【正文】 單片機(jī)系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 自動化F1206 學(xué)號 題 目 基于 89C51 的八位搶答器 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì) 課題來源 自擬 指導(dǎo)教師 主 要內(nèi)容 （參數(shù)） (1)搶答器可以同時(shí)供 8 名選手或 8 個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用 8 個(gè)按鈕 S1～S8 表示。要求畫出單元電路圖，元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設(shè)計(jì)要有詳細(xì)論述?，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，如選手號碼顯示、搶答前或搶答后的計(jì)時(shí)、選手得分顯示等功能。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對于 HMOS 單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。當(dāng)從外部程序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期 PESN 兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)不接外部存儲器與不擴(kuò)展I/O 接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向 8 位輸入 /輸出接口。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴(kuò)展 I/O 接口且尋址范圍超過 256 個(gè)字節(jié)時(shí)， P2 口用于高 8位地址總線送出高 8 位地址。如果系統(tǒng)配置了外部 RAM，則建議多留一些空間?？刂瓢存I有六個(gè)，分別為 S9―S14 ， 其中 S9 和 S10 分別為“搶答時(shí)間調(diào)整鍵” 10 和“回答時(shí)間調(diào)整鍵”， 其對應(yīng)的 I∕O 接口分別為 和 ； S11 和 S12 分別為時(shí)間“加 1”和“減 1”按鍵，其對應(yīng)的 I∕O 接口分別為 和 ； S13 和 S14 分別為 時(shí)鐘與復(fù)位模塊包括時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，單片機(jī)的最小系統(tǒng)就是由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路及單片機(jī)構(gòu)成。 核心控制模塊就是人們所謂的 CPU，它是整個(gè)系統(tǒng)的總控制部分，本系統(tǒng)的核心控制模塊為 51 系列的單片機(jī)，只有我們通過軟件程序的編寫，并將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)，該系統(tǒng)才會正確的工作。晶體振蕩器的振蕩頻率越高，相應(yīng)的諧振電容的容值也要提高。通過點(diǎn)亮不同的發(fā)光段可組成不同的字形。如果鍵處理程序采用中斷方式的話，在響應(yīng)按鍵時(shí)就可能會出現(xiàn)問題，也就是說按鍵有時(shí)靈，有 時(shí)不靈，其實(shí)就是這個(gè)原因，你只按了一次按鍵，可是單片機(jī)卻已執(zhí)行了多次中斷的過程，若執(zhí)行的次數(shù)正好是奇數(shù)次，那么結(jié)果正如你所料，若執(zhí)行的次數(shù)是偶數(shù)次，那就不對了。 15 圖 41 主程序流程圖 任何控制系統(tǒng)開始正常工作前都必須要進(jìn)行初始化， 在其它應(yīng)用程序確定之后，本部分程序設(shè)計(jì)在于協(xié)調(diào)各部分程序之間的關(guān)系，以促使各部分程序之間有序運(yùn)行，達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化程序設(shè)計(jì)的目的。 LED 顯示裝置會自動顯示修改后的搶答時(shí)間。如下圖： 圖 51 新建 Proteus 設(shè)計(jì) 18 （ 2)選擇默認(rèn)模板 DEFAULT 保存設(shè)計(jì)，接著設(shè)定圖紙大?。簣?zhí)行菜單“系統(tǒng)” — “設(shè)置圖紙大小”彈出對話框，在此對話框中選擇“ A4”，單擊“確定”。 最后 再次感謝所有幫助過我并給我鼓勵(lì)的老師、同學(xué)和朋友，謝謝你 參考文獻(xiàn) [1] 余發(fā)山 .單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) ：中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2020. [2] 徐建軍 .MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用及接口技術(shù) ：人民郵電出版社 2020. [3] 李光飛 .