【文章內容簡介】 編，故本次設計的程序采用匯編語言來寫，詳見附錄一。第五章 系統(tǒng)仿真與調試Protues(海神)的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機，元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)單片機仿真系統(tǒng)[14]。下圖是本人安裝的Protues軟件初始界面： 圖51 Protues軟件初始界面該軟件的特點有：(1) 滿足常用單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準，并在同類產品中具有明顯優(yōu)勢。(2) 具有模電仿真、數(shù)電仿真、單片機及其外圍電路組成系統(tǒng)仿真。(3) 目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC系列以及各種外圍芯片。(4) 支持大量的存儲器和外圍芯片。Protues與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路情況。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程及結果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，彌補了實驗和工程應用間脫節(jié)的矛盾現(xiàn)象。Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機軟件，Keil軟件提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起[15]。下圖是本人安裝的Keil軟件初始界面： 圖52 Keil軟件初始界面仿真過程操作如下：1）在Protues中畫出系統(tǒng)電路圖。2）將程序在Keil中編譯并生成hex文件。3）把上述hex文件載入STC89C52單片機中4）運行仿真。仿真結果如下：1）系統(tǒng)初始狀態(tài)啟動電源后系統(tǒng)自動復位，數(shù)碼管顯示“F FF”。這次設計中，電源用的是5V變壓器，可以給STC89C51單片機及其他電路提供5V直流電源。以下是系統(tǒng)仿真時的部分電路截圖。 圖53 初始化2）搶答開始后, 搶答器倒計時狀態(tài) 本次設計的八路搶答器可同時供八名選手進行比賽，分別用八個按鈕SW1~SW8表示[16]。該系統(tǒng)還設置一個系統(tǒng)清除鍵和一個搶答器開始鍵，并由主持人自由控制。下圖是搶答開始后, 搶答器進入八秒倒計時狀態(tài)的部分電路截圖。 圖54 8秒倒計時3）6號選手搶答后43秒倒計時狀態(tài) 本次設計的八路搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答時間可由主持人自由設定（如15s）[17]。當主持人啟動開始鍵后，定時器進行減計倒計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響。若搶答時間已到無人搶答，本次搶答無效。 圖55 6號選手答題43秒倒計時 4）5號選手犯規(guī)狀態(tài) 主持人按清除鍵時，禁止搶答，若某選手犯規(guī)搶答，數(shù)碼管將顯示選手號與“FF”。下圖是主持人禁止搶答后, 5號選手犯規(guī)搶答時的部分電路截圖。 圖56 5號選手犯規(guī)演示過程操作如下：1）把仿真成功后的hex文件載入STC89C52單片機中2）運行仿真。演示結果如下：1）系統(tǒng)初始狀態(tài)啟動電源后系統(tǒng)自動復位，數(shù)碼管顯示“F FF”。這次設計中，電源用的是5V變器以下是系統(tǒng)仿真時的部分電路截圖。 圖57 5號選手犯規(guī)2）搶答開始后, 搶答器倒計時狀態(tài) 本次設計的八路搶答器可同時供八名選手進行比賽，分別用八個按鈕SW1~SW8表示。該系統(tǒng)還設置一個系統(tǒng)清除鍵和一個搶答器開始鍵，并由主持人自由控制。下圖是搶答開始后, 搶答器進入八秒倒計時狀態(tài)的部分電路截圖。 圖58 8秒倒計時3）6號選手搶答后43秒倒計時狀態(tài)主持人啟動開始鍵后，定時器進行減計倒計時，同時揚聲器發(fā)聲，下圖便是6號選手成功搶答后43秒倒計時狀態(tài)圖59 6號選手成功搶答后43秒倒計時狀態(tài)4）5號選手犯規(guī)狀態(tài)主持人按清除鍵時，禁止搶答，若某選手犯規(guī)搶答，數(shù)碼管將顯示選手號與“FF” [18]。下圖是主持人禁止搶答后, 5號選手犯規(guī)搶答時的部分電路截圖。 圖510 5號選手犯規(guī)5）實物展示通過這段時間的努力，終于成功做好了預期的八路搶答器。下面展示一下實物圖片（手機拍攝，像素可能不是很高）。 圖511 俯視圖 圖512 右側面圖圖513 左側面圖 圖514 正面圖 圖515 背面圖通過這段時間的辛勤努力，終于成功做好了智能八路搶答器，該搶答器完全實現(xiàn)了預期的各項基本功能，是一次較為成功的理論與實踐的結合。 在軟件調試的過程中，出現(xiàn)過下面幾個問題：Kiel編程軟件安裝不了，由于網上下載的該軟件需要提供License，之后通過上網查找各種資料[19]，才得以安裝；在軟件編譯調試過程中，經常出現(xiàn)錯誤，生成不了Hex文件，之后經過仔細排查，才生成了該文件；導入Hex文件后，用安裝好的Protues軟件仿真時，卻又仿真不了，后來才發(fā)現(xiàn)是因為自己先前安裝了Ram disk（虛擬內存硬盤）軟件更改了“我的電腦” 設置引起的。一般來說，造成硬件問題的首要原因就是焊接失誤，即焊接的好壞直接影響到產品的正常與否[20]，在本次設計制作的焊接過程中遇到了一些問題，通過查找資料，找到了相關原因：1）焊錫用量過多導致焊點的錫堆積；焊錫過少又不足以包裹焊點；2）冷焊。焊接時烙鐵溫度過低或加熱時間不足，焊錫未完全熔化、浸潤、焊錫表面不光亮，有細小裂紋。3）焊錫連橋。指焊錫量過多，造成元器件的焊點之間短路。這對超小元器件及細小印刷電路板進行焊接時要尤為注意。4）焊點表面的焊錫形成尖銳的突尖。這多是由于加熱溫度不足或焊劑過少，以及烙鐵離開焊點時角度不當造成的。 有時，調試時最小系統(tǒng)的電路不工作，通過查資料才明白，首先應該確認電源電壓是否正常[21]。