【正文】 ACALL DELAY MOV DPTR,DAT2 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0fdH MOV P0,A ACALL DELAY MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR MOV P2,0fbH MOV P0,A ACALL DELAY RET DAT1:DB 00h,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H 。如果按下了 “ 停止鍵 ” 執(zhí)行的程序 CLR RING AJMP START 正常搶答處理程序 ： TRUE1: ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A 。計(jì)時(shí)完畢 MOV R0,00H DEC R6 。除十分出個(gè)位 /十位 MOV 30H,A 。如果不是 99,R2 加 1,如果加到 99,R1就置 0，重新加起。送 R1R6,因?yàn)?R1 中保存了搶答時(shí)間 SETB OK 。允許二個(gè)中斷 ,T0/T1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0 。響鈴標(biāo)志位 DATA0 EQU 36H 。 回頭再看看該設(shè)計(jì)，還可以將設(shè)計(jì)的 擴(kuò)展功能 增強(qiáng) ： 可以設(shè) 計(jì)聲控裝置，在主持人說開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成清零并開始計(jì)時(shí)的功能 ； 增加記分模塊，可以設(shè)定初始積分，并記錄每次搶答完成后的積分； 將搶答按鍵用無線實(shí)現(xiàn)， 如紅外線，使搶答者可以遠(yuǎn)距離進(jìn)行搶答，并簡化按鍵模塊的線路布置。整個(gè)系統(tǒng)軟件可分為后臺(tái)程序（背景程序）和前臺(tái)程序。這兩類軟件的設(shè)計(jì)方法各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計(jì)偏重算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。有 相應(yīng) 軟件 陷阱 捕捉來的程序可能沒有全部激活兩個(gè)標(biāo)志，這也無妨。對(duì)各專用寄存器的復(fù)位操作是容易的，也沒有必要完全模擬，可根據(jù)實(shí)際需要去主程序初始化過程中完成。圖中單片機(jī)的 14 腳輸出具有復(fù)合功能，此處用到了單片機(jī) 17 腳的 IO 端口功能，單片機(jī)通過內(nèi)部定時(shí)器的操作實(shí)現(xiàn)交替變換的波形輸出驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。 按鍵的觸點(diǎn)在閉合和斷開時(shí)均會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，這 時(shí) 觸點(diǎn)的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 18 妥善處理，將會(huì)引起按鍵命令 的錯(cuò)誤執(zhí)行或重復(fù)執(zhí)行。 它們各有自己的特點(diǎn) ， 其中獨(dú)立鍵盤硬件電路簡單 ， 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。 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 。由于單片機(jī)是高電平復(fù)位，所以當(dāng)按鍵 RESET1 按下 時(shí)候，單片機(jī)的 9 腳 RESET 管腳處于高電平，此時(shí)單片機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)。 此電路在加電大約延遲 10ms 后振蕩器起振 ， 在 XTAL2 引腳產(chǎn)生幅度為 3V 左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào) ， 其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定 。開始按鍵與結(jié)束按鍵分別接到單片機(jī)的 11 腳，由于單片機(jī)的 11 腳既有串行接口 RXD、 TXD 功能，又有 、 的 IO 端口功能，此處按鍵用到單片機(jī) 11 腳的 IO 端口功能。 Proteus 軟件除了可以編輯設(shè)計(jì)電路原理圖，還可以進(jìn)行電路仿真。 (5) I/O 端口：在樣機(jī)研制出來后進(jìn)行現(xiàn)場試用時(shí)，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題 不是靠單純的軟件措施來解決的。因?yàn)楹苌儆幸诲N定音的電路設(shè)計(jì)，如果 現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點(diǎn)小小的修改或擴(kuò)展而被迫進(jìn)行全面返工 。該搶答器系統(tǒng)通過 八個(gè) 個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào)；利用存儲(chǔ)程序 來完成軟件的設(shè)計(jì) ；利用一個(gè) 4 位七段共 陰 數(shù)碼管來完成顯示功能。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示 。全靜態(tài)工作為024MHZ，有 3 級(jí)程序鎖存器，內(nèi)部含有 128256 字節(jié)的 RAM，有 32 條可編程 I/O 口線， 23 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 68 個(gè)中斷源，通用的串行接口，低電壓空閑及電源下降方式。它們的地 址分配在 80H～ FFH 中，即在 RAM 地址中。 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 5 圖 搶答器工作流程 搶答器的工作過程 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)加載程序 運(yùn) 行 行 開始 開始數(shù)碼管顯 示 FFF 開始搶 按時(shí)間倒計(jì)時(shí) 開始前有選手搶按 顯示違例選手號(hào)碼并伴有語音報(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 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 6 再減 1s 會(huì)跳到 99， 99s 時(shí)再加 1s 會(huì)變到 0s。 搶答限定時(shí)間和回答問題的時(shí)間可 以 在 1～ 99s 設(shè)定。它完成了時(shí)間參數(shù)的設(shè)定，搶按號(hào)碼的譯碼，保存；顯示； 輸出，搶按及答題倒計(jì)時(shí)功能等。 一共有 8 個(gè)按鍵輸入，分別對(duì)應(yīng) 8 路選手的搶答按鍵。 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單 ， 元件普通 ， 易于購買等優(yōu)點(diǎn) ， 很好地解決了制作者制作困難 和 難于購買的問題。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn) ： 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；搶答限定時(shí)間和回答問題的時(shí)間可在 199s 設(shè)定；可以顯示是哪 位選手有效搶答和無效搶答，正確按鍵后有音樂提示；搶答時(shí)間和回答問題時(shí)間倒記時(shí)顯示，滿時(shí)后系統(tǒng)計(jì)時(shí)自動(dòng)復(fù)位及主控強(qiáng)制復(fù)位；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。