【正文】 電子管、晶體管、集成電路到大規(guī)模集成電路共四個(gè)階段，即通常所說(shuō)的第一代、第二代、第三代和第四代計(jì)算機(jī)。硬件部分主要由單片機(jī)、 LED 顯示器、 LED 驅(qū)動(dòng)器、聲音報(bào)警器、主持人操作鍵盤和其它基本外圍電子電路組成。 進(jìn)度安排： 第 5 周：任務(wù)下達(dá)，理解消化任務(wù)要求；初步設(shè)計(jì)方案確定； 第 6 周 ~第 10 周：設(shè)計(jì)方案確定，分模塊部分完成； 第 11 周：中期檢查，查找問(wèn)題，分析解決難點(diǎn)； 第 12 周 ~第 15 周：分模塊調(diào)試，整體電路調(diào)試，論文書寫等； 第 16 周：答辯。當(dāng)主持人啟動(dòng) 開始 鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間 秒左右。 ③搶答器具有鎖存與顯示功能。 ②設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)，該開關(guān)由主持人控制。 ④ 搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如 30 秒）。 （ 2）設(shè)計(jì)要求 ①畫出電路原理圖（或仿真電路圖）；②元器件及參數(shù)選擇；③ 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)與編程；④電路仿真與調(diào)試；⑤ PCB 文件生成。它具有電路簡(jiǎn)單、功能齊全、制作成本低、性價(jià)比高等特點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的比賽用搶答器。并且功能增減方便，只需對(duì)軟件做相應(yīng)修改即可。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。 本設(shè)計(jì)的核心采用了 AT89C51 單片機(jī)。四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 3 頁(yè) 共 28 頁(yè) 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) 方案比較 方案一：采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn) 定時(shí)搶答器的總體框圖如圖 21 所示，它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。 圖 21 數(shù)字搶答器組成框圖 定時(shí)搶答器的工作過(guò)程是：主持人將開關(guān)置于 “清除 ”位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，定時(shí)顯示器上顯示設(shè)定的時(shí)間，當(dāng)節(jié)目主持人宣布搶答題目后，按下 “開始 ”鍵，揚(yáng)聲器發(fā)出響聲提示，定時(shí)器倒計(jì)時(shí)。 方案二：采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 4 頁(yè) 共 28 頁(yè) 相比第一方案而言此方案，采單片機(jī)為控制核心大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)，把各種處理的功能整合在了單片機(jī)內(nèi)部。本系統(tǒng)還具備篩選第一有效搶答信號(hào)、顯示超前違規(guī)搶答信號(hào)、以及可變的搶答倒計(jì)時(shí)信號(hào)和答題倒計(jì)時(shí)信號(hào)等功能。方案一中電路模塊太多，還不能顯示剩余答題時(shí)間，無(wú)法準(zhǔn)確判斷選手答題是否超時(shí)。 AT89C51單片機(jī)是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4kbytes的可反復(fù)擦寫的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器和 128bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）。對(duì)于外接電容 1C 、 2C 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕 微影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。 單片機(jī)復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的重要操作內(nèi)容，復(fù)位功能是系統(tǒng)正常運(yùn)行的先決條件。 上電自動(dòng)復(fù)位電路雖然能實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位功能，但對(duì)干擾沒(méi)有抵抗作用，不能保證復(fù)位電路任何時(shí)候都能可靠地工作。 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D108 0 5 1C13 0 PC23 0 PY1C R Y S T A LC31 0 u fS1S W P BV C CR11 0 KP 1 5P 1 6P 1 7P 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 3 6P 3 0P 3 1P 3 2P 3 3P 3 5P 3 4P 0 5P 0 6P 0 7P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 2 0P 2 1P 2 2 圖 32 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖 鍵盤電路設(shè)計(jì) 鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的輸入設(shè)備，操作人員可以通過(guò)鍵盤向單片機(jī)系統(tǒng)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)通信。 