【文章內(nèi)容簡介】 低則為低音，所以如果要用AT89C51產(chǎn)生聲音，可以利用程序產(chǎn)生頻率，送入到輸出口，再從該點連接到喇叭，即可驅(qū)動喇叭。發(fā)音電路如下圖31所示，在最左邊還應(yīng)該接上一電阻（大概1K~5K），如果接上電阻后可以接P1,P2,P3，如果接的是P0，還需要連接一個上拉電阻，因為P0口沒有上拉電阻。圖31 發(fā)音電路為了讓晶體管工作與飽和截至狀態(tài)，其中的晶體管最好使用高增益的晶體管，如達(dá)林頓晶體管。 軟件設(shè)計 延時控制器的軟件設(shè)計每秒鐘的設(shè)定延時方法可以有兩種一種是利用AT89C51內(nèi)部定時器才生溢出中斷來確定1秒的時間，另一種是采用軟件延時的方法。 計數(shù)器延時設(shè)計計數(shù)器初值計算定時器工作時必須給計數(shù)器送計數(shù)器初值，這個值是送到TH和TL中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全1到全0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值設(shè)定為C和計數(shù)初值設(shè)定為TC 可得到如下計算通式：TC=MC式中，M為計數(shù)器摸值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式0時M為213 ；在方式1時M的值為216；在方式2和3時為28計算公式：T=（M－TC）T計數(shù)或TC＝MT／T計數(shù)T計數(shù)是單片機時鐘周期TCLK的2倍；TC為定時初值如單片機的主脈沖頻率為TCLK 12MHz，經(jīng)過12分頻方式0 TMAX＝213＊1微秒＝方式1 TMAX＝216＊1微秒＝顯然１秒鐘已經(jīng)超過了計數(shù)器的最大定時間，所以我們只有采用定時器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個問題．１秒的方法我們采用在主程序中設(shè)定一個初值為20H的軟件計數(shù)器和使T0定時50毫秒。這樣每當(dāng)T0到50毫秒時CPU就響應(yīng)它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中，CPU先使軟件計數(shù)器減1，然后判斷它是否為零。為零表示1秒已到可以返回到輸出時間顯示程序。相應(yīng)程序代碼如下：1. 主程序主程序流程圖如圖32所示。圖32 主程序流程圖定時器需定時50毫秒，故T0工作于方式１。　初值：TC＝MT/T計數(shù)＝216－50ms/1us=15536=3CBOHORG 0000HSTART: MOV TMOD，01H ；令Ｔ0為定時器方式１ MOV TH0，3CH ；裝入定時器初值 MOV TL0，0B0H ； MOV 1E，82H ； 開T0中斷 SEBT TR0 ；啟動T0計數(shù)器 MOV R0，14H ；軟件計數(shù)器賦初值LOOP: SJMP $ ；等待中斷中斷程序流程圖如附錄A所示。ORG 000BHAJMP BRT0ORG 00BHBRTO：DJNZ R0，NEXTAJMP TIME；跳轉(zhuǎn)到時間及信號燈顯示子程序 DJNZ：MOV R0，14H ；恢復(fù)R0值 MOV TH0，3CH 。 重裝入定時器初值 MOV TL0，BOH 。 MOV 1E，82H RET1END 軟件延時MCS51的工作頻率為212MHZ，我們選用的AT89C51單片機的工作頻率為6MHZ。機器周期與主頻有關(guān)，機器周期是主頻的12倍，所以一個機器周期的時間為12*（1/6M）=2us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時間。具體的延時程序分析：DELAY：MOV R4，08H；延時1秒子程序DE2 ：LCALL DELAY1 DJNZ R4，DE2 RETDELAY1：MOV R6，00H；延時125ms 子程序 MOV R5，00HDE1 ：DJNZ R5，$ DJNZ R6，DE1 RET因為 MOV RN，DATA ，字節(jié)數(shù)為2 ，機器周期數(shù)為1，所以此指令的執(zhí)行時間為2ms。DELAY1 為一個雙重循環(huán)， 循環(huán)次數(shù)為256*256=65536 ，所以延時時間=65536*2=131072us 約為125us 。DELAY R4設(shè)置的初值為8 ， 主延時程序循環(huán)8次，所以125us*8= 1秒由于單片機的運行速度很快其他的指令執(zhí)行時間可以忽略不計。 搶答器的工作原理搶答器的工作原理是利用單片機的定時器T0、T1中斷完成，其余狀態(tài)循環(huán)調(diào)用是顯示子程序，用4個共陰極LED數(shù)碼管來顯示，用P0口作為數(shù)碼管的八個段選，、P1口接8個按鍵，提供選手搶答，—，提供開始、停止、結(jié)束、答題時間調(diào)整、搶答時間調(diào)整、加減1調(diào)整之用。電路原理圖如圖33所示。圖33 電路原理圖 搶答器實現(xiàn)功能搶答功能：通過八路按鍵配合程序來實現(xiàn)搶答功能。當(dāng)主持人按下?lián)尨疰I開始搶答后，此時任一路按下按鈕均閉鎖其它各路，由程序?qū)︽I盤譯碼并顯示最先按下?lián)尨疰I的路數(shù)及其當(dāng)前時間。搶答限時：主持人按下?lián)尨疰I后，設(shè)置5秒為搶答時間（此時間可在1—99秒之間修改）。若5秒內(nèi)無人搶答，倒計時為0時發(fā)出報警，說明該搶答題目無效。此時閉鎖所有搶答按鍵，只有當(dāng)主持人再次按下?lián)尨疰I開始下一次搶答時可以搶答。