【正文】 時(shí)間去抖動(dòng)非法搶答處理顯示犯規(guī)正常搶答 顯示搶答號(hào)并倒計(jì)時(shí)Y YY 初始化圖 42 程序設(shè)計(jì)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(shí)鐘電路，復(fù)位電路等，制作出符合設(shè)計(jì)要求的搶答器。有復(fù)位時(shí)系統(tǒng)的歷史狀況，可將復(fù)位分為“冷啟動(dòng)”和“熱啟動(dòng)” 。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(cuò)誤的典型代表。從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的方法來(lái)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(guò)程中產(chǎn)生的“毛刺”現(xiàn)象。并通過(guò)查表法，將其在數(shù)碼管上顯示出來(lái)，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(shí)各功能模塊在提出顯示申請(qǐng)時(shí)，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(gè)顯示申請(qǐng)標(biāo)志，當(dāng)某模塊需要顯示時(shí)，將申請(qǐng)標(biāo)志置位，同時(shí)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(jì)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(jì)初期考慮到這一點(diǎn)，就應(yīng)該為系統(tǒng)將來(lái)升級(jí)留足夠的 RAM 空間，哪怕多設(shè)計(jì)一個(gè) RAM 的插座，暫不插芯片也好。(2) 留有設(shè)計(jì)余地。在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題，并通過(guò)語(yǔ)音系統(tǒng)讀出第 N 組請(qǐng)答題，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過(guò)程。 搶答器的優(yōu)點(diǎn)及組成在知識(shí)比賽中，特別是做搶答題目的時(shí)候，在搶答過(guò)程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)完成這個(gè)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(shí)驗(yàn)開(kāi)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(hào)，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(diǎn)：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(jiǎn)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(kāi)始開(kāi)始數(shù)碼管顯示 FFF 開(kāi)始搶按時(shí)間倒計(jì)時(shí)開(kāi)始前有選手搶按顯示違例選手號(hào)碼并伴有語(yǔ)音報(bào)警倒計(jì)時(shí)結(jié)束，超時(shí)有選手搶按顯示 FFF 顯示選手號(hào)碼，倒計(jì)時(shí)時(shí)間,語(yǔ)音報(bào)警，答題,答題時(shí)間倒計(jì)時(shí)正常流程 違規(guī)流程若超過(guò)答題時(shí)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(guò)程如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或答題時(shí)間,按加一 鍵或 減一鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài),此時(shí)會(huì)顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時(shí)間或回答時(shí)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(shí)間 LED 上會(huì)顯示改變后的時(shí)間，調(diào)整范圍為0~99s, 0s 時(shí)再減 1s 會(huì)跳到 99，99s 時(shí)再加 1s 會(huì)變到 0s。 系統(tǒng)需求分析在搶答中，只有開(kāi)始后搶答才有效，如果在開(kāi)始搶答前搶答為無(wú)效。內(nèi)部電路設(shè)計(jì)用匯編語(yǔ)言編寫。主持人有開(kāi)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(duì)單位活動(dòng)的需要而設(shè)計(jì)一個(gè)多功能搶答器，這種搶答器具有電路簡(jiǎn)單，元件普通 ,易于購(gòu)買等優(yōu)點(diǎn),很好地解決了制作者制作困難和難于購(gòu)買的問(wèn)題。在后臺(tái)主持人可以修改，搶答時(shí)間和選手回答問(wèn)題的時(shí)間設(shè)置，原始狀態(tài)下?lián)尨饡r(shí)間為 15s，回答問(wèn)題時(shí)間為 10s。用開(kāi)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(jì)是以六路搶答為基本理念。做為一個(gè)單位若專購(gòu)一臺(tái)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(zhǎng)期存放使（電子器件的）搶答器損壞，再購(gòu)置的麻煩和及時(shí)性就會(huì)影響活動(dòng)的開(kāi)展,因此設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間和選手號(hào)碼。主持人有開(kāi)始和結(jié)束、復(fù)位鍵。 國(guó)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(shí)競(jìng)賽場(chǎng)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(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難；有的則用一些專用的集成塊 ,而專用集成塊的購(gòu)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(chǎng)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(chǎng)人員的走動(dòng)。圖 21 系統(tǒng)主要功能模塊本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)智能搶答器，在搶答比賽中廣泛應(yīng)用，各組分別有一個(gè)搶答按鈕。搶答主板：搶答主板是整個(gè)搶答器的核心，其關(guān)鍵是單片機(jī) AT89C51。