【文章內(nèi)容簡介】 一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延 遲 10ms 后振蕩器起振 ， 在 XTAL2 引腳產(chǎn)生幅度為 3V 左右的正弦波時鐘信號 ， 其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C2， C3 的作用有兩個 ： 一是幫助振蕩器起振 ； 二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。C2， C3 的典型值為 30PF。 單片機在工作時 ， 由內(nèi)部振蕩器產(chǎn) 生或由外 部 直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù) ， 常用 fosc 表示。如時鐘頻率為 12MHz， 即 fosc=12MHz,則時鐘周期為 1/12181。s。 復(fù)位電路 復(fù)位電路用于產(chǎn)生復(fù)位信號，通過 RST 引腳送入 單片機，進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位后單片機的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖 34 所示： 圖 34 復(fù)位電路 圖 34 是 由按鍵 RESET、電容 C1 及電阻 R1 構(gòu)成 的 按鍵電平復(fù)位電路。該電路是通過使 復(fù)位端經(jīng)電阻與電源接通實現(xiàn)的。當(dāng)按下按鍵 RESET 后 ，單片機的 RST 管腳處于高電平，此時單片機處于復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)通電后，由于電容的緩慢充電，單片機的復(fù)位管腳電壓逐步由高向低轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一段時間后，單片機的復(fù)位管腳處于穩(wěn)定的低電平狀態(tài)，此時單片機通電復(fù)位完畢，系統(tǒng)程序從 0000H 開始執(zhí)行。 顯示電路 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 9 盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。 本設(shè)計的顯示電路主要由一個四位 8 段的數(shù)碼管及 7 個電阻組成。 數(shù)碼管 是由條形發(fā)光二極管組成 “ 8” 字形的 LED 顯示器。通過數(shù)碼管中發(fā)光二極管的亮暗組合，可 以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號。本設(shè)計采用的 8 段數(shù)碼管是在 7 段發(fā)光二極管的基礎(chǔ)上再加一個圓點型發(fā)光二極管，用于顯示小數(shù)點。 數(shù)碼管顯示方式分為動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種，靜態(tài)顯示時顯示的數(shù)字比較穩(wěn)定，需要的驅(qū)動程序比較簡單，但是占用的端口資源較多；動態(tài)顯示具有硬件簡單，功耗低和顯示靈活性強等優(yōu)點，不過動態(tài)顯示驅(qū)動程序復(fù)雜性增加，并且顯示亮度較低。本設(shè)計要求功耗低，所以采用動態(tài)顯示的方法。 電阻在這里主要是調(diào)整電壓的作用。 圖 35 是本設(shè)計的顯示電路圖 。 圖 35 顯示電路 數(shù)碼管的工作 狀態(tài) ：當(dāng)主持人沒有 按下開始按鈕時，數(shù)碼管上顯示 FFF。當(dāng)主持人按下開始按鈕后， 3 號 管顯示出搶答倒計時的時間， 1 號 管顯示獲取搶答機會的選手號碼。當(dāng)主持人按下復(fù)位按鈕后，數(shù)碼管又顯示 FFF。 10 鍵盤電路 鍵盤是單片機不可缺少的人機交換設(shè)備，鍵盤上的鍵猶如一個機械開關(guān)，手按下鍵閉合，手放開鍵釋放。但是這里所指的鍵盤不是 PC 機使用的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，這里的鍵盤電路是由多個按鍵開關(guān)組成的。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1S2S3S4S5S6S 0 39。清除S0 開始加一 S8S9 減一L S 1S O UN D E RS1 圖 36 鍵盤電路 鍵盤電路主要由按鈕組成，還有一個蜂鳴器。開始按鈕和 清除 按鈕由主持人操作，S1 到 S6 由選手操作。加一鍵及減一鍵主要 用來改變倒計時時間的設(shè)定。 直接按加一鍵或減一鍵，可以設(shè)定搶答的倒計時時間；按一次減一鍵，再按加一鍵或者減一鍵可以對答題倒計時進(jìn)行設(shè)定。因為 /INT0 的優(yōu)先級高于 /INT1，所以，在設(shè)定搶答倒計時時應(yīng)該先按減一鍵實現(xiàn)中斷，然后才能按加一、減一鍵設(shè)定時間。 在主持人按下開始按鈕、選手按下按鈕搶答時，蜂鳴器都只響一下，倒計時時間短于 5 秒時，蜂鳴器出現(xiàn)報警提示。 11 4系統(tǒng)軟件設(shè)計 本設(shè)計用到的軟件是 Proteus 和 Keil C 軟件。 Proteus 是英國 Labcenter electroincs 公司研發(fā)的 EDA 工具軟件。它是一個集模擬電路、數(shù)字電路、模 /數(shù)混合電路以及多種微控制器系統(tǒng)為一體的系統(tǒng)設(shè)計和仿真平臺。是目前同類軟件中最先進(jìn)、最完整的電子類仿真平臺之一。它真正實現(xiàn)了在計算機上完成從原理圖、電路分析與仿真、單片機代碼調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗證到 PCB 板生成的完整的電子產(chǎn)品研發(fā)過程。要想使用 Proteus 來進(jìn)行單片機系統(tǒng)的仿真，還需要一個編譯系統(tǒng) Keil C 181。Vision 的支持。 Keil C 軟件是基于 80C51 內(nèi)核的微處理器軟 件開發(fā)平臺，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、連接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是 C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確 性和效率方面達(dá)到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制項。 在兩個軟件的結(jié)合下，才能 對電路實行仿真，繼而得出設(shè)計的仿真結(jié)果。 12 系統(tǒng) 功能圖 本系統(tǒng)的程序是由一個個具有不同功能的子程序組合完成整個設(shè)計功能的，它主要包括七大模塊：系統(tǒng)初始化模塊、按鍵模塊、非法搶答模塊、正確搶答模塊、搶答時間模塊、回答時間模塊和數(shù) 碼顯示模塊 。 系 統(tǒng) 初 始 化 模 塊按 鍵 模 塊非法搶答模塊正確搶答模塊搶答時間模塊回答時間模塊數(shù) 碼 顯 示 模 塊 圖 41 系統(tǒng)功能模塊圖 根據(jù)上面的系統(tǒng)功能模塊框圖，能夠很清晰的了解該搶答器的功能。 13 程序流程圖 程 序 加 載運 行 程 序數(shù) 碼 管 上 顯 示 F F F是 否 正 確 搶 答主 持 人 按 下 開始 按 鈕主 持 人 未 按 下開 始 按 鈕否是選 手 是 否 搶 答數(shù) 碼 管 上 顯 示選 手 號 碼 及 答題 倒 計 時 ， 蜂鳴 器 響 一 下數(shù) 碼 管 上 顯 示 時 間小 于 等 于 5 秒 ， 蜂 鳴器 報 警 ， 最 終 數(shù) 碼管 上 顯 示 F F F 否是數(shù) 碼 管 上 顯 示 犯 規(guī)選 手 按 鈕 ， 并 且 蜂鳴 器 報 警答 題 結(jié) 束 ， 主 持人 根 據(jù) 選 手 答 題情 況 計 分下 一 題 開 始 搶 答 圖 42 程序流程圖 根據(jù)圖 42，我們可以清晰的了解搶答器的工作過程。 14 仿真結(jié)果 （ 1） 復(fù)位圖 ： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P