【正文】 時間去抖動非法搶答處理顯示犯規(guī)正常搶答 顯示搶答號并倒計時Y YY 初始化圖 42 程序設(shè)計流程圖 MOV TMOD,11H MOV TH0,0F0H MOV TL0,0FFH MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H。首先根據(jù)系統(tǒng)功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最適合的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)。接著將程序下載到硬件電路中，配合周邊的時鐘電路，復(fù)位電路等，制作出符合設(shè)計要求的搶答器。有復(fù)位時系統(tǒng)的歷史狀況，可將復(fù)位分為“冷啟動”和“熱啟動” 。有的編程人員用 020220（LJMP 0000H）作為軟件陷阱，認(rèn)為直接轉(zhuǎn)向 0000H 地址就完成了軟件復(fù)位，就是這類錯誤的典型代表。從實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的方法來看，系統(tǒng)復(fù)位可分為硬件復(fù)位和軟件復(fù)位。其次就是消除在按鍵過程中產(chǎn)生的“毛刺”現(xiàn)象。并通過查表法，將其在數(shù)碼管上顯示出來，其中 P0 口為字型碼輸入端，P2 口低 3 位為字選段輸入端。這時各功能模塊在提出顯示申請時，還需要將顯示內(nèi)容按需要的格式送入顯示緩沖區(qū)中。這就要設(shè)置一個顯示申請標(biāo)志，當(dāng)某模塊需要顯示時，將申請標(biāo)志置位，同時設(shè)定有關(guān)顯示內(nèi)容（或指針） 。 顯示模塊在系統(tǒng)軟件中的安排操作者主要設(shè)計從顯示設(shè)備上獲取微機(jī)系統(tǒng)的信息的，因此，操作者每操作一下，顯示設(shè)備商都應(yīng)該有一定的反應(yīng)。C1,C2 的典型值為 30PF。只要在硬件電路設(shè)計初期考慮到這一點，就應(yīng)該為系統(tǒng)將來升級留足夠的 RAM 空間，哪怕多設(shè)計一個 RAM 的插座，暫不插芯片也好。(2) 留有設(shè)計余地。在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題，并通過語音系統(tǒng)讀出第 N 組請答題，從而實現(xiàn)整個搶答過程。 搶答器的優(yōu)點及組成在知識比賽中，特別是做搶答題目的時候，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)。但由于 80C51 片內(nèi)為掩膜 ROM，故內(nèi)部程序不能改寫，不用于實驗開發(fā)。單片微機(jī)內(nèi)部最核心的部分是 CPU。89 系列的單片機(jī)一共有五種型號，分別為AT89C51，AT89LV51 ，AT89C52，AT89LV52 和 AT89S8252，其中AT89LV51 和 AT89LV52 分別是 AT89C51 和 AT89C52 的低壓產(chǎn)品，最低電壓可以低 ，AT89C1051 和 AT89C2051 則是抵擋的低壓產(chǎn)品，只有 20 根引腳。(1) 89 系列單片機(jī)的特點：89 系列單片機(jī)是以 8031 為內(nèi)核的產(chǎn)品，它與 51 系列單片機(jī)是兼容的。 AT89C51 特殊功能寄存器特殊功能寄存器也稱專用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，簡稱 SFR（Special Function Register） 。單片機(jī)搶答器畢業(yè)論文 6加載程序運(yùn) 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22 搶答器工作流程單片機(jī)搶答器畢業(yè)論文 7 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。 系統(tǒng)需求分析在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效。內(nèi)部電路設(shè)計用匯編語言編寫。主持人有開始和結(jié)束復(fù)位鍵。第二，電路復(fù)雜。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。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 15s，回答問題時間為 10s。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。 keys locked in an active state, the key is invalid illegal. Key words: AT89C51。本設(shè)計是以六路搶答為基本理念。做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,因此設(shè)計了本搶答器。 Qiangda time to time and answer questions Dao Ji shi, over time, the system automatically reset control and mandatory reduction。