【正文】 rol system MCU and popularity of application laid a solid foundation. Points for electronic smart Qiangda Qiangda in the process, in order to know which group or which one player to answer, we must design a system to plete this task. If the Qiangda, rely on the visual is very difficult to determine which group to answer. SCM system used to design Qiangda, bringing the above problems are resolved, even if the two groups Qiangda the difference in time a few microseconds, which can also be distinguished group of priority answer. Qiangda group of eight can within the arbitrary use of the system designed to be modular form of a ninepin plugs to connect the system working principle of the system used AT89S51 SCM as a core. Control system of the five modules are: MCU minimum system (six parallel digital display, 4 x 4 matrix keyboard), modules, display driver module, Qiangda switch modules, music, audio output module. Key words: SCM,modules, display driver module, Qiangda switch modules 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) I 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。除文中已經(jīng)注明 引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子 文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。 電子智能搶答 計分 器在 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(shè)計一個系統(tǒng)來完成這個任務(wù)?？刂葡到y(tǒng)的 五 個模塊分別為： 單片機最小系統(tǒng)（ 四 位并行數(shù)碼顯示 、 獨立鍵盤 ）、顯示模塊 、 顯示驅(qū)動模塊、 搶答開關(guān)模塊 、音樂音頻輸出模塊 。選手們都站在同一個起跑線上，體現(xiàn)了公平公正的原則。經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。軟件設(shè)計部分，首先在總體設(shè)計中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計，擬定詳細的工作計劃；然后進行具體設(shè)計，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語言和工具，進行代碼 設(shè)計等；最后是對軟件進行調(diào)試、測試，達到所需功能要求。單片機是電子專業(yè)發(fā)展的方向，更好的使用單片機可以是我們的產(chǎn)品小型化，使用更方便，性能更穩(wěn)定，功能更齊全，所以 我 選用單片機加一定的外圍設(shè)備實現(xiàn)本次課程設(shè)計的要求。 通過單片機實現(xiàn)功能可以更人性化，只需單電源供電更方便， 容易實現(xiàn)。 使用更方便，性能更穩(wěn)定，功能更齊全，所以我們選用單片機加一定的外圍設(shè)備實現(xiàn)本次設(shè)計的要求 。在要求不高的場合，能完全符合要求。而且設(shè)定的時間到達后若無人搶答，則報警電路工作。 （ 3）搶答器具有鎖存與顯示功能。當主持人啟動 “ 開始 ” 鍵后，定時器進行減計時。主持人的座位前安裝一只復(fù)原按鈕開關(guān)、一只蜂鳴器和一只搶答器工作狀態(tài)指示燈。電路中的蜂鳴器 FM 是一只帶有助音腔的壓電陶瓷蜂鳴器，用于模擬發(fā)出報警聲的功率放大徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 器和喇叭。 FM 和 4 只按鈕開關(guān) SWa~SWd 以及 4 只電阻 Ra~Rd 都是在演示板的基礎(chǔ)上額外添加的。 8 路搶答器可以利用硬件電子元器件實現(xiàn)，但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試困難，涉及到的外圍元件多，不便于安裝，實驗給實際操作帶來很大的麻煩。給出相應(yīng)的延時，選手按正常的操作搶答，軟件倒記時。 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。 (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。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 部分硬件 介紹 AT89C51 單片機簡介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低 電壓，高性能CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 其管腳圖 見 圖 21： 圖 21 AT89C51 管腳圖 管腳說明 如下 ： VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程 序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH 編程和校驗時，P1 口作為第八位地址接收。P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。當 P3 口寫入 “1”后，它們 被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的 輸入。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型 [1]半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 導(dǎo)體，在這邊主要是電子。 米寬耐力板已由正成業(yè)安裝調(diào)試成功！大大改善采光效果 。工作電流是 。 五、環(huán)保 LED 是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時 LED 也可以回收再利用。