【正文】 分辨出哪 一組或哪個(gè)選手 先搶 答 到 題的 。該系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)關(guān)電路四個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào)；利用一個(gè)數(shù)碼管來(lái)完成顯示功能 ；用按鍵來(lái)讓選手進(jìn)行搶答 ，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題 的 ，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過(guò)程。本文主要介紹了單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)及工作原理， 以及它的實(shí)際用途 。工作時(shí)，用按鍵通過(guò)開(kāi)關(guān)電路輸入各路的搶答信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)的處理， 輸出控制信號(hào)，單片機(jī)控制的智能搶答器設(shè)計(jì) 。搶答器又稱為第一信號(hào)鑒別器，其主要應(yīng)用于各種知識(shí)競(jìng)賽、文藝活動(dòng)等場(chǎng)合。各路搶答信號(hào)的 “ 競(jìng)爭(zhēng) ” 能力也被固定，因而本質(zhì)上也有優(yōu)先權(quán)。在目前的市場(chǎng)上，普通搶答器都需要幾百塊，價(jià)格比較昂貴。 （ 2）給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制系統(tǒng)的清零和搶答的開(kāi)始。 本項(xiàng)目需要通過(guò)學(xué)習(xí)和查閱資料，掌握和了解如下知識(shí)： （ 1） ＋ 5V電源原理及設(shè)計(jì)。 （ 5） 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。 8 第 三 章 單片機(jī)芯片的選擇及 模塊性能分析 單片機(jī)選用的是 Atmel公司推出的 AT89C52，它是一種低功效、高性能CMOS8位微 控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器。掉電保護(hù)方式下 RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍 結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。其將通用的微處理器和 Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash存儲(chǔ)器 可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě) 1時(shí)，被定義為高阻輸入。 P1口管腳寫(xiě)入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， 10 P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 （ 6） P3口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個(gè) TTL門電流。 （ 7） RST：復(fù)位輸入。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/它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無(wú)效。 （ 10） /EA/VPP：當(dāng) /EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH） ,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 （ 12） XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 當(dāng)程序執(zhí)行，按下按鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示器上即顯示相應(yīng)的是哪位 選手 按下?lián)尨稹? 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況決定究竟采用共陽(yáng)還是共陰方式，其基本原則是：若單片機(jī)口線直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管各段，最好采用共陽(yáng)極數(shù)碼管，因?yàn)?8051系列單片機(jī)口線輸出高電平時(shí)，輸出的電流很小，數(shù)碼管不會(huì)太亮。當(dāng)位數(shù)較多時(shí)，用靜態(tài)顯示所需的 I/O過(guò)多，一般采用動(dòng)態(tài)顯示方法。對(duì)于共陽(yáng)極數(shù)碼管，當(dāng)a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h端接低電平時(shí)， COM位高電平，數(shù)碼管各段全部點(diǎn)亮。此外，使用四個(gè)端口往往 使得每一個(gè)數(shù)字都需要獨(dú)立驅(qū)動(dòng) (緩沖 )電路和排阻，這將大大增加系統(tǒng)的成本。在這次課程設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際需要采用了七段數(shù)碼管共陽(yáng)極和靜態(tài)顯示方式。單片機(jī)將很多任務(wù)交給了軟件編程去實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了外圍硬件電路，使外圍電路的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便。 第四 章 電路設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 電路原理圖 根據(jù)上述分析，設(shè)計(jì)出基于 AT89C52單片機(jī)搶答器電路原理圖，工作原理為：電源電路為單片機(jī)以及其他模塊提供標(biāo)準(zhǔn) 5V電源。