【正文】 解簡單多功能搶答器組成原理，初步掌握多功能搶答器的調(diào)整及測試方法，提高動手能力和排除故障的能力。在后臺主持人可以修改，搶答時間和選手回答問題的時間設(shè)置，原始狀態(tài)下?lián)尨饡r間為 20s，回答問題時間為 30s。主持人可按鍵結(jié)束，新一輪搶答開始。為適應(yīng)高校等多代表隊單位活動的需要而設(shè)計一個多功能搶答器，這種搶答器具有電路簡單，元件普通，易于購買等優(yōu)點，很好地解決了制作者制作困難和難于購買的問題。作為一個單位若專購一臺搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長期存放使（電子器件的）搶答器損壞，再購置的麻煩和及時性就會影響活動的開展。第二，電路復(fù)雜。貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文2第二章 搶答器的系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要功能本系統(tǒng)是借用單片機(jī)采用模塊化設(shè)計的八路搶答器，包括 8 路搶答按紐、計時顯示、提示功能等、開始與結(jié)束控制按鈕、時限設(shè)定、各種相關(guān)顯示調(diào)控功能等。一共有 8 個按鍵輸入，分別對應(yīng) 8 路選手的搶答按鍵。新時間開始有效，主持人按鍵開始后，選手開始搶答為有效，數(shù)碼顯示屏顯示搶答時間倒計時和選手號，在最后五秒揚聲器發(fā)聲提示。它完成了時間參數(shù)的設(shè)定，搶按號碼的譯碼，保存；顯示；輸出，搶按及答題倒計時功能等?？梢該尠矗撼瑫r數(shù)碼管顯示“FFF ”，當(dāng)搶按超過規(guī)定時間或答題超過規(guī)定時間后數(shù)碼管顯示“FFF”。搶答限定時間和回答問題的時間可以在 1～99s 設(shè)定。按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文4加載程序運 行行開始開始數(shù)碼管顯示 FFF 開始搶按時間倒計時開始前有選手搶按顯示違例選手號碼并伴有語音報警倒計時結(jié)束，超時有選手搶按顯示 FFF 顯示選手號碼，倒計時時間,語音報警，答題,答題時間倒計時正常流程 違規(guī)流程若超過答題時間，則數(shù)碼管顯示 FFF答題完畢根據(jù)選手表現(xiàn)，規(guī)則由主持人減分圖2 搶答器工作流程 搶答器的工作過程如果想調(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。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(shù)并響個不停，直到按下 “停止 ” 鍵為止。它們的地址分配在 80H～FFH 中，即在 RAM 地址中。 80C51 的功能及簡介80C51 單片機(jī)是 Philips 公司 MC51 系列單片機(jī)的一種 8 位單片機(jī)。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。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。利用單片機(jī)系統(tǒng)來設(shè)計搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。該搶答器系統(tǒng)通過八個個按鍵輸入搶答信號；利用存儲程序來完成軟件的設(shè)計；利用一個 4 位七段共陰數(shù)碼管來完成顯示功能。在說明工作原理的過程中，突出了電路的組成單元以及這些單元如何實現(xiàn)搶答功能；在說明系統(tǒng)的流程時，結(jié)合本設(shè)計的內(nèi)容，指出了參數(shù)設(shè)置的方法和意義。只要技術(shù)準(zhǔn)備充分，硬件設(shè)計的大返工是比較少的，軟件設(shè)計的任務(wù)貫徹始終，到中后期基本上都是軟件設(shè)計任務(wù)，隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，各種功能很強(qiáng)的芯片不斷出現(xiàn)，使硬件電路的集成度越來越高，硬件設(shè)計的工作量在整個項目中的所占的比重逐漸下降。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(kuò)展而被迫進(jìn)行全面返工。如選用 8155 作 I/O 接口，就可以增強(qiáng) 256 字節(jié) RAM。如果在硬件電路設(shè)計就預(yù)留出一些 I/O 端口，雖然當(dāng)時空著沒用，那么用的時候就派上用場了。搶答時間調(diào)整按鍵和回答時間調(diào)整按鍵分別接到單片機(jī)的 114 管腳，加一按鍵和減一按鍵分別接到單片機(jī)的 116 管腳。在單片機(jī)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(jī)內(nèi)部的各個單元，決定單片機(jī)的工作速度。電路中兩個電容 C1，C2 的作用有兩個：一是幫助振蕩器起振；二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。圖中時鐘頻率為 12MHz，即 fosc=12MHz，則機(jī)器周期為 1181。當(dāng)上電后，由于電容的緩慢充電，單片機(jī)的 9 腳電壓會逐步由高向低轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一段時間后，單片機(jī)的 9 腳處于穩(wěn)定的低電平狀態(tài)，此時單片機(jī)上電就復(fù)位完畢，系統(tǒng)程序從 0000H 開始執(zhí)行。在這里我們使用的是七段數(shù)碼管顯示，通常在顯示上我們采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，一種是動態(tài)顯示。