單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) .北京：北京航天航空大學(xué)出版社， 2020. [4] 馮育長 .單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例指導(dǎo) .西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020. 附 錄 19 附錄 1：電路原理圖 20 附錄 2：程序清單 //主程序 // OK EQU 20H ；搶答開始標(biāo)志位 RING EQU 22H ；響鈴標(biāo)志位 DATAO EQU 36H ；搶答按鍵口數(shù)據(jù)存放地址 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INTT0 ORG 000BH AJMP T0INT ORG 001BH AJMP T1INT ORG 0040H MAIN: MOV R1,20 ；初設(shè)搶答時(shí)間 20s MOV R2,30 ；初設(shè)答題時(shí)間 30s MOV 38H,60 ；啟用錦囊時(shí)間為 60s MOV TMOD,11H ；設(shè)置為定時(shí)器 /方式 1 MOV TH0,0F0H MOV TL0,0FFH ；越高發(fā)聲頻率越高 MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H ； 50ms 為一次溢出中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 ；允許兩個(gè)中斷 T0/T1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0 ；一開始就運(yùn)行定時(shí)器，以顯示 FFF。完成以上步驟。 17 開 始結(jié) 束 圖 43 搶答時(shí)間調(diào)整子程序流程圖 第 五章 軟件仿真及程序調(diào)試 隨著仿真軟件的廣泛推廣應(yīng)用，為我們的設(shè)計(jì)帶來了極大的方便。當(dāng)有選手發(fā)生搶答時(shí)，系統(tǒng)會將選手的號碼保持下來，并送到 LED 顯示裝置進(jìn)行顯示，同時(shí)調(diào)用非法搶答子程序。 14 圖 37 按鍵電路圖 實(shí)現(xiàn)單頻音報(bào)警的接口電路比較簡單，其發(fā)音元件通?？刹捎脡弘姺澍Q器，當(dāng)在蜂鳴器兩引腳上加 3～ 15V 直流工作電壓 ,就能產(chǎn)生 3KHz 左右的蜂鳴振蕩音響。在這里我們通過查表將字型碼送給 7 段數(shù)碼管，數(shù)碼管顯示原理如下 : 表 31 顯示字形字段碼對應(yīng)關(guān)系 (字體 ) 顯示字型 共陽極段選碼 共陰極段選碼 0 C0H 3FH 1 F9H 06H 2 A4H 5BH 3 B0H 4FH 4 99H 66H 5 92H 6DH 6 82H 7DH 7 F8H 07H 8 80H 7FH 9 90H 6FH F 8EH 71H “滅” FFH 00H MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR ；查字型 MOV P2,0FDH ；送位選碼 MOV P0,A ；送字型碼 ACALL DELAY ；調(diào)延時(shí)，去閃爍 鍵盤的去抖動 組成鍵盤的按鍵有觸點(diǎn)式和非觸點(diǎn)式兩 種，單片機(jī)中應(yīng)用的一般是由機(jī)械觸點(diǎn)構(gòu)成的。例如：當(dāng)晶體振蕩器的頻率為 12MHz 時(shí)，諧振電容的容值一般為 30pF 左右。 本系統(tǒng)中采用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。當(dāng) 51 系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST(全稱 RESET)出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。 返 回開 始 圖 31 主要功能模塊原理框圖 該搶答器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為中心控制模塊，采用模塊化設(shè)計(jì)的八路搶答器，具有五 個(gè)模塊 ， 分別為： 按鍵輸入模塊、顯示模塊、時(shí)鐘與復(fù)位模塊、報(bào)警模塊、核心控制模塊。 P3 口的第 2 功能見下表： 表 21 單片機(jī) P3 口管腳含義 引腳 第 2 功能 RXD（串行口輸入端） TXD（ 串行口輸出端） INT0（外部中斷 0 請求輸入端，低電平有效） INT1（外部中斷 1 請求輸入端，低電平有效） T0（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)脈沖端） T1（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)脈沖端） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效） 9 第三章 八路搶答器的電路設(shè)計(jì) 為使硬件電路設(shè)計(jì)盡可能簡潔合理，應(yīng)主要以下幾點(diǎn)： (1)工業(yè)上盡