選手按下相應(yīng)的按鍵，蜂鳴器發(fā)出提示音，直到按鍵釋放。此電路在加電大約延遲 10ms后振蕩器起振 ,在 XTAL2引腳產(chǎn)生一 正弦波時(shí)鐘信號(hào) ,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。 晶振是石英振蕩器的簡(jiǎn)稱，英文名為 Crystal，晶振分為有源晶振和無(wú)源晶振兩種，其作用是在電路產(chǎn)生震蕩電流 ,發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。 復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)， 復(fù)位電路是為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。 其電路圖如圖所示 : 19 S0R21 0 k+5VG NDC31 0 u FC41 0 4 圖 43 復(fù)位電路 顯示電路的設(shè)計(jì) 顯示電路使用了七段數(shù)碼管 7SEGCOMCATBLUE，它是共陰極的，由高電平點(diǎn)亮。這里采用最常用的方法即延時(shí)法，其的原理為：因?yàn)椤懊獭泵}沖一般持續(xù)時(shí)間短，約為幾 ms，而按鍵的時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間 ,所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后再延時(shí)一段時(shí)間 (這里取 10ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài) ,如果是則為有效按鍵，如果不是則為 無(wú)效。 流程圖如下： 24 圖 51 搶答器主程序流程圖 主程序 我 所設(shè)計(jì)的搶答器的程序采用的是 匯編語(yǔ)言 設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)的 主程序中包括 LED顯示程序以及按鍵控制子程序，程序設(shè)計(jì)如下： 開(kāi)始 初始化 有選手按鍵？ 判斷選手 顯示選手號(hào) 蜂鳴器發(fā)聲 主持人按鍵按下？ Y Y N N 25 ORG 0000H JMP BEGIN TABLE: 。 延時(shí) 2020ms 子程序 LOOP4: MOV R6, 50 LOOP5: MOV R7, 100 DJNZ R7, $ DJNZ 6, LOOP5 DJNZ R5, LOOP4 RET BEGIN: MOV P2, 0FFH 。 R4位標(biāo)志值送 A 寄存 AGAIN: MOV DPTR, TABLE 。 CPL A 。每移一次位 ， R4 位標(biāo)志值加 1 JNC LOOP2 。送 P1 口顯示 LOOP3: JNB , BEGIN。 口反復(fù)間隔 秒變化，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器 END 中斷程序 什么是中斷 中斷是指由于某種隨機(jī)事件的發(fā)生，計(jì)算機(jī)暫停現(xiàn)行的程序的運(yùn)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一 個(gè)程序，以處理發(fā)生的事件，處理完畢后又自動(dòng)返回原來(lái)的程序繼續(xù)運(yùn)行。 （ 3）、串行控制寄存器 SCON 定時(shí) /計(jì)數(shù)器的控制方法：在啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作之前 CPU必 須將一些命令（稱為控制字）寫(xiě)入定時(shí) /計(jì)數(shù)器中，這個(gè)過(guò)程稱為定時(shí) /計(jì)數(shù)的初始化。 定時(shí)器的初始化 ： （ 1） 確定工作方式 對(duì) TMOD賦值； （ 2）設(shè)置初始值 直接將初值寫(xiě)入 THO， TLO； （ 3）開(kāi)啟定時(shí)器的中斷 {ETO=1 EA=1}； （ 4）啟動(dòng)定時(shí)器 將 TR0或 TRI置“ 1”。撰寫(xiě)論文的過(guò)程 也是專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程 ，它使我 運(yùn)用 31 已有的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí) ， 對(duì)其 進(jìn)行 設(shè)計(jì) ，分析和解決一個(gè)理論問(wèn)題或?qū)嶋H問(wèn)題，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的實(shí)際訓(xùn)練。通過(guò)這次 論文 設(shè)計(jì)，我 知道了理論和實(shí)際的距離，也知道了理論和實(shí)際想結(jié)合的重要性，也從中得知了很多書(shū)本上無(wú)法得知的知識(shí)。 32 參考文獻(xiàn) 1. 李光飛 ， 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)，北京航天航空大學(xué)出版社， 2020 2. 李朝青， 單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第 3版），北京航空航天大學(xué)出版社，2020 3. 胡偉 ， 單片機(jī) C程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例 ， 人民郵電出版社 ， 2020 4. 馮育長(zhǎng)， 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例指導(dǎo)， 西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2020 5． 郭培源 ,電子電路及電子器件 ,高等教育出版社 ,2020 6． 楊志忠 ,數(shù)字電子技術(shù) ， 高等教育出版社 ,2020