本課題利用AT89C51單片機(jī)及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間和選手號碼。主持人有開始和結(jié)束、復(fù)位鍵。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀搶答器作為一種電子產(chǎn)品，早已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識競賽場合，但目前所使用的搶答器有的電路較復(fù)雜不便于制作,可靠性低，實現(xiàn)起來很困難；有的則用一些專用的集成塊 ,而專用集成塊的購買又很困難。選手越多，連接線就越多、越亂，這些連接線不僅影響了現(xiàn)場的美觀，而且降低了搶答器的可靠性，增加了安裝的難度，甚至影響了現(xiàn)場人員的走動。圖 21 系統(tǒng)主要功能模塊本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計智能搶答器，在搶答比賽中廣泛應(yīng)用，各組分別有一個搶答按鈕。搶答主板：搶答主板是整個搶答器的核心，其關(guān)鍵是單片機(jī) AT89C51。若在按開始鍵前搶答表示違規(guī)，數(shù)碼管顯示“FF ”并顯示選手號碼。搶答器的工作流程分為、系統(tǒng)復(fù)位、正常流程、違例流程等幾部分，如圖22所示，下面分別予以介紹。如表 21 所示。它最大特點是片內(nèi)含有 Flash 存儲器，用途十分廣泛，特別是在生產(chǎn)便攜式商品，手提式儀器等方面，有著十分廣泛的應(yīng)用 [3]。AT89S8252 的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，它的內(nèi)部含有標(biāo)準(zhǔn)的串行口，還有一個串行的外圍接口 SPI， Watchdog 定時器，雙數(shù)據(jù)指針等部件，以及電源下降的中斷恢復(fù)功能。 AT89C51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部由 CPU、4KB 的 FPEROM ，128B 的 RAM，兩個16 位的定時/計數(shù)器 T0 和 T1， 4 個 8 位的 I/O 端 P0、PP2 、P3 等組成。 各類型單片機(jī)的比較分析如表 23 所示，以下各種類型的單片機(jī)內(nèi)除 CPU 外，還包括ROM、RAM、4*8 I/O 口和 2 個 16 位定時/計數(shù)器，它們都是功能很強(qiáng)的單片微型計算機(jī)。（2）FPEROM 的編程：AT89C51 的 I/O 口 P0、PP2 和 P3 除具有與80C51 相同的一些性能和用途外，在 FPEROM 編程時，P0 口接收代碼字節(jié)，并在程序檢驗時輸出代碼字節(jié)，但在程序校驗時需要外部上拉負(fù)載電阻，在FPEROM 編程和程序校驗期間，P1 口接收低位地址字節(jié)， P2 口接收高位地址字節(jié)和一些控制信號，P3 口也接收一些 FPEROM 編程和校驗用的信號，此時ALE/PROG 引腳是編程脈沖輸入（PROG）端，在 FPEROM 編程期間，如果選擇 12V 編程電壓、那么 EA/Vpp 引腳也允許接受 12V 編程電壓（Vpp ） 。工作時，用按鍵通過開關(guān)電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機(jī)的處理，輸出控制信號，控制數(shù)碼管和語音芯片工作。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(qiáng)的芯片，以簡化電路，功能強(qiáng)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。隨著軟件設(shè)計水平的提高，往往只要改變或增加軟件中的數(shù)據(jù)處理算法，就可以使系統(tǒng)功能提高很多，而系統(tǒng)的硬件不必做任何更換就使系統(tǒng)升級換代。二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。 顯示電路的設(shè)計顯示功能與硬件關(guān)系極大，當(dāng)硬件固定后，如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。一種比較妥善的辦法是只讓一處調(diào)用顯示模塊，其他各處均不得直接調(diào)用顯示模塊，但有權(quán)申請顯示。如果編寫這樣一個集中顯示模塊有困難，也可以將顯示模塊編小一些，只完成顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容輸出到顯示器件上的工作。在本設(shè)計中根據(jù)實際情況采用的是動態(tài)顯示方法。圖 35 獨(dú)立鍵盤它們各有自己的特點，其中獨(dú)立鍵盤硬件電路簡單，而且在程序設(shè)計上也不復(fù)雜，一般用在對硬件電路要求不高的簡單電路中；矩陣鍵盤與獨(dú)立鍵盤有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨(dú)立鍵盤復(fù)雜得多，而且在程序算法上比它要煩瑣，但它在節(jié)省端口資源上有優(yōu)勢得多，因此它更適合于多按鍵電路。 系統(tǒng)復(fù)位使 CPU 進(jìn)入初始狀態(tài)，從 0000H 地址開始執(zhí)行程序的過程叫系統(tǒng)復(fù)位。