【正文】 目 錄 1 緒 論 ................................................................. 1 課題研究的相關(guān)背景 .................................................... 1 選題的目的和意義 ...................................................... 1 課題研究的內(nèi)容 ........................................................ 1 2 搶答器的系統(tǒng)概述 .................................................... 2 系統(tǒng)的主要功能 ........................................................ 2 系統(tǒng)需求分析 .......................................................... 4 搶答器的工作流程 ...................................................... 4 搶答器的工作過程 ...................................................... 5 器件選型方案及詳細清單 ................................................ 6 AT89C51 特殊功能寄存器 ................................................ 6 AT89C51 的功能及簡介 .................................................. 7 搶答器的優(yōu)點及組成 .................................................... 9 本章小結(jié) .............................................................. 9 3 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計 ................................................. 10 硬件電路的設(shè)計 ....................................................... 10 總體原理圖 ........................................................... 11 時鐘頻率電路的設(shè)計 ................................................... 12 復(fù)位電路的設(shè)計 ....................................................... 12 顯示電路的設(shè)計 ....................................................... 13 鍵盤掃描電路的設(shè)計 ................................................... 15 發(fā)聲電路 ............................................................. 18 系統(tǒng)復(fù)位 ............................................................. 19 本章小結(jié) ............................................................. 20 4 軟件設(shè)計 ............................................................. 20 主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ..................................................... 20 軟件任務(wù)分析 ......................................................... 21 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計（論文） II 程序流程圖 ........................................................... 22 主要程 序分析 ......................................................... 23 本章小結(jié) ............................................................. 35 5 PROTEUS 仿真系列組圖 ............................................... 35 復(fù)位圖 ............................................................... 35 設(shè)置計時時間 ......................................................... 36 非法搶答并顯示座號 ................................................... 36 搶答成功并顯示倒計時 ................................................. 36 本章小結(jié) ............................................................. 37 6 總結(jié)與展望 .......................................................... 37 總結(jié) ................................................................. 37 展望 ................................................................. 38 參 考 文 獻 ............................................................ 40 致 謝 ..................................................錯誤 !未定義書簽。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 單片機理論和實踐的結(jié)合 ，了解 多功能搶答器 各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計、計算 定時計數(shù) 的各個單元電路。 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，揚聲器持續(xù)發(fā)生 。 第三章 ： 搶答器的 硬件電路的 設(shè)計。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 1 系統(tǒng)主要功能模塊 本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計 的八路 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。 單片機 是整個搶答器的核心，內(nèi)部電路設(shè) 計用匯編語言編寫。 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。 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 2所示，下面 分別予以介紹。 如表 1 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 [6]。它的功能是 對來自存儲器中的指令進行譯碼，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。本文主要介紹了單片機搶答器設(shè)計及工作原理，以及它的實際用途。搶答正常流程與違例流程的實現(xiàn)，以及如何進行搶答控制。 (3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機，本設(shè)計采用 AT89C51 單片機。如有些新的信號需要采集，就必須增加輸入檢測端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計（論文） 12 時鐘頻率電路 的設(shè)計 單片機必 須在時鐘的驅(qū)動下才能工作 。其 大小是時鐘信號頻率的倒數(shù) ， 常用 fosc 表示 。 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。 鍵盤掃描 電路的設(shè)計 鍵盤是人與 單片機 打交道的主要設(shè)備。 如 圖 8 所示。 K1～ K8 八個按鍵的 輸入 電平靠 74HC30 輸入與非 門 和 74LS04 反向器組成的電路改變輸入電平。上電復(fù)位，人工按鈕復(fù)位和硬件看門狗復(fù)位均為硬件復(fù)位。由于軟件看 門 是高級中斷，它將 阻止 說要中斷響應(yīng)，由此可見清除中斷激活標(biāo)志的重要性。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 12 所示。 軟件任務(wù)分析時，應(yīng)將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進行功能定義和接口定義（輸入輸出定義）。后臺程序指主程序及其調(diào)用的子程序，這類程序?qū)崟r性要求不是太高，延誤幾十 ms 甚至幾百 ms 也沒關(guān)系，故通常將監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序），顯示程序和打印程序等與操作者打交道的程序放在后臺程序中執(zhí)行；而前臺程序安排一些實時性要求較高的內(nèi)容 ，如定時系統(tǒng)和外部中斷（如掉電中斷）。初設(shè)答題時間為 30s mov 38h,60 。未開始搶答時候顯示 FFF JNB ,SELSUB0 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計（論文） 25 JNB ,TZ3 。進入倒 計時程序 ,“ 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 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計（論文） 26 FALSE2: MOV R3,02H AJMP ERROR FALSE3: MOV R3,03H AJMP ERROR FALSE4: MOV R3,04H AJMP ERROR 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 。使用錦囊時重新計時 MOV R6,A CLR RING 。取十位 MOV R4,31H 。計時一秒 R6 自動減 1 MOV R0,00H CHECK: JNB ,QUIT 。犯規(guī)號數(shù)暫存與 (34H) HERE: MOV A,R0 CJNE A,06H,FLASH 。第一個為零 ,其他與上相同 ,因為十位如果為零顯示熄滅 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計（論文） 34 加減時間延時 (起到不會按下就加 N 個數(shù) )： DELAY1: MOV 35H,08H LOOP0: ACALL DISPLAY DJNZ 35H,LOOP0 RET 延時 (顯示和去抖動用到 )： DELAY: MOV 32H,12H LOOP: MOV 33H,0AFH LOOP1: DJNZ 33H,LOOP1 DJNZ 32H,LOOP RET 發(fā)聲程序 ： BARK: SETB RING AC