直流驅(qū)動，超低功耗（單管 瓦）電光功率轉(zhuǎn)換接近 100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能 80%以上。 利環(huán)保：環(huán)保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅 外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。通常只有 0 和 1 兩個值。其中使能端 G 加入 CP 信號， D 為數(shù)據(jù)信號。這意味著時鐘信號先到，數(shù)據(jù)信號后到。 在某些應(yīng)用中，單片機的 I/O 口上需要外接鎖存器。以防止總線間的沖突。由于數(shù)據(jù)總線、地址總線共用Ｐ０口，所以要分時復(fù)用。由于一般的段式液晶屏，需要專門的驅(qū)動電路，而且液晶顯示作為一種被動顯示，可視性相對較差；對于具有驅(qū)動電路和微處理器接口的液晶顯示模塊（字符或點陣），一般多采用并行接口，對微處理器的接口要求較高，占用資源多。 晶振電路 見 圖 32: 鍵盤掃描電路的設(shè)計 鍵盤是人與微機系統(tǒng)打交道的主要設(shè)備。 鍵盤掃描電路圖 見 圖 34： 圖 34獨立鍵盤 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 14 功能鍵及發(fā)聲系統(tǒng)設(shè)計 聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單 片 機某個口線的 “ 高 ”電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩 形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制 “ 高 ”“ 低 ” 電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。硬件復(fù)位必須通過 CPU 外部的硬件電路給 CPU的 RESET 端加上足夠時間的高電位才能實現(xiàn)。軟件復(fù)位就是用一系列指令來模擬硬件復(fù)位功能最后通過轉(zhuǎn)移指令使程序從 0000H 地址開始執(zhí)行對各專用寄存器的復(fù)位操作是容易的，也沒有必要完全模擬，可根據(jù)實際需要去主程序初始化過程中完成。由于軟件看門是高級中斷，它將阻止說要中斷響應(yīng)，由此可見清除中斷激活標志的重要性。主 程序 流 如圖 42所示： 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 圖 42程序流程圖 回答時間調(diào)整程序；倒計時程序；正常搶答處理程序；犯規(guī)處理程序；顯示及發(fā)聲程序。 鍵盤掃描程序流程圖 本系統(tǒng)的鍵盤采用獨立式按鍵鍵盤 程序流圖 見 圖 43: 圖 43鍵盤掃描程序流程圖 搶答數(shù)碼顯示軟件程序設(shè)計 LED 數(shù)碼管 采用靜態(tài)顯示，顯示器由 9 個共陽極數(shù)碼管組成。編譯、連接用 Project 菜單下的 Built Target 命令（或快捷鍵 F7），見 圖 46和圖 47所示： 圖 46 程序編譯 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 21 圖 47連接創(chuàng)建目標文件 編譯、連接時，如果程序有 錯，則編譯不成功，并在下面的信息窗口給出相應(yīng)的出錯提示信息，以便用戶進行修改，修改后再編譯、連接，這個過程可能會重復(fù)多次。用 Debug 菜單下的 GO 連續(xù)運行。 PROTEUS ISIS 環(huán)境具有友好的人機交互界面，而且設(shè)計功能強大，使用方便，易于上手。藍色方框內(nèi)為可編輯區(qū)，元件要放到它里面。 Junction dot按鈕：在原理圖中標注連接點。 Subcircuit按鈕： 繪制子電路塊。） Tape recorder按鈕：當對設(shè)計電路分割仿真時采用此模式。 Current probe按鈕：可在原理圖中添加電流探針。 2D Graphics circle按鈕： 圓按鈕，用于創(chuàng)建元器件或表示圖表時繪制 圓。 2D Graphics symbol按鈕： 符號按鈕，用于選擇各種符號元器件。舉例，當你選擇“ 元件（ ponents） ” ，單擊 “ P” 按鈕會打開挑選元件對話框，選擇了一個元件后（單擊了 “ OK” 后），該元件會在元件列表中顯示，以后要用到該元件時，只需在元件列表中選擇即可。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 使用方法：先右鍵單擊元件，再點擊（左擊）相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)圖標。單擊任一菜單后都將彈出其菜單項，PROTEUS ISIS完全符合 Windows菜單風(fēng)格 ,如圖 33所示。 Tools菜 單：包括實時標注、實時捕捉及自動布線等。 Source菜單：包括添加 /刪除源文件、定義代碼生成工具調(diào)用外部文本編輯器等。 Help菜單：包括版權(quán)信 息、 PROTEUS ISIS教程學(xué)習(xí)和示例等。 電路原理圖的設(shè)計流程如圖 54 所示 : 圖 54電路原理圖的設(shè)計流程圖 原理圖的具體設(shè)計步驟如下： (1)新建設(shè)計文檔。在電路圖設(shè)計的整個過程中，圖紙的大小可以不斷的調(diào)整。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 27 (4)對原理圖進行布線。網(wǎng)絡(luò)表是電路板與電路原理圖之間的紐帶。如果原理圖已通過電氣規(guī)則檢測， 那么原理圖的設(shè)計就完成了，但對一般的電路設(shè)計而言，尤其是較大的項目，通常需要對電路多次修改才能夠通過電氣規(guī)則檢測。 完成電路原理圖設(shè)計后，將 Keil軟件調(diào)試產(chǎn)生的 HEX 文件添加到 Proteus 軟件中，運行后，其仿真結(jié)果如下圖 55： 圖 55系統(tǒng)仿真圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 28 結(jié)論 通過這次綜合設(shè)計。硬件電路是采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計方法，該方法保證設(shè)計電路的標準化、模塊化 。 把握重點、攻克難關(guān)，學(xué)到用到、活學(xué)活用。經(jīng)過自己不斷的搜索努力以及朱 老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計已經(jīng)完成。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。實驗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。進入倒計時程序 ,查詢有效搶答的程序 在 COUNT 里面 NEXT: JNB ,FALSE1 JNB ,FALSE2 JNB ,FALSE3 JNB ,FALSE4 JNB ,FALSE5