基于51單片機(jī)的數(shù)字搶答器(編輯修改稿)
2024-12-14 07:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 壓電源供電部分 本次設(shè)計(jì)電源部分采用，常用 DC+5V 電源電路，從外部接入 810VAC/DC 電壓，通過(guò)電橋整流以及電容濾波后，進(jìn)入 7805，再次濾紋波后由 DC_OUT 接出，電壓為 +5V。注意的是，由于 7805 的功耗較大，所以必須要加散熱片。加 D6是為了防止電流反沖。 十六位搶答鍵盤(pán) 部分 圖 33 4X4 掃描鍵盤(pán) 該 4X4 掃描鍵盤(pán)是在單片機(jī)中常用的鍵盤(pán)，用單片機(jī)的任意一組 I/O 口，就可以擴(kuò)展這樣的 16 個(gè)鍵盤(pán)。本設(shè)計(jì)采用的是 P1 口，如果用到 P0 口擴(kuò)展時(shí)間需要加上拉電阻。對(duì)于掃描鍵盤(pán)的編程也比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有涉及到其他外接的控制器，也就不涉及硬件的時(shí)序等。只需要對(duì)行（或列）進(jìn)行掃描，然后用延時(shí)來(lái)防抖動(dòng)就行。再用查表方法可以查出對(duì)應(yīng)的按鍵狀態(tài)。 6 四位數(shù)碼管顯示部分 圖 34 四位數(shù)碼管顯示電路 顯示部分采用共陽(yáng)極的四位數(shù)碼管顯示。軟件設(shè)計(jì)時(shí)候，也需要對(duì) 4 位公共端進(jìn)行掃描。由于公共端是接高電平有效，而單片機(jī)復(fù)位在 P0 口加上拉電阻后，呈現(xiàn)的是高電平。故最好在公共端加上非門(mén)，故可以用一個(gè) PNP 的晶體管來(lái)代替非門(mén)。這樣就可以避免單片機(jī)復(fù)位以后數(shù)碼管會(huì)誤顯示。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，用常用的動(dòng)態(tài)顯示方法編程。 搶答報(bào)警部分 圖 35 搶答器報(bào)警電路 報(bào)警電路采用的是有源蜂鳴器報(bào)警，采用 9015 驅(qū)動(dòng)。而用 也就是定時(shí)器 1 的外部引腳控制，這樣可以方便的利用定時(shí)器中斷進(jìn)行控制。使軟件設(shè)計(jì)時(shí)可以提高單片機(jī)的執(zhí)行效率，同時(shí)也可以方便地進(jìn)行控制報(bào)警的時(shí)間長(zhǎng)短。 主持 人開(kāi)關(guān) K18 接單片機(jī)的 ，也就是單片機(jī)的外部中斷 1，可以很好的利用單片機(jī)的外部中斷，進(jìn)行搶答復(fù)位。 7 電路參數(shù)的計(jì)算及元器件的選擇 電源部分： D D D D D6均采用普通二極管 1N4007。C C8 分別采用1000uf 和 470uf，用來(lái)濾去較大的交流成分。 C C7均選 104 瓷片電容，用于濾除小紋波。穩(wěn)壓芯片選 7805，產(chǎn)生 +5V 直流電壓。 報(bào)警電路部分：為使驅(qū)動(dòng)能力較大，選用了 9015（ PNP 型三極管）利用其灌電流來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，而沒(méi)選用 NPN 型利用拉電流驅(qū)動(dòng)。 其余部分均按其典型 應(yīng)用電路的參考參數(shù)選擇元件。 8 4 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)所用工具 制圖軟件： protel 99 se Protel 99 SE 系統(tǒng)是 Protel Technology 公司開(kāi)發(fā)的基于 Windows 環(huán)境下的電路板設(shè)計(jì)軟件。 采用設(shè)計(jì)庫(kù)管理模式，可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開(kāi)放性及 3D模擬功能，是一個(gè) 32位的設(shè)計(jì)軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作，可以設(shè)計(jì) 32 個(gè)信號(hào)層， 16 個(gè)電源 地層和 16 個(gè)機(jī)加工層。 仿真軟件： Proteus Proteus 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(zhuān)業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境： Keil uVision3 Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS51系列單片機(jī)的軟件 ， Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 9 程序設(shè)計(jì)總體框圖 軟件設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)圖 圖 41 定時(shí)中斷框圖 圖 42 按鍵子程序框圖 主 程 序 開(kāi) 始初 始 化顯 示 程 序按 鍵 程 序鍵 值 處 理無(wú) 鍵 按 下有 鍵 按 下數(shù) 據(jù) 重 置到 1 S ？修 改 倒 計(jì) 時(shí)單 元定 時(shí) 到 ？報(bào) 警 器 響按 鍵 鎖 定NYNY定 時(shí) 中 斷 開(kāi) 始中 斷 返 回按 鍵 程 序開(kāi) 始返 回按 鍵 未 鎖 定 ？I/O 狀 態(tài) 查 詢鍵 值 賦 值NY10 程序設(shè)計(jì)相關(guān)說(shuō)明 本程序主要包括了 4 個(gè)部分的程序模塊：倒計(jì)時(shí)模塊，顯示子程序模塊，按鍵掃描程序模塊，報(bào)警程序模塊。另外，主持人的復(fù)位 /開(kāi)始開(kāi)關(guān)程序使用了外部中斷 1。 倒計(jì)時(shí)模塊 倒計(jì)時(shí)功能的完成用到了定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 0， 倒計(jì)時(shí)程序如下： void timeset() interrupt 1 { c。 //c 值自減一 if(c==0) { time。 //time 值自減一
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