【正文】 若沒按復(fù)位信號鍵，則通過 口給出高低 CPL 。5678 DELAY: MOV R5,20 。 此次設(shè)計(jì)的搶答器，電路簡單、成本較低、操作方便、靈敏可靠、具有較高的推廣價(jià)值。 xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 54 HEX 文件生成圖 Keil 軟件的調(diào)試： 成功編譯 /匯編、連接后，選擇菜單 DebugStart/Stop Debug Session(或按 Ctrl+F5鍵 )進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)， Keil 提供對程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真 CPU，以模擬執(zhí)行程序。這個(gè)調(diào)試軟件是一個(gè)基于 32 位 Windows 環(huán)境的應(yīng)用程序，支持 C 語言和匯編語言編程，其 以上的版本將 編譯和仿真軟件統(tǒng)一為 181。當(dāng)選手不按鍵時(shí)，相應(yīng)的位為高電平，按下鍵位時(shí)，相應(yīng)的位被觸發(fā)為 低 電平。 圖 35 蜂鳴器電路及驅(qū)動電路 基于 AT89S52 單片機(jī)的搶答器設(shè)計(jì) 16 數(shù)碼管 顯示電路及相應(yīng)的驅(qū)動電路 數(shù)碼管顯示電路采用 AT89S52 單片機(jī)控制，通過芯片 74LS245 驅(qū)動進(jìn)行顯示。蜂鳴器驅(qū)動電路一般都包含以下幾個(gè)部分：一個(gè)三極管、一個(gè)蜂鳴器、一個(gè)續(xù)流二極管和一個(gè)電源濾波電容，如圖 35 所示。在 通電瞬間，電容 C 通過電阻 R 充電， RST 端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。 MCS52 系列單片機(jī)內(nèi)部都有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路，只需外接晶振源，就可以產(chǎn)生一定頻率的時(shí)鐘信號送到單片機(jī)的內(nèi)部各個(gè)單元，決定單片機(jī)的工作速度。 圖 31 搶答器設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)框圖 復(fù)位電路 選手按鍵 AT89S52單片機(jī) 主持人按鍵 聲音提示 數(shù)碼顯示 電源電路 基于 AT89S52 單片機(jī)的搶答器設(shè)計(jì) 12 表 31 搶答器元件清單 元件名單 型號 數(shù)量 /個(gè) 用途 元件名稱 型號 數(shù)量 /個(gè) 用途 單片機(jī) AT89S52 1 控制核心 按鍵 8 選手輸入 晶振 12MHz 1 晶振電路 按鍵 1 主持人輸入 電容 30pF 2 三極管 9015 1 蜂鳴器及其驅(qū)動電路 電解電容 10181。 圖 25 74LS245 xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 3 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 設(shè)計(jì)原理 根據(jù)系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方案， 設(shè)計(jì)出基于 AT89S52單片機(jī)的搶答器電路原理圖 見附錄 A。 （ a） 共陰極 xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 （ b） 共陽極 （ c） 七段 LED 內(nèi)段的排列 圖 24 七段數(shù)碼管引腳圖 基于 AT89S52 單片機(jī)的搶答器設(shè)計(jì) 10 共陰極和共陽極數(shù)碼管 09 這十個(gè)數(shù)字的段碼表，見下表 21 所示。優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多。 圖 23 七段數(shù)碼管 七段數(shù)碼管性能簡介 七段數(shù)碼管的一種是半導(dǎo)體發(fā)光器，其基本單元是發(fā)光二極管 [5]。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。 TO(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0)。對 P3 端口寫 “1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 [6]。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8個(gè) TTL 邏輯電平。使用 Atmel 公司高密度、非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 六個(gè)中斷源。 在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用 [15]。特別是單片機(jī)的低功耗特點(diǎn)，使它成為搶答器設(shè)計(jì)的最優(yōu)選擇的參照。 本設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 本設(shè)計(jì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)基于 AT89S52 單片機(jī)的智力競賽搶答器，能夠同時(shí)供 8 名選手或 8 個(gè)代表隊(duì)參加比賽，編號為 8，各用一個(gè)按鈕，而且給節(jié)目主持人一個(gè)控制開關(guān)，以此來控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。通過一些方式如數(shù)碼管顯示搶答成功者的信息，或者通過聲音來判斷成功搶答的選手 [7]。