但搶答器的使用頻率較低，且有的要么制作復(fù)雜，要么可靠性低?，F(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機(jī) (如 MCS51型 )和數(shù)字集成電路，并增加了許多新功能，如選手號(hào)碼顯示、搶按前或搶按后的計(jì)時(shí)、選手得分顯示等功能。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。 第三，選手搶按成功 ， 但出現(xiàn)沒有搶答被記錄的問題 。通過加鍵和減鍵修改上述時(shí)間，改完后結(jié)束鍵確定。主持人依次按下復(fù)位鍵（ RESET），開始鍵后開始搶答。 搶答限定時(shí)間內(nèi)使用錦囊回答時(shí)間將加到 60s。 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 ” 進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。所以，用戶編程時(shí)不應(yīng)該將數(shù)據(jù)寫入這些未確定的地址單元，它們是公司留待將來開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)使用的。 CPU 主要功能是產(chǎn)生各種控制信號(hào)，控制存儲(chǔ)器、輸入 /輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及位操作處理等， CPU 按其功能可分為運(yùn)算器和控制器兩部分。如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題。 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 10 3 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì) 硬件電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，這兩者相互結(jié)合，不可分離；從時(shí)間上看，硬件設(shè)計(jì)的絕大部分工作量是在最初階 段，到后期往往還要做一些修改。如果系統(tǒng)配 置了外部 RAM，則建議多留一些空間。 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 11 總體原理圖 本原理圖是利用 Proteus 軟件 是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具(仿真軟件 )。在 Proteus 的菜單欄中，打開 Debug 下拉菜單，在菜單中選中 Use start/restart debugging 選項(xiàng)，這樣 proteus 中繪制的電路原理圖就可以鏈接上， keil 中生成的 HEX 文件進(jìn)行仿真了。 4 位七段數(shù)碼管的 位選 接 P2 口低 3位，蜂鳴器輸出為 口 [8]。 單片機(jī)在工作時(shí) ， 由內(nèi)部振蕩器產(chǎn) 生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時(shí)鐘信號(hào)的周期稱為時(shí)鐘周期 。 軟復(fù)位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完 畢之后 ， 將程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的起始地址 。在圖中還有 八個(gè) 1K 的電阻 ，連接在 P0 口上，用作 P0 口的上拉電阻，保證 P0 口沒有數(shù)據(jù)輸出時(shí)候處于高電平狀態(tài)。 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 17 在本文設(shè)計(jì)中采用了獨(dú)立鍵盤的方式，本設(shè)計(jì)中有 8 個(gè)搶答按鍵輸入，一個(gè)開始按鍵、一個(gè)結(jié)束按鍵，此外還有搶答時(shí)間調(diào)整鍵、回答時(shí)間調(diào)整鍵，加一按鍵、 減一按鍵各一個(gè)。如果讀鍵過程安排在定時(shí)中斷子程序中，就可省去專門的延時(shí)子程序，利用兩次定時(shí)中斷的時(shí)間間隔來完成抖動(dòng)處理。硬件復(fù)位必須通過 CPU 外部的硬件電路給 CPU 的 RESET 端加上足夠時(shí)間的高電位才能實(shí)現(xiàn)。軟件復(fù)位是使用軟件陷阱和軟件看門狗后必須進(jìn)行的工作，這時(shí)程序出錯(cuò)完全有可能發(fā)生在中斷子程序中，中斷激活標(biāo)志已置位，它將阻止同級(jí)中斷響 應(yīng)。 系統(tǒng)初次上電投入運(yùn)行時(shí)，必須是“冷啟動(dòng)”，以后由抗干擾措施引起的復(fù)位操作一般均為“熱啟動(dòng)”初次上電投入運(yùn)行時(shí)，必須是“冷啟動(dòng)”，以后由抗干擾措施引起的復(fù)位操作一般均為“熱啟動(dòng)”。 各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以監(jiān)控程序了。 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 22 程序流程圖 在本設(shè)計(jì)中包括了以下主要的程序：主程序 ， 查詢程序， 非法搶答 程 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。感謝老師在論文的選題、設(shè)計(jì)方案的確定，設(shè)計(jì)的進(jìn)行以及最后的設(shè)計(jì)說明書的撰寫整個(gè)過程中給予我細(xì)心的指引和教導(dǎo)，使我能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。初設(shè)答題時(shí)間為 30s MOV 38h,60 。未開始搶答時(shí)候顯示 FFF JNB ,SELSUB0 JNB ,TZ3 。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 ,TZ1 JNB ,TZ2 AJMP START TZ1: AJMP FALSE7 TZ2: AJMP FALSE8 TZ3: AJMP SELSUB1 非法搶答處理程序 ： FALSE1: MOV R3,01H AJMP ERROR FALSE2: MOV R3,02H AJMP ERROR FALSE3: MOV R3,03H AJMP ERROR FALSE4: MOV R3,04H AJMP ERROR 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì) 28 FALSE5: MOV R3,05H AJMP ERROR FALSE6: MOV R3,06H AJMP ERROR FALSE7: MOV R3,07H AJMP ERROR FALSE8: MOV R3,08H AJMP ERROR SELSUB0(搶答時(shí)間 R1 調(diào)整程序 )： SELSUB0: MOV A,R1 MOV B,0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,0AH ACALL DISPLAY 。使用錦囊時(shí)重新計(jì)時(shí) MOV R6,A CLR RING 。取十位 MOV R4,31H 。計(jì)時(shí)一秒 R6 自動(dòng)減 1 MOV R0,00H