在這里我們通過查表將字型碼送給 7 段數(shù)碼管顯示的數(shù)字。 鍵盤掃描電路的設(shè)計鍵盤是人與單片機(jī)打交道的主要設(shè)備。它們都有各自的特點，其中獨立鍵盤的硬件電路簡單，而且在程序設(shè)計上也不復(fù)雜，一般都用在對硬件電路要求不高的簡單電路中；矩陣鍵盤與獨立鍵盤有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨立鍵盤復(fù)雜很多，而且在程序算法上要比它煩瑣，而且在觸點抖動按鍵同與斷過程中可能會出現(xiàn)判斷錯誤。圖 8 搶答按鍵及調(diào)整按鍵在圖 8 中 8 個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 個搶答按鍵中的哪一個?，F(xiàn)在一般均用軟件延時的方法來避開抖動階段，這一延時過程一般大于 5ms，例如取 1020ms。圖 10 中電路就是由一個 74HC30 輸入與非門和 74LS04 反向器組成的去抖電路。貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文14圖 11 發(fā)聲電路 本章小結(jié)本章詳細(xì)講述了以 80C51 為核心元件的搶答器的硬件電路具體設(shè)計過程，分析了具體電路。軟件任務(wù)分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計做一個總體規(guī)劃。在各執(zhí)行模塊進(jìn)行定義時，將要牽扯到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文16類型問題也一并規(guī)劃好。這如同當(dāng)一名操作工人比較容易，而當(dāng)一個廠長就比較難了。也可以將全部程序均安排在前臺，后臺程序為“使系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)” ，以利于系統(tǒng)節(jié)電和抗干擾。 /*定義 P1^1 端口輸出作為控制查分鍵*/sbit juge=P1^2。 /*定義 P1^5 端口輸出作為控制數(shù)碼管的位選*/sbit Dula=P1^6。uchar disp[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x19}。i) for(j=110。 中斷初始化程序void init(){ TMOD=0x01。 ET0=1。 ge=num。 shi2=num2/10。 Wela=0。 P0=0x00。 Wela=0。 P0=0x00。 Wela=0。 P0=0x00。 Wela=0。 P0=0x00。 Wela=0。 P0=0x00。 Wela=0。 P0=0x00。首先 ge=num 就是數(shù)碼管左邊第一個顯示數(shù)組，bai1=num1/100b 表示分?jǐn)?shù)除 100 取整給 bai1作為百位，shi1=num1%100/10 表示 num1 先取余數(shù)然后在除 10 取整作為個位，ge1=num1%100 表示取余數(shù)作為個位，時間倒計時原理一樣。就這樣反復(fù)進(jìn)行，就達(dá)到我們想要的結(jié)果。 warm=1。 num=0。 delay(30)。break。case 0xdf:num=6。succeed=1。break。case 0xfd:num=2。succeed=1。break。 if(!begin) { TR0=1。 warm=0。num) { delay(10)。 num++。 if(!grade_add) {貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文22 warm=1。 if(grade[num]=250) { grade[num]=檢測選手號碼查程序主要是在裁決鍵已經(jīng)按下那么便開始檢測是那一組 搶答并顯示號碼和蜂鳴器發(fā)出聲音，中斷該程序并且 succeed 賦值為 1，同時進(jìn)入下一個程序。 主程序 void main(){ init()。 } }程序分析；程序的初始化和利用 while 循環(huán)語句 中斷計時程序 void T0_time0() interrupt 1{ TH0=(655365000)/256。 if(start) { count_down。 if(count_down=0) { count_down=0。將程序下載到硬件電路中，實現(xiàn)搶答功能。 搶答成功并顯示倒計時圖 18 六號選手搶答圖中顯示的是若 6 號選手搶答成功的時候，4 位數(shù)碼管的第一顯示是“6”號選手搶答成功，最后兩位顯示選手答題倒計時時間還有 25 秒。通過查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，理論聯(lián)系實踐，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動手能力。整個設(shè)計通過了軟件和硬件上的調(diào)試、仿真。而程序設(shè)計是一個很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力。因此可以說單片機(jī)的設(shè)計是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。增加記分模塊，可以設(shè)定初始積分，并記錄每次搶答完成后的積分。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與導(dǎo)師交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向王老師請教，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