若在按開(kāi)始鍵前搶答表示違規(guī)，數(shù)碼管顯示“FF ”并顯示選手號(hào)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(diǎn)是片內(nèi)含有 Flash 存儲(chǔ)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(gè)串行的外圍接口 SPI， Watchdog 定時(shí)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(gè)16 位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T0 和 T1， 4 個(gè) 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(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它們都是功能很強(qiáng)的單片微型計(jì)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(shí)，P0 口接收代碼字節(jié)，并在程序檢驗(yàn)時(shí)輸出代碼字節(jié)，但在程序校驗(yàn)時(shí)需要外部上拉負(fù)載電阻，在FPEROM 編程和程序校驗(yàn)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(hào)，P3 口也接收一些 FPEROM 編程和校驗(yàn)用的信號(hào)，此時(shí)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(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)，控制數(shù)碼管和語(yǔ)音芯片工作。為使硬件電路設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(jià)格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價(jià)格的總和高。隨著軟件設(shè)計(jì)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(jí)換代。二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。 顯示電路的設(shè)計(jì)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(lái)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(qǐng)顯示。如果編寫這樣一個(gè)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(jì)中根據(jù)實(shí)際情況采用的是動(dòng)態(tài)顯示方法。圖 35 獨(dú)立鍵盤它們各有自己的特點(diǎn)，其中獨(dú)立鍵盤硬件電路簡(jiǎn)單，而且在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，一般用在對(duì)硬件電路要求不高的簡(jiǎn)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(shì)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(kāi)始執(zhí)行程序的過(guò)程叫系統(tǒng)復(fù)位。而對(duì)中斷激活標(biāo)志的清除工作常被遺忘，因?yàn)樗鼪](méi)有明確的位地址可供編程。有相應(yīng)軟件陷阱捕捉來(lái)的程序可能沒(méi)有全部激活兩個(gè)標(biāo)志，這也無(wú)妨。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)搶答功能的是通過(guò)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(jì)中包括了以下八個(gè)主要的程序：主程序；非法搶答序；搶答時(shí)間調(diào)整程序；回答時(shí)間調(diào)整程序；倒計(jì)時(shí)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(gè)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(lái)看可分為兩大類：一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實(shí)質(zhì)性的功能，如測(cè)量，計(jì)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(lái)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(dòng)方式，常用上電標(biāo)志來(lái)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(duì)片內(nèi)通用寄存器的內(nèi)容沒(méi)有影響?，F(xiàn)在一般均用軟件延時(shí)的方法來(lái)避開(kāi)抖動(dòng)階段，這一延時(shí)過(guò)程一般大于 5ms，例如取 1020ms。 鍵盤掃描電路的設(shè)計(jì)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(qǐng)顯示前，先檢查是否已經(jīng)有顯示申請(qǐng)，如果有，就不再申請(qǐng)，等待下次機(jī)會(huì)；如果沒(méi)有，則先申請(qǐng)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(shí)鐘中斷子程序中時(shí)，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(méi)有進(jìn)行操作時(shí)，顯示內(nèi)容也是變化的，如顯示現(xiàn)場(chǎng)各物理量的變化情況。如時(shí)鐘頻率為 12MHz,即 fosc=12MHz,則時(shí)鐘周期為 1/12181。 時(shí)鐘頻率電路的設(shè)計(jì),只需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)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(jì)采用 AT89C51單片機(jī)。搶答正常流程與違例流程的實(shí)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(jì)及工作原理，以及它的實(shí)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(jià)格不高，所以用得非常廣泛，目前開(kāi)發(fā)用的 MCS—51 產(chǎn)品絕大多數(shù)用 89C51[4]。它的功能是對(duì)來(lái)自存儲(chǔ)器中的指令進(jìn)行譯碼，通過(guò)實(shí)時(shí)控制電路，在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部的控制信號(hào)，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(chǔ)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(duì)外圍電路進(jìn)行改動(dòng)。這些寄存器的名稱和地址見(jiàn)表 22。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(kāi)始進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。搶答時(shí)間和回答問(wèn)題時(shí)間倒記時(shí)顯示，時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。其中兩個(gè)顯示時(shí)間，一個(gè)空位，一個(gè)顯示搶答號(hào)碼。新時(shí)間開(kāi)始有效，主持人按鍵開(kāi)始后，選手開(kāi)始搶答為有效，數(shù)碼顯示屏顯示搶答時(shí)間倒計(jì)時(shí)和選手號(hào)，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(méi)有按下開(kāi)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(hào)，揚(yáng)聲器持續(xù)發(fā)生。同時(shí)通過(guò)本課題設(shè)計(jì)與裝配、調(diào)試，提高自己的動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，建立單片