答題限時：當(dāng)選手按下按鈕時，啟動倒計時（此倒計時時間可在1—99秒之間修改），倒計時為0時發(fā)出報警，說明搶答時間到。 搶答器擴展功能1. 如果想調(diào)節(jié)搶答時間或答題時間，按“搶答時間調(diào)節(jié)”鍵或“答題時間調(diào)節(jié)”鍵進入調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時會顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時間或回答時間值，如果想加1秒按一下“加1S鍵”，如果想減1秒按一下“減1S”鍵，此時LED上會顯示改變后的時間，調(diào)整范圍為0S—99S，0S時再減1S會跳到99，99S時再加1S會變到0S。2. 主持人按“搶答開始”鍵，會有提示音，并立即進入搶答倒計時（預(yù)設(shè)30S搶答時間），如有選手搶答，會有提示音，并會顯示其號數(shù)立刻進入答題倒計時（預(yù)設(shè)60S搶答時間），不進行搶答查詢，所以只有第一個按搶答的選手有效。倒數(shù)時間到小于5S會每秒響一下提示音。3. 如果倒計時期間，主持人想停止倒計時可以隨時按“停止”按鍵，系統(tǒng)會自動進入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待主持人按“搶答開始”進入下次搶答計時。4. 如果主持人未按“搶答開始”鍵，而有人按了搶答鍵，這是犯規(guī)搶答，LED上會不斷閃爍FF和犯規(guī)號數(shù)并響個不停，直到按下“停止”鍵為止。5. ，—，數(shù)碼管段選P0口，位選P2口低3位。，。實驗結(jié)果 程序編譯實驗的程序通過偉福6000軟件編譯，產(chǎn)生HEX文件如圖41所示。圖41 程序編譯結(jié)果 通過Proteus仿真軟件進行仿真通過Proteus進行仿真，按下開始按鈕后，數(shù)碼管開始倒計時，如圖42所示。圖42 按下開始按鈕后的仿真結(jié)果當(dāng)有選手按鈕按下時，數(shù)碼管顯示選手號碼并開始倒計時，如圖43所示。圖43 按下選手按鈕時的仿真結(jié)果當(dāng)按下停止按鈕時，數(shù)碼管顯示FF，如圖44所示。圖44 按下停止按鈕時的仿真結(jié)果通過仿真結(jié)果證實，該方案可行，該設(shè)計方案通過AT89C51單片機的P0口作為段選輸出，用P2口作為位選輸出，動態(tài)掃描LED顯示管，顯示時間，—、結(jié)束、喇叭提示等功能。P1口接選手按鍵，控制搶答。本設(shè)計實現(xiàn)功能簡單，成本較低，很適合我們大學(xué)生動手實踐。結(jié)論這篇論文主要講述了如何用單片機設(shè)計一個數(shù)字搶答器，利用單片機比單純用數(shù)字電路更簡潔，成本更低，也更穩(wěn)定。深感單片機在控制方面的作用之大，有待進一步學(xué)習(xí)加強。通過這次基于單片機控制的數(shù)字搶答器的設(shè)計，使我們擺脫了單純的理論學(xué)習(xí)，讓我感受到了理論與實踐相結(jié)合的重要性。在本次設(shè)計中遇到了很多的問題，但是通過查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料及在網(wǎng)上搜集了許多資料，這樣更豐富了我們的知識，通過李秀英老師的細(xì)心指導(dǎo)，使得許多問題得到了解決，也使本次設(shè)計達(dá)到了預(yù)期的目的?？偟膩碚f，本次設(shè)計的基于單片機控制的數(shù)字搶答器設(shè)計具有電路簡單，成本較低，操作方便，靈敏可靠，并且具有工作穩(wěn)定，響應(yīng)速度快，實時性強等特點，該搶答器除具有基本的搶答功能外，還具有定時、計時和報警功能。但是由于自己的能力有限，有許多設(shè)計仍然需要做出改進，以此使其功能更加齊全。在本次設(shè)計的過程中，得到了李秀英老師，覃智廣老師，還有同學(xué)們的很多幫助，經(jīng)過自己的摸索，學(xué)會了很多的設(shè)計方法，也加深了我對數(shù)字電子技術(shù)，單片機原理及應(yīng)用等方面的知識，并學(xué)會了如何去主動解決遇到的難題，為以后做事情積累了信心和經(jīng)驗。致謝在整個畢業(yè)設(shè)計中，我得到了指導(dǎo)老師李秀英老師，還有覃智廣老師，王信老師的熱心指導(dǎo)和幫助，通過這幾位老師的耐心的指導(dǎo)，對我有很大幫助，經(jīng)過幾個月的努力，使得畢業(yè)設(shè)計順利完成。在畢業(yè)設(shè)計的實踐中，學(xué)到很多有用的知識，也積累了不少寶貴的項目開發(fā)經(jīng)驗。首先我要特別感謝我的各位專業(yè)老師，是他們給我了很大的鼓勵和支持，是他們?yōu)槲抑敢苏撐牡姆较?、架?gòu)，并對本論文逐字批閱，指出其中誤謬之處，使我有了思考的方向。其次，要感謝我的舍友和同學(xué)們，是你們在學(xué)習(xí)、生活中給了我熱心的支持，幫我收集了一些資料，我才能克服一個個的困難和疑惑，直至本次設(shè)計的順利完成。還要感謝我的父母，感謝你們的養(yǎng)育、培養(yǎng)，是你們給了我學(xué)習(xí)的動力。還要感謝我的母校，——宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院，是母校給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，給了我最好培育，在此都表示忠心的感謝，謝謝大家?。?！此外，由于時間緊，本人的水平有限，存在很多不足，歡迎各位老師、同學(xué)指正，將不勝感激！最后，感謝答辯組的各位老師們給予我指導(dǎo)與鼓勵，祝