【文章內(nèi)容簡介】 波特率誤差：9600=2SMOD106/（3212（256X））當(dāng)SMOD=0時，X=253=0FDH；當(dāng)SMOD=1時，X=250=0FAH。實際的波特率及誤差如下：SMOD=%；SMOD=%。若設(shè)置波特率為2400bps，只改變SMOD，分析下是否產(chǎn)生不同的波特率誤差：2400=2SMOD106/（3212（256X））當(dāng)SMOD=0時，X=244=0F4H；當(dāng)SMOD=1時，X=232=0E8H。實際的波特率及誤差如下：SMOD=%；SMOD=%經(jīng)過多次的運算證明，對于常用的標(biāo)準(zhǔn)波特率，都能正確地計算出T1的計數(shù)初值，所以這個晶振是最常用的，特別適用在串行電路中，精度非常高。 智能搶答器方案設(shè)計 硬件電路總框圖如圖31所示，這次設(shè)計采用STC89C52實現(xiàn)。將PC機作為上位機，STC89C52作為下位機，下位機主要完成對按鍵的掃描、對上位機進行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送以及分?jǐn)?shù)的顯示功能。這個方案電路簡單，功能較多，并能足夠地拉長選手之間的距離，且充分利用STC89C52的資源。 圖31 硬件電路總框圖因為它具有靈活性和可行性，即使增加搶答路數(shù)時，只要增加分機的個數(shù)即可且電路也比較簡單。 主要模塊設(shè)計方案 單片機的選擇本電路的核心部件就是主控芯片—單片機，因此對單片機的選擇非常關(guān)鍵。在我國，用得最多的單片機系列當(dāng)首推MCS51單片機系列，STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。STC89C52具體介紹如下：（1）主電源引腳（2根）VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源。GND(Pin20)：接地線。（2）外接晶振引腳（2根）XTAL1(Pin18)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端。XTAL2(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端。（3）控制引腳（4根）RST/VPP（Pin9）：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個機器周期的高電平將使單片機復(fù)位。ALE/PROG（Pin30）：地址鎖存允許信號。PSEN（Pin29）：外部存儲器讀選通信號。EA/VPP（Pin31）：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。（4）可編程輸入/輸出引腳（32根）STC89C52單片機有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、PPP3口，每個口有8位（8根引腳），共32根。P0口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，～。P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～。P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～。P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～。STC89C52共有40根引腳。在設(shè)計中，P0口作為LED的段控腳。，作為STC89C52和RS232通信的接口。，、。在引腳分配時，、，這兩個按鍵就是選手的搶答鍵。另外。STC89C52的管腳配置如圖32所示。圖32 STC89C52管腳分配圖 準(zhǔn)備搶答電路的設(shè)計準(zhǔn)備搶答電路說明可以準(zhǔn)備開始搶答，所以采用綠色發(fā)光二極管串上限流電阻來實現(xiàn)。當(dāng)主持人按下上位機VB界面中的準(zhǔn)備按鍵，該綠色發(fā)光二極管就會點亮，告訴選手可以準(zhǔn)備開始搶答了。此電路簡單，容易實現(xiàn)，又能滿足我們所需的要求。其設(shè)計如圖33所示。圖33 準(zhǔn)備搶答圖 單片機與PC機通訊的實現(xiàn)[7]眾所周知，計算機無法分辨所謂的數(shù)字和文字，在其內(nèi)部的記錄中所有的數(shù)據(jù)都是0和1。所有電子儀器的基礎(chǔ)均來自“開”、“關(guān)”兩個狀態(tài)的改變，我們可以將它們表示0與1或者是“高電位”、“低電位”。而任何電子零件或芯片的高低電位都有一定的規(guī)定，RS232也有相關(guān)電氣標(biāo)準(zhǔn)電位定義。在RS232的標(biāo)準(zhǔn)中，電壓在+3V～+15V稱為邏輯0，電壓在3V～15V稱為邏輯1[8]。而單片機標(biāo)準(zhǔn)中。電位定義不一樣，是不能通信的，所以需要電平轉(zhuǎn)換。這次設(shè)計使用到的是MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片[9]。 MAX232是一種雙組驅(qū)動器/接收器，片內(nèi)含有一個電容性電壓發(fā)生器以便在單5V電源供電時提供TIA232F電平。每個接收器將TIA232F電平輸入轉(zhuǎn)換為5VTTL/CMOS電平。