【正文】 采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，一種是動(dòng)態(tài)顯示。這時(shí)顯示模塊不是由操作者通過(guò)命令鍵來(lái)驅(qū)動(dòng)，而是由各類自動(dòng)執(zhí)行的功能模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)。此時(shí) ALE、 /PSEN、 P0、 P PP3 口都輸出高電平。 一般選用石英晶體振蕩器。如有些新的信號(hào)需要采集，就必須增加輸入檢測(cè)端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端?？刂破饔沙绦蛴?jì)數(shù)器 PC、指令儲(chǔ)存器、指令譯碼器、實(shí)時(shí)控制與條件轉(zhuǎn)移邏輯電路等組成。 89S51 在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)， 89S51 采用 新工藝，成本降低 ,而且將功能提升 ,增加了競(jìng)爭(zhēng)力。 可以顯示是哪位選手有效搶答和無(wú)效搶答，正確按鍵后有音樂(lè)提示。 我們采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動(dòng)鎖存顯示結(jié)果，并自動(dòng)復(fù)位的設(shè)計(jì)思想 ,它能根據(jù)不同的搶答輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的控制處理并產(chǎn)生不同的與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，最后通過(guò) LED 數(shù)碼管顯示相應(yīng)的路 4 數(shù)，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出是哪組優(yōu)先按下的按鍵，它充分利用了單片機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、可靠性好、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。 （ 3）搶答器具有鎖存與顯示功能。 搶答器的工作原理 及流程 搶答器的基本工作原理 :在搶答競(jìng)賽或呼叫時(shí) [2]，有多個(gè)信號(hào)同時(shí)或不同時(shí)送入主電路中，搶答器內(nèi)部的寄存器工作，并識(shí)別、記錄第一個(gè)號(hào)碼，同時(shí)內(nèi)部的定時(shí)器開(kāi)始工作，記錄有關(guān)時(shí)間并產(chǎn)生超時(shí)信號(hào)。他將通用 CPU 和在線可編程Flash 集成在一個(gè)芯片上，形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能性價(jià)比的微控制器。在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，要考慮到將來(lái)修改擴(kuò)展的方便。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的性能我選擇了12MHz 的晶振。如時(shí)鐘頻率為 12MHz,即 fosc=12MHz,則時(shí)鐘周期為 1/12181。圖 中， RC 時(shí)間常數(shù)越大，上電時(shí)RST 端保持高電平的時(shí)間越長(zhǎng)。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。關(guān)于鍵盤硬件電路的設(shè)計(jì)方法也可以在文獻(xiàn)和書籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書籍中一般也提供了相應(yīng)的鍵盤掃描程序 。但是，硬件復(fù)位還能自動(dòng)清除中斷激活標(biāo)志，使中斷系統(tǒng)能夠正常工作，這樣一個(gè)事實(shí)卻容易為不少編碼人員所忽視。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。搶答開(kāi)始標(biāo)志位 RING EQU 22H。搶答只顯示計(jì)時(shí) ,滅號(hào)數(shù) AJMP COUNT。R6 保存了倒計(jì)時(shí)的時(shí)間 ,之前先將搶答時(shí)間或回答時(shí)間給 R6 MOV B,0AH DIV AB。=====正常搶答處理程 序 ===== TRUE1: ACALL BARK。取回號(hào)數(shù) MOV R5,0BH MOV R4,0BH。 蜂鳴器 36 數(shù)碼管 說(shuō)明 （１）電子板上電時(shí)數(shù)碼顯示管顯示 OPEN （２）每按下一次數(shù)字鍵蜂鳴器鳴叫一聲，數(shù)碼顯示管顯示該數(shù)字，表示該鍵輸入已被承認(rèn)。 焊接與調(diào)試 PCB 板做好了，孔也打好了，接下來(lái)的工作就是焊接。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決我在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，使自己的動(dòng)手能力和思考問(wèn)題的能力得到了很大的提高。我將會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)學(xué)習(xí)。 感謝對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審的專家們，感謝他們給我提出的寶貴意見(jiàn)和建議。因此可以說(shuō)單片機(jī)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。 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(shuō)開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成清零并開(kāi)始計(jì)時(shí)的功能。 （４）如果三次輸入均不正確，數(shù)碼顯示管顯示 REJEC，３分鐘內(nèi)將不接受輸入密碼。RING 標(biāo)志位為 1 時(shí)候 口不斷取反使喇叭發(fā)出一定頻率的聲音 OUT: RETI 。犯規(guī)號(hào)數(shù)暫存與 (34H) HERE: MOV A,R0 CJNE A,0AH,FLASH。計(jì)時(shí)一秒 R6 自動(dòng)減 1 MOV R0,00H CHECK: JNB ,QUIT。=====INT1(回答時(shí)間 R2 調(diào)整程序 )===== INT1SUB:MOV A,R2 MOV B,0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,0AH ACALL DISPLAY JNB ,INC1 JNB ,DEC1 JNB ,BACK1 AJMP INT1SUB INC1: MOV A,R2 CJNE A,63H,ADD1 MOV R2,00H ACALL DELAY1 AJMP INT1SUB ADD1: INC R2 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUB DEC1: MOV A,R2 JZ SETR2 DEC R2 28 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUB SETR2: MOV R2,63H ACALL DELAY1 AJMP INT1SUB BACK1: RETI 。去抖動(dòng) ,如果 開(kāi)始鍵 按下就向下執(zhí)行 ,否者跳到非法搶答查詢 ACALL BARK。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,05H CLR OK AJMP COUNT TRUE6: ACALL BARK。 