用電壓表測量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否符合電源電壓，我買的就是5V變壓器。接下來就是檢測復位引腳的電壓是否正常，EA引腳的電壓要正常位5V左右。第五章 總結和展望畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設計也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢設終于完成了。之前我覺得畢設只是對這四年來所學知識的大概總結，直到面對它時才發(fā)現(xiàn)自己的想法是錯誤的。畢設不僅是對前面所學知識的一種檢驗，更是對自我能力的一種提高。通過這次畢設我明白了自己所學知識太理論化了，以致面對實際的課題總是感到很茫然，同時，我也深刻認識到學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自身的綜合素質。在本次畢設中，我選擇的課題是以51單片機為基礎，通過復習相關知識，查閱有關資料，同時學習新的理論，根據(jù)所掌握的理論知識，選擇設計方案及所需器件。雖然在畢設的過程中遇到許多問題，但通過自己不斷的查閱書籍和導師的悉心指導，最后所有困難都迎刃而解。這對于培養(yǎng)我們的自學能力和獨立工作能力是至關重要的。走過大四，我感到自己應用專業(yè)知識解決實際問題的能力有了較大提高，并且這次畢設的選題，是一個實際搶答器的制作，因此，對于即將參加工作的我來說，無疑是一次重要的演練。我想，通過這次畢業(yè)設計，步入單位后，我將能夠更快更好的適應工作崗位和要求，I believe I can do it！參考文獻[1] 王冬梅, 張建秋. 基于單片機的八路搶答器設計與實現(xiàn)[J]. 佳木斯大學學報, 2009, 27(3): 350.[2] 周功明, 周陳琛. 基于單片機AT89C2051的九路多功能智力競賽搶答器的設計[J]. 現(xiàn)代電子技術, 2006, 10(20): 4.[3] 謝道平. 基于Proteus仿真的單片機多功能智能搶答器的設計[J]. 長春大學學報, 2011, 21(10): 12.[4] 耿仁義等. 新編微機原理及接口技術. 2006.[5] 文明月. 基于AT89S52單片機的搶答器設計與實現(xiàn)[J]. 科技創(chuàng)新導報, 2009, 28(10): 35.[6] 周潤景, 張麗娜. 基于PROTEUS 的電路及單片機系統(tǒng)設計與仿真[M]. 北京: 北京航天航空大學出版社, 2006.[7] 周堅. 單片機C 語言輕松入門[M]. 北京: 北京航天航空大學出版社, 2006.[8] 李萍, 張池, 張勃. AT89S51 單片機原理、開發(fā)與應用實例[M]. 北京: 中國電力出版社, 2008.[9] Wang Yihuai, Liu Xiao. Embedded systems–the design and application of HCS12 micro controller [M]. Beijing: Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press, 2008.[10] Zhou Gongming, ZHOU Chenchen. Design of nine groups multipurpose intelligence petitions viing to answer first based on single chip AT89C2051[J]. Modern Electronics Technique, 2006, 10(20): 46.[11] Gong Changlai. Design of intelligent first signal discriminator based on single chip microputer [J]. Automation amp。Information Engineering of Guangdong, 2003, 3（3）：2830.[12] Li Penghui. Snatched the answering programming based on the PLC intelligence[J] . Electrical Engineering, 2010, 9(9): 7677.[13] Wang Wei. Principle and applications of HCS12 microcontrollers[M]. Beijing: Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press, 2007.[14] Han Manlin. Design of use touching screen and PLC to control the Fourway vying answer machine [J]. Electronic Engineer, 2007, 33(12) : 7780.[15] Li Huihui, GUO Lei, LIU Kun. Remote sensing image fusion based on curvelet transform[J]. Journal of Optoelectronics Laser, 2008, 19(3 ): 400403.[16] Zhang Jiulong,ZHANG Zhiyu,QU Xiaoe,et al. Face recognition based on Curvelet [J]. Computer Engineering and Application, 2007, 43(27):199200, 299.[17] Chou Kungming, Zhou Chenchen. Design of 9way multifunctional quiz responder based on the single chip microcontroller AT89C2051 [J]. Modern electronic technology, 2006, 25(20):64.[18] Wang Wei. Principle and applications of HCS12 microcontrollers [M].Beijing: Beijing University of Aeronautics an