動圈式，二者原理一樣只是結構不同。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。接通電源后，振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場。 搶答器顯示模塊：數碼管顯示。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 第 3 章 搶答器電路原理圖設計 電源電路設計 由于單片機工作時需要的 +5V電壓，所以在設計電源電路時，需要一個電子元件能夠提供 +5V電壓，本設計采用最典型的 7805提供的電壓，即在7805的 1腳和公共接地端之間接入 ，在公共接地端和三腳 +5V電壓輸出端之間接入 。 AT89C51雖然有內部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外接元件所以實際構成的震蕩時鐘電路，外接晶體以及電容 C1和 C2構成并聯諧振電路接在放大器的反饋電路中。當有鍵按下的時候，就產生了有效地輸入信號，本文使用了上拉電阻把輸入信號先嵌位在高電平，當有按鍵按下的時候便使與這個按鍵相連的引腳變?yōu)榈碗娖?，產生一個低電平的輸入信號，本模塊有 4個 10K的電阻和 4個按鈕構成。 聲光電路 這里的聲音電路是指實現報警的，本設計使用的是一個蜂鳴器報警器，當莫一按鍵按下蜂鳴器報警，當用人搶答時同時報警警告。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在 LED數碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。 定時模塊 設計中， 一開始就運行定時器 ,以開始顯示 ,重置TH1/TL1 就可以了 。這種結構化方式可使程序層次清晰 , 便于使用、維護以及調試。 sbit k1=P1^1。 sbit d1=P1^5。 sbit l0=P2^0。 sbit kz=P3^0。 unsigned int num=0,time=0。 /*采用方式一，即十六位計數器 */ TH0=(6553650000)/256。ET0=1。 /*開啟定時器 0 中斷 */ if(num==20) { num=0。l0=0。 }/* 1 號選手搶答成功，數碼管顯示 1，蜂鳴器響，第 1 個二極管亮 */ if(k1==0) /*開關 1 按下 */ {d1=0。qiangdanum=3。B0=1。 } /*1 秒定時函數 */ void delay(unsigned int z) 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 18 {unsigned int x,y。y0。 P2=0xef。 P0=table[shi]。 delay(5)。 怎樣操作 Proteus 仿真 軟件 在進行下面的操作前，我先說明一點：我的 Proteus 版本是 ，如果你使用的是 以前的版本，可能你發(fā)現在鼠標操作上會略有不同。 Proteus 是一個標準的Windows 窗口程序，和大多數程序一樣，沒有太大區(qū)別，其啟動界面如下圖所示： ??洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 20 圖 51 proteus 啟動界面圖 如圖中所示，區(qū)域 ① 為菜單及工具欄，區(qū)域 ② 為預覽區(qū)，區(qū)域 ③ 為元器件瀏覽區(qū)，區(qū)域 ④ 為編輯窗口，區(qū)域 ⑤ 為對象拾取區(qū)，區(qū)域 ⑥ 為元器件調整工具欄，區(qū)域 ⑦ 為運行工具條。輸入以后我們能夠在中間的 “Results” 結果欄里面看到我們搜索的元器件的結果。 添加好元器件以后，下面我們所需要做的就是將元器件按照我們的需要連接成電路。布線 時我們只需要單擊選擇起點，然后在需要轉彎的地方單擊一下，按照你所需走線的方向移動鼠標到線的終點單擊即可。事實上在 Proteus 中單片機的晶振可以省略，系統(tǒng)默認為 12MHz，而且很多時候，當然也為了方便，我們只需要取默認值就可以了。選擇模式，通常情況下我們都需要選中它，比如布局時和布線時。線路標簽模式，選中它并單擊文檔區(qū)電路連線能夠為連線添加標簽。 l ：（ Buses Mode）。終端模式，選中它能夠為電路添加各種終端，比如輸入、輸出、電源、地等等。 添加電源 ： 首先點擊 ，選擇終端模式，然后在元器件瀏覽區(qū)中點擊POWER（電源）來選中電源，通過區(qū)域 ⑥ 中的元器件調整工具進行適當的調整，然后就可以在文檔區(qū)中單擊放置電源了。這里我們填入 220，表示 220Ω 。 圖 54 裝載程序 裝載好程序，我們就可以進行仿真了。下面我們點擊 “Play” 按鈕來仿真運行，效果如下圖所示，可以看到系統(tǒng)按照我們的程序在運行著，而且我們還能看到其高低電平的實時變化。我們設計好的硬件電路和軟件程序，只有經過聯 合調試，才能驗證其正確性；軟硬件的配人情況以及是否達到設計任務的要求，也只有經過調試，才能發(fā)現問題并加以解決、完善，最終開發(fā)成實用產品。 軟件調試一般包括分塊調試和聯機調試兩個階段。程序聯機調試就是將已調試好的各程序功能塊按總體結構聯成一個完整程序，在所研制的硬件電路上運行。系統(tǒng)調試完成后，還要進行一段時間的試運行，從而檢驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，驗證系統(tǒng)功能是否達到設計要求，是否達到預期的效果。 總調，即應用軟件 的鏈接調試，程序固化，軟、硬件結合的應用系統(tǒng) 。 （ 3）、修改 keil 安裝目錄下 文件，在 C51 字段加入TDRV5=BIN\ (Proteus VSM Monitor51 Driver),保存。在 DEBUG選項中右欄上部的下拉菜單選中 Proteus VSM Monitor51 Driver。因為在 ISIS 中，每個元器件的管腳都要占據一塊區(qū)域（就像自己的保護區(qū)一樣，不容別人隨意侵犯），該區(qū)域會排斥外部的走線。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 27 第 6 章 單片機干擾防護 及硬件實現 單片機應用系統(tǒng)在實際工作過程中，難免會受到各種外部或內部的干擾，使系統(tǒng)發(fā)生異常情況。 在單片機應用系統(tǒng)的輸入 /輸出通道中，普 遍采用通道隔離技術來防止通道干擾。 在單片機系統(tǒng)中，數字地和模擬地應分別接地，即使一個芯片上有兩種地也要分別接地，然后再在一點處把兩種分別連接起來。 在采用屏蔽雙絞線傳遞信號時，應將地與工作地連在一起。 （ 2） 8位選手按下自己的按鍵，蜂蜜器響表示搶答成功。通過編程器把， HEX 文件加載到芯片，通電進行調試后該系統(tǒng)能夠根據不同的按鍵實現不同強大路數，同時發(fā)光二極管亮起，證明該硬件系統(tǒng)實現了四路搶答器的功能。在學習單片機這門課程的時候，我們應該好好你的記筆記，課下好好的做練習題才能把 C 程序設計靈活的運用到單片機程序的設計上，在單片機這門課程的學習上，我們還應該知道一種常用的仿真軟件 proteus 軟件 ，可以讓你我們更為清晰的掌握 89C51/52 系列的實際應用上的設計。提筆寫下 “ 謝辭 ” ，我才驚覺自己即將真正離開，人生亦從此展開新的畫卷。 在這份大學的最后一頁里 ，首先 感謝學院給我們提供這個能自我展示的平臺，感謝我 的指導教師， 黨保華 老師， 你們 從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇文論的完成，都非常耐心的對我進行指導。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 31 參考文獻 [1] 康華光 ,鄒壽彬編 .電子技術基礎數字部分（第四版） [M].北京 :高等教育出版社 ,2020 [2] 謝自美編 .電子線路設計