數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-八路搶答器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-13 14:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 P1 口（ 1－ 8）：可作為準(zhǔn)雙向 I/O 接口使用； P2 口（ 2821）：外接及擴(kuò)展時(shí)用作高 8 位地址總線； P3 口（ 10－ 17）：有兩種功能，優(yōu)先選用第二功能； RST（ 9）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時(shí)，要保持 RST 引腳 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間； ALE/PROG（ 30）：地址鎖存有效信號(hào)輸出端； PSEN（ 29）：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)； EA/VPP（ 31） ：片外程序存儲(chǔ)器選通端； XTAL1（ 19）：內(nèi)部振蕩電路反相放大器輸入端； XTAL2（ 18）：內(nèi)部振蕩電路反相放大器輸出端。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) RST：復(fù)位端。單片機(jī)的振蕩器工作時(shí)，該引腳上至少保持連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期）的高位電平就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位，使單片機(jī)回復(fù)到初始狀態(tài)。 該復(fù)位電路采用上電自動(dòng)復(fù)位方式，要實(shí)現(xiàn)復(fù)位只需在 51 系列單片機(jī)的RESET引腳上加上 5ms的高電平就可以了。上電復(fù)位是利用電容的充電來實(shí)現(xiàn)的，即上電瞬間 RESET 端的電位與 Vcc 相同，隨著電容上儲(chǔ)能增加，電容電壓也逐漸增大，充電電流減小， RESET 端的電位。這樣就會(huì)建立一個(gè)脈沖電壓，調(diào)節(jié)電容與電阻的大小可對(duì)脈沖的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常若采用 12MHz 的晶振時(shí)，復(fù)位元件參數(shù)為 10μ F 的電解電容和 10kΩ的電阻。 晶振電路的設(shè)計(jì) MCS51 單片機(jī)的定時(shí)控制功能是用時(shí)鐘電路和振蕩器完成的，而根據(jù)硬件電路的不同，連接方式分為內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)中采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)反相放大器， XTAL XTAL2 分別為反相放大器的輸入端和輸出端，外接定時(shí)反饋 元件組成振蕩器（內(nèi)部時(shí)鐘方式），產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部各元件。時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)控制器的控制節(jié)拍就越快，運(yùn)算速度也就越快。 一般來說單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)帶反饋的線性反相放大器，外界晶振（或接陶瓷振蕩器）和電容就可組成振蕩器，如圖 4 所示。加電以后延時(shí)一段時(shí)間（約 10ms） 7 振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘，不受軟件控制，圖中電容 C2， C3 的作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振，二是對(duì)振蕩器的頻率起微調(diào)作用。 圖 4 晶振電路圖 數(shù)碼顯示管的選擇 數(shù)碼顯示管用來作為時(shí)間的顯示輸出，一般用 7 段數(shù)碼顯示管 ，如圖 5 所示。本次設(shè)計(jì)中采用 7 段共陰數(shù)碼顯示管應(yīng)用簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低，作為顯示輸出。連接時(shí)段選信號(hào)接在 P0 口的 ～ 七個(gè) I/O 口上， P1 口是準(zhǔn)雙向 I/O接口，在接電阻時(shí)選擇接 10K限流電阻。而在位選方面采用單片機(jī) P2口的 ～ 七個(gè) I/O 口作為位選信號(hào)的輸出口。 圖 5 數(shù)碼顯示管 報(bào)警設(shè)計(jì) 當(dāng)開始搶答或者任一選手非法搶答時(shí)，以及搶答及答題到最后五秒時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)發(fā)出報(bào)警聲 。 八位搶答輸入設(shè)計(jì) 八個(gè)按鍵分別供八位選手使用，當(dāng)主持人按下開始搶答鍵后，選手們?cè)诘谝粫r(shí)間內(nèi)按下自己的按鍵，即可進(jìn)行搶答。 如圖 6 所示： 8 R21 0 kR31 0 kR41 0 kR51 0 kR61 0 kR71 0 kR81 0 kR91 0 kK8K7K6K5K4K3K2K1 圖 6 八位搶答輸入電路圖 主持人控制按鍵 主持人控制按鍵由“開始搶答”、“停止 /復(fù)位”、“強(qiáng)大時(shí)間調(diào)整”、“答題時(shí)間調(diào)整”、“加 1”、“減 1”六個(gè)按鍵組成。按動(dòng)不同的按鍵就能實(shí)現(xiàn)不同的功能。 如圖 7 所示： 開始搶答停止 /復(fù)位搶答時(shí)間調(diào)整回答時(shí)間調(diào)整加 1減 1 圖 7 控制按鍵 9 第四章 軟件設(shè)計(jì)思想及流程 主程序的設(shè)計(jì) .1 主程序的設(shè)計(jì)流程圖 主程序的設(shè)計(jì)流程圖 如圖 8 所示 圖 8 系統(tǒng)主程序流程圖 主程序設(shè)計(jì)源程序 MAIN: MOV R1,30。初設(shè)搶答時(shí)間為 30s MOV R2,60。初設(shè)答題時(shí)間為 60s MOV TMOD,11H。設(shè)置未定時(shí)器 /模式 1 MOV TH0,0F0H。送初值 MOV TL0,0FFH。越高發(fā)聲頻率越高 ,越尖 10 MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H。50ms為一次溢出中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1。允許四個(gè)中斷 ,T0/T1/INT0/INT1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0。一開始就運(yùn)行定時(shí)器 ,以開始顯示 設(shè)計(jì)流程圖 流程圖 如圖 9 所示 圖 9 流程圖 查詢程序 源程序 START: MOV R5,0BH MOV R4,0BH MOV R3,0BH ACALL DISPLAY。未開始搶答時(shí)候顯示 JB ,NEXT。ddddddd ACALL DELAY JB ,NEXT。去抖動(dòng) ACALL BARK。按鍵發(fā)聲 MOV A,R1 MOV R6,A。送 R1R6,因?yàn)镽1 中保存了搶答時(shí)間 SETB OK。搶 答標(biāo)志位 MOV R3,0AH。搶答只顯示
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