19 復(fù)位 關(guān) 中斷，設(shè)定堆棧 上電標(biāo)志 冷啟自檢 全面初始化 熱啟動(dòng)恢復(fù)被破壞的信息部分初始化 建立上電標(biāo)志 開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn) 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。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。 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。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。在 RST 復(fù)位端接一個(gè)電容至 VccHE 一個(gè)電阻至 Vss，就能實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位，對(duì)于 CMOS 單片機(jī)只要接一個(gè)電容至 Vcc 即可。二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。 12 時(shí)鐘頻率電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。 圖 23 AT89S51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 為了提高數(shù)據(jù)處理和位 操作功能，片內(nèi)增加了一個(gè)通用寄存器 B 和一些專用寄存器，還增加了位處理邏輯電路的功能 [3]。如果市場(chǎng)需要， Atmel 當(dāng)然也可以再恢復(fù)生產(chǎn) AT89C51。 搶答的 工作 過(guò)程 圖 24 搶答器電路 表 21 74LS148 的功能真值表 6 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。用開(kāi)關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：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；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(wú)效非法 。 主持人按 搶答開(kāi)始 鍵， 會(huì)有提示音，并立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè) 20s搶答時(shí)間），如有選手搶答，會(huì)有提示音，并會(huì)顯示其號(hào)數(shù)并立刻進(jìn)入回答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè) 20s 搶答時(shí)間），不進(jìn)行搶答查詢，所以只有第一個(gè)按搶答的選手有效。 AT89S51/LS51 單片機(jī)是低功耗的、具有 4KB 在線課編程 Flash 存儲(chǔ)器的單片 機(jī)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 23 所示 。 MCS51 單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率是因型號(hào)而異的。 C1,C2 的典型值為 30PF。如圖，在加電瞬間，電容通過(guò)電阻充電，就在 RST 端出現(xiàn)一定時(shí)間的高電平，只要高電平時(shí)間足夠長(zhǎng)，就可以使 MCS51 有效地復(fù)位。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) 16 容（或指針）。在這里我們通過(guò)查表將字型碼送給 7段數(shù)碼管顯示的數(shù)字，數(shù)碼管顯示原理如下： MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR ；查字 型碼 MOV P2,01H ；送位選碼 17 MOV P0,A ；送字型碼 ACALL DELAY ；調(diào)延時(shí)，去閃爍 在七段數(shù)碼管顯示中可分為共陽(yáng)極和共陰極兩種類型極 。硬件復(fù)位必須通過(guò) 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)。 圖 36 系統(tǒng)復(fù)位策略圖 第四章 軟件設(shè)計(jì) 軟件任務(wù)分析 軟件任務(wù)分析和硬件電路設(shè)計(jì)結(jié)合進(jìn)行，哪些功能由硬件完成，哪些任務(wù)由 20 軟件完成，在硬件電路設(shè)計(jì)基本定型后，也就基本上決定下來(lái)了。 MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,06H CLR OK AJMP COUNT TRUE7: ACALL BARK。按鍵發(fā)聲 MOV A,R1 MOV R6,A。=====倒計(jì)時(shí)程序 (搶答倒計(jì)時(shí)和回答倒計(jì)時(shí)都跳到改程序 )===== COUNT: MOV R0,00H。如按下停止鍵退出 ACALL DISPLAY JB OK,ACCOUT。 向下運(yùn)行 滅并停響 CLR RING MOV R3,0AH 32 MOV R4,0AH MOV R5,0AH。=====T1 溢出中斷 (計(jì)時(shí)程序 )===== T1INT: MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H INC R0 RETI END 35 第五章 元器件及焊接調(diào)試 蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 ５、報(bào)警 在休眠狀態(tài)下按 “ ＃ ” 開(kāi)啟報(bào)警程序，電子板受到搖晃或震動(dòng)報(bào)警開(kāi)始。 在主持人讀題的過(guò)程中， 禁止搶答，可以在主持人控制的開(kāi)關(guān)上另接一個(gè)與 其 一樣的電路，即可 40 實(shí)現(xiàn) “ 違規(guī)者可見(jiàn) ” 的功能，即在主持人讀題時(shí)如果有人違反比賽規(guī)定搶先按動(dòng)按鈕，顯示器可以顯示是哪個(gè)參賽隊(duì)搶先，便于作出相應(yīng)的處理。 但是，通過(guò)這次設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處。 43 。 而且，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持和努力，這將為以后的學(xué)習(xí)做出了最好的榜樣！同時(shí)，該設(shè)計(jì)也有不足之處，缺少了答題計(jì)分等功能。 經(jīng)過(guò)這半個(gè)學(xué)期的努力，在老師和同學(xué)的幫助下終于徹底的做完了畢業(yè)設(shè)計(jì)的所有工作。（此時(shí)仍能繼續(xù)工作，但請(qǐng)用戶立即更換電池，本產(chǎn)品使用４節(jié)５號(hào)堿性電池） 37 《七段數(shù)碼管引腳圖》 數(shù)碼管使用條件： a、段及小數(shù)點(diǎn)上加限流 電阻 b、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點(diǎn)：根據(jù)發(fā)光顏色決定 c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動(dòng)態(tài)：平均電流 45mA 峰值電流 100mA 上面這個(gè)只是七段數(shù)碼管引腳圖，其中共陽(yáng)極數(shù)碼管引腳圖和共陰極的是一樣的 。蜂鳴器在電路中用字母 “H” 或 “HA” （舊標(biāo)準(zhǔn) 用 “FM” 、 “LB”