【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 搶答器以AT89S51單片機(jī)為控制核心，控制精度較高，操作誤差主要來(lái)自晶振自身所造成的誤差。其他外圍電路包括復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、報(bào)警電路、LED顯示電路、搶答按鍵、功能設(shè)置鍵等。該智能搶答器具有計(jì)時(shí)記憶功能，一次時(shí)間設(shè)置完，復(fù)位后不需重新進(jìn)行時(shí)間設(shè)定；通過(guò)按鍵掃描輸出按鍵信息，并通過(guò)單片機(jī)將它轉(zhuǎn)化為在七段數(shù)碼管上顯示的字形符。單片機(jī)的P1口為8組搶答按鍵的輸入口，~，~。外部中斷INT0和INT1分別為搶答時(shí)間和回答時(shí)間的調(diào)整口，；。 數(shù)碼顯示數(shù)碼顯示管用來(lái)作為時(shí)間的顯示輸出，一般用7段數(shù)碼顯示管。本次設(shè)計(jì)中采用7段共陽(yáng)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?！?，P1口是準(zhǔn)雙向I/O接口在輸出驅(qū)動(dòng)部分具有驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載的能力，即輸出電流不大于400μA，所以在接電阻時(shí)選擇接510Ω限流電阻。而在位選方面采～。 四 系統(tǒng)調(diào)試與仿真 系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，而且兩者是密不可分的。我們?cè)O(shè)計(jì)好的硬件電路和軟件程序，只有經(jīng)過(guò)聯(lián)合調(diào)試，才能驗(yàn)證其正確性；軟硬件的配人情況以及是否達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，也只有經(jīng)過(guò)調(diào)試，才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以解決、完善，最終開(kāi)發(fā)成實(shí)用產(chǎn)品?！∮布{(diào)試分單元電路調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試，單元電路試驗(yàn)在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)進(jìn)行，這里的調(diào)試只是將其制成印刷電路板后試驗(yàn)電路是否正確，并排除一些加工工藝性錯(cuò)誤（如錯(cuò)線、開(kāi)路、短路等）。這種調(diào)試可單獨(dú)模擬進(jìn)行，也可通過(guò)開(kāi)發(fā)裝置由軟件配合進(jìn)行，硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試則必須在系統(tǒng)軟件的配合下進(jìn)行。軟件調(diào)試一般包括分塊調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試兩個(gè)階段。程序的分塊調(diào)試一般在單片機(jī)開(kāi)發(fā)裝置上進(jìn)行，可根據(jù)所調(diào)程序功能塊的入口參量初值編制一個(gè)特殊的程序段，并連同被調(diào)程序功能塊一起在開(kāi)發(fā)裝置上運(yùn)行；也可配合對(duì)應(yīng)硬件電路單獨(dú)運(yùn)行某程序功能塊，然后檢查是否正確，如果執(zhí)行結(jié)果與預(yù)想的不一致，可以通過(guò)單步運(yùn)行或設(shè)置斷點(diǎn)的方法，查出原因并加以改正，直到運(yùn)行結(jié)果正確為止。這時(shí)該 程序功能塊已調(diào)試完畢，可去掉附加程序段。其它程序功能塊可按此法進(jìn)行調(diào)試。程序聯(lián)機(jī)調(diào)試就是將已調(diào)試好的各程序功能塊按總體結(jié)構(gòu)聯(lián)成一個(gè)完整程序，在所研制的硬件電路上運(yùn)行。從而試驗(yàn)程序整體運(yùn)行的完整性、正確性和與硬件電路的配合情況。在聯(lián)調(diào)中可能會(huì)有某些支路上的程序、功能塊因受條件制約而得不到相應(yīng)的輸入?yún)?shù)，這時(shí)，調(diào)試人員應(yīng)創(chuàng)造條件進(jìn)行模擬調(diào)試。在聯(lián)調(diào)中如發(fā)現(xiàn)硬件問(wèn)題也應(yīng)及時(shí)修正，直到單片機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件全部調(diào)試成功為止。系統(tǒng)調(diào)試完成后，還要進(jìn)行一段時(shí)間的試運(yùn)行，從而檢驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，驗(yàn)證系統(tǒng)功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，是否達(dá)到預(yù)期的效果。 軟件調(diào)試問(wèn)題分析數(shù)碼管顯示問(wèn)題：本次設(shè)計(jì)的最終方案是采用數(shù)碼管顯示屏實(shí)現(xiàn)顯示功能，最初數(shù)碼管顯示不正常，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。通過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)這是由于延時(shí)時(shí)間選擇不當(dāng)會(huì)使人眼產(chǎn)生視覺(jué)暫留效果，每一次顯示時(shí)都必須加入適當(dāng)?shù)臅r(shí)間延時(shí)。由于一開(kāi)始所選用的延時(shí)時(shí)間太短因此出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，在增加顯示延時(shí)之后，數(shù)碼管顯示正常。蜂鳴器異常啟動(dòng)問(wèn)題：蜂鳴器的啟動(dòng)/關(guān)閉是通過(guò)單片機(jī)輸出的控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)前時(shí)間與鬧鐘設(shè)置時(shí)間比較吻合時(shí)，單片機(jī)將對(duì)鬧鈴控制口執(zhí)行取反命令，從而啟動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。