而對中斷激活標(biāo)志的清除工作常被遺忘，因為它沒有明確的位地址可供編程。有相應(yīng)軟件陷阱捕捉來的程序可能沒有全部激活兩個標(biāo)志，這也無妨。在設(shè)計過程中，實現(xiàn)搶答功能的是通過編寫程序的方法集成在 AT89C51 內(nèi)部。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以監(jiān)控程序了。 程序流程圖在本設(shè)計中包括了以下八個主要的程序：主程序；非法搶答序；搶答時間調(diào)整程序；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 [9]。 MOV R1,00H ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBADD0: INC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUBDEC0: MOV A,R1 JZ SETR1。 為+1s 鍵,如按下跳到 INCO JNB ,DEC0。軟件任務(wù)分析的另一個內(nèi)容是如何安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊。從軟件的功能來看可分為兩大類：一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實質(zhì)性的功能，如測量，計算，顯示，打印 [8]，輸出控制和通信等，另一類是監(jiān)控軟件，它是專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系，在系統(tǒng)軟件中充當(dāng)組織調(diào)度角色的軟件。為了使系統(tǒng)能正確決定采用何種啟動方式，常用上電標(biāo)志來區(qū)分，如圖 36 所示。在所有的指令中，只有 RETI 指令能夠清除中斷激活標(biāo)志。硬件復(fù)位后，各專用寄存器的狀態(tài)均被初始化，且對片內(nèi)通用寄存器的內(nèi)容沒有影響。現(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。 鍵盤掃描電路的設(shè)計鍵盤是人與微機(jī)系統(tǒng)打交道的主要設(shè)備。解決的辦法是，在申請顯示前，先檢查是否已經(jīng)有顯示申請，如果有，就不再申請，等待下次機(jī)會；如果沒有，則先申請標(biāo)志位，再將顯示內(nèi)容送入顯示緩沖區(qū)。當(dāng)監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序）安排在時鐘中斷子程序中時，處理比較方便，只要在監(jiān)控程序的匯合處調(diào)用顯示模塊就可以了。另一方面，在操作者沒有進(jìn)行操作時，顯示內(nèi)容也是變化的，如顯示現(xiàn)場各物理量的變化情況。如時鐘頻率為 12MHz,即 fosc=12MHz,則時鐘周期為 1/12181。 時鐘頻率電路的設(shè)計,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。(3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機(jī)，本設(shè)計采用 AT89C51單片機(jī)。搶答正常流程與違例流程的實現(xiàn)，以及如何進(jìn)行搶答控制。本文主要介紹了單片機(jī)搶答器設(shè)計及工作原理，以及它的實際用途。AT89C51 片內(nèi)具有可電擦除的 FPEROM，可以快速、多次地編程，且價格不高，所以用得非常廣泛，目前開發(fā)用的 MCS—51 產(chǎn)品絕大多數(shù)用 89C51[4]。它的功能是對來自存儲器中的指令進(jìn)行譯碼，通過實時控制電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部的控制信號，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的操作。在內(nèi)部含有 4KB 或 8KB 可重復(fù)編程的 Flash 存儲器，可進(jìn)行 1000 次擦寫操作。b) 89 系列單片機(jī)的引腳和 AT80C51 引腳座兼容，用 89 系列單片機(jī)可以代替同檔次的 AT80C51 單片機(jī)，不需要對外圍電路進(jìn)行改動。這些寄存器的名稱和地址見表 22。如倒計時期間，主持人想停止倒計時可以隨時按停止 按鍵，系統(tǒng)會自動進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待主持人按搶答開始進(jìn)入下次搶答計時。搶答時間和回答問題時間倒記時顯示，時間完后系統(tǒng)自動復(fù)位。其中兩個顯示時間，一個空位，一個顯示搶答號碼。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(yáng)聲器發(fā)生提示。第三，選手搶按成功。但搶答器的使用頻率校低，且有的要么制作復(fù)雜，要么可靠性低，減少興致。如果主持人沒有按下開始鍵而選手就搶答視為犯規(guī)，數(shù)碼顯示屏顯示犯規(guī)者的代號，揚(yáng)聲器持續(xù)發(fā)生。同時通過本課題設(shè)計與裝配、調(diào)試，提高自己的動手能力，鞏固已學(xué)的理論知識，建立單片