在硬件方面，單片機(jī)控制芯片選取了美國愛特梅爾（ Atmel）公司的 AT89S52 單片機(jī) ，本次設(shè)計(jì)還 用到 LED 數(shù)碼管顯示器、電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、蜂鳴器電路及其驅(qū) 動電路；在軟件方面， 此設(shè)計(jì) 主要對輸入數(shù)據(jù)存儲， 對 數(shù)據(jù)運(yùn)算進(jìn)行算法的編程，最后采用匯編語言對控制源程序進(jìn)行編譯，使計(jì)算的結(jié)果準(zhǔn)確無誤的顯示在數(shù)碼管上。 分類號 TP399 單位代碼 11395 密 級 學(xué) 號 0905270111 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于 AT89S52單片機(jī)的搶答器設(shè)計(jì) 作 者 院 (系 ) 專 業(yè) 測控技術(shù)與儀器 指導(dǎo)教師 答辯日期 20xx 年 6 月 1 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 誠信責(zé)任書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。 此款搶答器的完成可以實(shí)現(xiàn)以低功耗、體積小和廉價(jià)為特點(diǎn)的價(jià)值，能讓各種文娛活動，特別是競賽欄目增添色彩，為以后人們更進(jìn)一步設(shè)計(jì)更好的此類產(chǎn)品做了鋪墊。 早期的搶答器只由幾個(gè)三極管可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辨認(rèn)出選手 [9]。設(shè)計(jì)的搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存功能、顯示功能和聲音提示功能。搶答器與單片機(jī)的結(jié)合，使再次設(shè)計(jì)一款新式、廉價(jià)、電路簡單、靈敏度好、操作簡便的小型搶答器成為可能。 主要性能： 與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容。 全雙工 UART 串行通道。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。對 P0 端口寫 “1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。此外， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ）。對 P2 端口寫 “1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。 T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1)。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。它是一種價(jià)格便宜、使用簡單，通過對其不 同的管腳輸入相對的電流，使其發(fā)亮，從而能夠顯示時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)的器件。 動態(tài)顯示驅(qū)動：將所有數(shù)碼管通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示。 表 21 段碼表 數(shù)字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 共陰 0x3f 0x06 0x5b 0x4f 0x66 0x6d 0x7d 0x07 0x7f 0x6f 共陽 0xc0 0xf9 0xa4 0xb0 0x99 0x92 0x82 0xf8 0x80 0x90 顯示器的驅(qū)動芯片的選擇 74LS245 是我們常用的芯片，用來驅(qū)動 LED 或者其他的設(shè)備，它是 8 路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù) [12]。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。F/10V 1 復(fù)位電路 蜂鳴器 1 按鍵 1 電阻 10kΩ 1 電阻 10kΩ 1 數(shù)碼管 1 位共陰 1 顯示電路 電源 5V/ 1 電源電路 集成塊 74LS245 1 驅(qū)動 外圍電路 本系統(tǒng)選用單片機(jī) AT89S52 作為核心控制器件， 結(jié)合電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、聲音提示與數(shù)碼顯示電路、選手按鍵與主持人按鍵電路等外圍輔助電路，可以實(shí)現(xiàn)基本的搶答器功能 ， 其總電路圖見附錄 A。 XTAL1 和 XTAL2 腳分別構(gòu)成單片機(jī)片內(nèi)振蕩電路的反相放大器的輸入端和輸出端，外接石英晶體 X1 和振蕩電容 C C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。只要電源 Vcc 的上升時(shí)間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。 蜂鳴器 發(fā)聲元件，在其兩端施加直流電壓（有源蜂鳴器）或者方波（無源蜂鳴器）就可以發(fā)聲，其主要參數(shù)是外形尺寸、發(fā)聲方向、工作電壓、工作頻率、工作電流、驅(qū)動方式（直流 /方波）等。本次設(shè)計(jì)采用的是共陰極七段數(shù)碼管。選手按鍵電路如圖 37 所示。Vision(通常稱為 181。 Keil 能以單步執(zhí)行（按 F11 或選擇 DebugStep）、過程單步執(zhí)行（按 F10 或選擇 DebugStep Over）、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。 基于 AT89S52 單片機(jī)的搶答器設(shè)計(jì) 32 xx 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 參考文獻(xiàn) [1] 雷伏容等 .51 單片機(jī)常用模塊設(shè)計(jì)查詢手冊 [Z].北京 :清華 大學(xué)出版社 ,20xx:2740. 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