，而且可以接收177。30V的輸入。每個驅(qū)動器將TTL/CMOS輸入電平轉(zhuǎn)換為TIA232F電平。這次設(shè)計使用的是MAX232CAP，其工作溫度范圍為40℃至80℃。此外在設(shè)計中。圖34所示的就是MAX232構(gòu)成的TTL—RS232電平轉(zhuǎn)換電路。圖34 TTL—RS232電平轉(zhuǎn)換電路圖4 智能搶答器的軟件設(shè)計該搶答器的程序分為單片機和VB兩部分。以下分別就兩部分的核心程序及其功能進行闡述。 單片機軟件設(shè)計[10]單片機部分程序主要完成分值顯示以及接收PC機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的計算處理。其工作流程圖如圖41所示。圖41 單片機工作流程圖 串行通信初始設(shè)置初始設(shè)置主要是設(shè)置定時器方式、賦其初值以及設(shè)置串行方式和外部中斷觸發(fā)方式，以下是單片機的初始程序。void UART_Init(void){ SCON = 0x50。 TMOD = 0x20。 TH1 = 0xFD。 TL1 = 0xFD。 TR1 = 1。 ES = 1。 EA = 1。} 串行中斷，如果PC機向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)，其串行中斷標(biāo)志RI在接收到停止位的中間便由硬件自動置位，但如果要撤消中斷，進行下一次的接收時，必須由軟件將RI復(fù)位。單片機接收到數(shù)據(jù)后，進行響應(yīng)的計算和處理比較。但是有一個問題必須要說明：傳送速度很快，接收中斷后必須馬上返回再次等待中斷。其中斷程序如下：void UART(void) interrupt 4{ if(RI) { RI = 0。 if(Rec_flag == 0) { if(SBUF == 39。S39。) { key_flag = 0。 } if(SBUF == 39。W39。) { Rec_flag = 1。 } } else { tally++。 Loot_Tab[tally1] = SBUF。 if(tally == 2) { tally = 0。 Rec_flag = 0。 switch(Loot_flag) { case 1: Varone = (Loot_Tab[0] 39。039。) + (Loot_Tab[1] 39。039。)。 break。 case 2: Vartwo = (Loot_Tab[0] 39。039。) + (Loot_Tab[1] 39。039。)。 break。 default : break。 } } } } }串行中斷返回后，單片機一邊等待再次中斷，一邊對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，如果發(fā)現(xiàn)接收到的是自己的本機號碼，就進行通訊狀態(tài)，如果不是，則等待PC機的下一次發(fā)送。 VB軟件設(shè)計VB部分主要完成對搶答初始狀態(tài)的以及搶答時間、分值等的設(shè)置。以及在搶答過程中及時接收并顯示由單片機發(fā)送來的信息。VB設(shè)計窗口如圖42所示。圖42 VB設(shè)計界面 初始設(shè)置程序在VB代碼的初始程序中，最重要的是將串行控件MSComm的端口COM1口打開，然后對其他所用到的一些控件進行程序初始化。其MSComm控件初始程序如下。Private Sub Form1_Load() …… COM_COM = COM1 COM_Baud = 9600 = 1 = 3 = 1 = 1 = 0 = = 0 = 0End Sub串行通訊端口各項功能都是在PortOpen的True與False之間完成的，尚若沒有打開這個通訊端口就進行數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)將顯示錯誤信息。對于MSComm的初始化程序中，另外的屬性在第2章中均有表述。 串行通信程序在設(shè)置完成后，裁判不用再去對計算機進行操作，由VB程序自動對串行口接收到的各信息作出相應(yīng)的動作。其核心程序是MSComm控件的Onm事件。其部分程序如下所示。Private Sub MSComm1_OnComm()Select Case Case COM_Rec = If COM_Rec = 1 Then If Start_flag = True Then = ☆一組搶答成功！☆ = = = False Else = = = False = ●一組搶答違規(guī)！● End If ElseIf COM_Rec = 2 Then If Start_flag = True Then = ☆二組搶答成功！☆ = = = False Else = = = False = ●二組搶答違規(guī)！● End If End If End SelectEnd Sub在編輯程序代碼中，發(fā)現(xiàn)在完成傳輸工作后沒有關(guān)閉通訊端口COM1，其實在應(yīng)用程序結(jié)束時，VB會自動關(guān)閉其通信端口的。5 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 軟件仿真 。軟件仿真步驟：；；，檢查無誤后，；，進行調(diào)試，檢驗結(jié)果是否符合設(shè)計的要求。調(diào)試結(jié)果如圖51所示。圖51 仿真圖 調(diào)試步驟 用連接線將電路與電腦的串口連上，并將電路接上電