一開(kāi)始編寫程序時(shí)，沒(méi)有對(duì)控制口的最初狀態(tài)作正確設(shè)置，由于系統(tǒng)開(kāi)機(jī)復(fù)位后，鬧鈴控制口處于高電平狀態(tài)，因此出現(xiàn)一開(kāi)機(jī)蜂鳴器就處于啟動(dòng)狀態(tài)的情況。通過(guò)在主程序最開(kāi)始加入對(duì)鬧鈴控制口取零命令后，蜂鳴器啟動(dòng)/關(guān)閉控制恢復(fù)正常。 按鍵消抖問(wèn)題：在最初編寫程序時(shí)，鍵盤控制部分按照常例加入了按鍵消抖程序。在實(shí)際調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)按鍵出現(xiàn)反應(yīng)不靈敏現(xiàn)象。這是因?yàn)樵阪I盤控制程序中，除了消抖程序外，還加入了按鍵提示音程序（每次按壓鍵盤時(shí)，蜂鳴器發(fā)出“嘩”的一聲提示音）。由于在調(diào)用提示音子程序時(shí)，實(shí)際上已實(shí)現(xiàn)了一次時(shí)間的延時(shí)，因此再加入按鍵消抖程序的延時(shí)后，致使延時(shí)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)按鍵反應(yīng)不靈敏問(wèn)題。通過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)提示音子程序本身所產(chǎn)生的延時(shí)已能夠滿足按鍵消抖時(shí)間延遲的要求，因此在鍵盤控制程序中無(wú)需再加入專門的按鍵消抖程序。在去除按鍵消抖程序后，按鍵控制靈敏度恢復(fù)正常。 Proteus 仿真Proteus軟件是來(lái)自英國(guó)Labcenter Electronics公司的EDA工具軟件,Proteus軟件除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖,PCB自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外, 其革命性的功能是,他的電路仿真是互動(dòng)的,針對(duì)微處理器的應(yīng)用,還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程,并實(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)調(diào)試,如有顯示及輸出, 還能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果,配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器,邏輯分析儀等,PROTUES的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機(jī)，元件庫(kù)齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。該軟件的特點(diǎn)：1. 全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。3. 目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。4. 支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大 ，可仿真5AVR、PIC。五 電路板的制作與檢查在電路板的制作中，首先要進(jìn)行線路的排布。利用PROTEL軟件模擬實(shí)際電路板的線路走向，盡量避免線路出現(xiàn)交叉短路，電源線路盡量安排在電路板的最外圈。PCB板刻錄完成之后，開(kāi)始進(jìn)行焊接工作。焊接完后進(jìn)行電路板檢查，將原線路圖與實(shí)際焊接的電路板進(jìn)行對(duì)比，由于線路不多，所以用萬(wàn)用表的歐姆檔或是短路聲響指示功能來(lái)做焊點(diǎn)的檢測(cè)，如此可以避免焊接時(shí)漏焊、虛焊和配線錯(cuò)誤的問(wèn)題，同時(shí)保證了所制作出來(lái)的線路與原設(shè)計(jì)線路的一致性。 一般來(lái)說(shuō)，造成硬件問(wèn)題的首要問(wèn)題就是焊接了，也就是說(shuō)焊接的好與壞直接響產(chǎn)品的正常運(yùn)行。造成焊接質(zhì)量不高的常見(jiàn)原因是:1. 焊錫用量過(guò)多,形成焊點(diǎn)的錫堆積；焊錫過(guò)少,不足以包裹焊點(diǎn)。焊接時(shí)烙鐵溫度過(guò)低或加熱時(shí)間不足,焊錫未完全熔化、浸潤(rùn)、焊錫表面不光亮(不光滑),有細(xì)小裂紋。,焊錫與元器件或印刷板之間夾雜著一層松香,造成電連接不良。若夾雜加熱不足的松香,則焊點(diǎn)下有一層黃褐色松香膜；若加熱溫度太高,則焊點(diǎn)下有一層碳化松香的黑色膜。對(duì)于有加熱不足的松香膜的情況,可以用烙鐵進(jìn)行補(bǔ)焊。對(duì)于已形成黑膜的,則要吃凈焊錫,清潔被焊元器件或印刷板表面,重新進(jìn)行焊接才行。指焊錫量過(guò)多,造成元器件的焊點(diǎn)之間短路。這在對(duì)超小元器件及細(xì)小印刷電路板進(jìn)行焊接時(shí)要尤為注意。,焊點(diǎn)明圍松香殘?jiān)芏?。?dāng)少量松香殘留時(shí),可以用電烙鐵再輕輕加熱一下,讓松香揮發(fā)掉,也可以用蘸有無(wú)水酒精的棉球,擦去多余的松香或焊劑。這多是由于加熱溫度不足或焊劑過(guò)少,以及烙鐵離開(kāi)焊點(diǎn)時(shí)角度不當(dāng)浩成的內(nèi)。最小系統(tǒng)的電路不工作，首先應(yīng)該確認(rèn)電源電壓是否正常。用電壓表測(cè)量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否符合電源電壓，常用的是5V左右。接下來(lái)就是檢測(cè)復(fù)位引腳的電壓是否正常，EA引腳的電壓要正常為5V左右。六 總結(jié)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。這次制作與設(shè)計(jì)不僅涉及到我們以前所學(xué)到的單片機(jī)，模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)，高等數(shù)學(xué)等課程的知識(shí)還涉及到很多我們的選修及課外的知識(shí)像實(shí)訓(xùn)課上學(xué)到的手工焊接技術(shù)等等知識(shí)。第二是理論聯(lián)系實(shí)際性太強(qiáng)，把所學(xué)的搜集到得知識(shí)運(yùn)用的實(shí)際中不是一件容易的事，不僅由元件從課本上的符號(hào)到實(shí)物的認(rèn)識(shí)還是理論