優(yōu)點(diǎn) :電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。可通過(guò)軟件的方法讓 一鍵具有多功能。采用功能按鍵實(shí)現(xiàn)，如圖 34 所示。 P2 口的 — 與數(shù)碼管公共端連在一起作為位碼選擇控制，使每只數(shù) 碼管可以單獨(dú)顯示。 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。如圖 38 所示。 +5V 穩(wěn)壓器采用 CW7805，其應(yīng) 用電路如圖 39 所示。如倒計(jì)時(shí)期間，主持人想停止倒計(jì)時(shí)可以隨時(shí)按 “停止 ”按鍵，系統(tǒng)會(huì) 自動(dòng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待主持人按 “搶答開始鍵 ”進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。系統(tǒng)上電后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。 圖 51 程序仿真完成 硬件調(diào)試 安裝硬件調(diào)試軟件 Proteus ISIS，在原理圖編輯區(qū)畫好硬件電路圖，設(shè)置好相應(yīng)參數(shù)，導(dǎo)入 hex 文件。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 15 頁(yè) 共 28 頁(yè) 圖 54 答題時(shí)間調(diào)至 67 秒 在主持人未按下開始鍵時(shí) 3 號(hào)選手搶答犯規(guī)，顯示器顯示選手號(hào)并閃爍，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)聲報(bào)警，如圖 55 所示。還需要改進(jìn)的地方是在搶答期間或答題期間主持人按 “ 停止 ” 按鍵，終止搶答和答題時(shí)，揚(yáng)聲器不能報(bào)警。 首先，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。因此，選題時(shí)一定要考慮好?？傊?，不管通過(guò) 哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來(lái)以備后用。編寫源代碼的時(shí)候最好是編寫一個(gè)小模塊就進(jìn)行調(diào)試，這樣可以避免設(shè)計(jì)的最后出現(xiàn)太多的錯(cuò)誤而亂成一團(tuán)糟。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功的喜悅。在此，向潘鋒老師表示最衷心的感謝和最誠(chéng)摯的敬意。 最后，向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。初設(shè)搶答時(shí)間為 30s MOV R2,60。50ms 為一次溢出中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1。未開始搶答時(shí)候顯示 FFF JB ,NEXT。送 R1R6,因?yàn)?R1中保存了搶答時(shí)間 SETB OK。進(jìn)入倒計(jì)時(shí)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 JNB ,FALSE6 JNB ,FALSE7 JNB ,FALSE8 AJMP START 。 為 +1s 鍵 ,如按下跳到 INCO JNB ,DEC0。 MOV R1,00H ACALL DELAY1 AJMP INT0SUB ADD0: INC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUB DEC0: MOV A,R1 JZ SETR1。使用錦囊時(shí)重新計(jì)時(shí) MOV R6,A CLR RING COUNT: MOV R0,00H。除十分出個(gè)位 /十位 MOV 30H,A。取個(gè)位 MOV A,R6 SUBB A,07H JNC LARGER。計(jì)時(shí)完畢 MOV R0,00H DEC R6。如按下停止鍵退出 JNB OK,CHECKK 。如果按下了 停止鍵 執(zhí)行的程序 CLR RING AJMP START 。=====犯規(guī)搶答程序 ===== ERROR: MOV R0,00H MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H MOV 34H,R3。下面是 的情況 ,響并顯示號(hào)數(shù)并清 R0,重新計(jì) SETB RING MOV R0,00H MOV R3,34H。查表顯示程序 ,利用 P0口做段選碼口輸出 /P2低三位做位選碼輸出 , MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0feH MOV P0,A ACALL DELAY2 MOV DPTR,DAT2 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0fdH MOV P0,A ACALL DELAY2 MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0fbH MOV P0,A ACALL DELAY2 RET DAT1:DB 00h,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H 。=====延時(shí) 4236 個(gè)機(jī)器周期 (去抖動(dòng)用到 )===== DELAY: MOV 32H,12H LOOP: MOV 33H,0AFH LOOP1: DJNZ 33H,LOOP1 DJNZ 32H,LOOP RET 。=====讀搶答按鍵數(shù)據(jù)口程序 ===== 。當(dāng)不全為 1時(shí)的數(shù)據(jù)為有效數(shù) 據(jù) AA0: MOV 36H,A 。=====TO 溢出中斷 (響鈴程序 )===== T0INT: MOV TH0,0ECH MOV TL0,0FFH JNB RING,OUT。