【文章內(nèi)容簡介】 鍵盤。 獨立鍵盤的特點是每個按鍵單獨占用一個 I/O 口，每個按鍵工作不會影響其他的 I/O 口線的狀態(tài)，多用于按鍵不多的場合。可采用 JNB 或 JB來查詢是哪一個按鍵按下，并轉(zhuǎn)向相應(yīng)的功能處理程序。 當(dāng)按 鍵較多時，就用到了矩陣鍵盤。矩陣鍵盤又稱行列鍵盤，它是用四條 I/O 線作為行線，四條 I/O 線作為列線組成的鍵盤，在行線和列線的每個交叉點上設(shè)置一個按鍵，這樣鍵盤上按鍵的個數(shù)就是 4*4 個。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機系統(tǒng)中 I/O 口的利用率。 但由于本設(shè)計的按鍵不多，所以我們采用獨立鍵盤，編寫程序也比較簡單，運行速度較快。 圖 33 選手搶答按鍵 顯示電路的設(shè)計 LED 顯示器件簡介 數(shù)碼管 是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。 數(shù)碼管的分類 ： 數(shù)碼管按段數(shù)分為七 段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個 “8” 可分為 1 位、 2 位、 4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 9 將公共極 COM接到地線 GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。 數(shù)碼管的驅(qū)動方式 ： 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 本設(shè)計由于只用兩個數(shù)碼管，所以采用靜態(tài)顯示驅(qū)動，這里只介紹靜態(tài)顯示驅(qū)動。 靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 端口進行驅(qū)動，或者使用如 BCD碼二 十進制譯碼器譯 碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58 ＝ 40 根 I/O 端口來驅(qū)動，一個 89C51 單片機可用的 I/O端口才 32個，實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件 顯示部分的設(shè)計 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盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。 圖 34 顯示電路（采用共陰極 LED 數(shù)碼管） 報警電路的設(shè)計 蜂鳴器的介紹 蜂鳴器的作用 ： 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子 訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機、打印機、復(fù)印機、 報警器 、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機、定時器等 電子產(chǎn)品 中作發(fā)聲器件。 江西理工大學(xué) 2021 屆專科生畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 10 蜂鳴器的分類： 1．壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由 多諧振蕩器 、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有 發(fā)光二極管 。 多諧振蕩器由 晶體管 或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（ ~15V 直流 工作電壓） ,多諧振蕩器起振 ,輸出 ~ 的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。 壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。 2．電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。 接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。 報警電路 圖 35 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 11 總電路圖 圖 36 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 12 第 4 章 軟件的設(shè)計 語言選擇 在目前單片機的發(fā)展中，其編程語言主要有 C 語言和匯編語言。 C 語言是高級語言，編寫起來比較程序比較簡便且易維護，匯編語言介于機器語言和高級語言之間，更接近于硬件，但編寫起來比較冗長。但介于本次程序不是太復(fù)雜，所以本次設(shè)計的程序采用匯編語言來編寫。 軟件總體設(shè)計 本程序采用子程序設(shè)計，在主程序中調(diào)用子程序來完成特定的功能，這樣程序會通俗易懂，同時也有利于程序的調(diào)試和修改。 本程序的程序流程圖如下： 圖 41 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 13 系統(tǒng)程序 為開始搶答， 為停止， 為六路搶答輸入 數(shù)碼管段選 P0口，位選 P2 口，蜂鳴器輸出為 口。 OK EQU 20H。搶答開始標(biāo)志位 RING EQU 22H。響鈴標(biāo)志位 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INT0SUB ORG 000BH AJMP T0INT ORG 0013H AJMP INT1SUB ORG 001BH AJMP T1INT ORG 0040H MAIN: MOV R1,0FH。 初設(shè)搶答時間為 15s MOV R2,0AH。 初設(shè)答題時間為 10s MOV TMOD,11H。 設(shè)置未定時器 /模式 1 MOV TH0,0F0H MOV TL0,0FFH。 越高發(fā)聲頻率越高 ,越尖 MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H。 50ms 為一次溢出中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1。 允許四個中斷 ,T0/T1/INT0/INT1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0。 一開始就運行定時器 ,以開始顯示 ,重置 TH1/TL1 就可以了 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 14 查詢程序 : START: MOV R5,0BH MOV R4,0BH MOV R3,0BH ACALL DISPLAY。 未開始搶答時候顯示 FFF JB ,NEXT ACALL DELAY JB ,NEXT。去抖動 ,如果 開始鍵 按下就向下執(zhí)行 ,否者跳到非法搶答查詢 ACALL BARK。按鍵發(fā)聲 MOV A,R1 MOV R6,A。 送 R1R6,因為 R1 中保存了搶答時間 SETB OK。 搶答標(biāo)志位 ,用于 COUNT 只程序中判斷是否查詢搶答 MOV R3,0AH。 搶答只顯示計時 ,滅號數(shù) AJMP COUNT。進入倒計時程序 ,查詢有效搶答的程序 在 COUNT 里面 NEXT: JNB ,FALSE1 JNB ,FALSE2 JNB ,FALSE3 JNB ,FALSE4 JNB ,FALSE5 JNB ,FALSE6 JNB ,FALSE7 JNB ,FALSE8 AJMP START 非法搶答處理程序 : FALSE1: ACALL BARK。 按鍵發(fā)聲 MOV R3,01H AJMP ERROR FALSE2: ACALL BARK MOV R3,02H AJMP ERROR FALSE3: ACALL BARK 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 15 MOV R3,03H AJMP ERROR FALSE4: ACALL BARK MOV R3,04H AJMP ERROR FALSE5: ACALL BARK MOV R3,05H AJMP ERROR FALSE6: ACALL BARK MOV R3,06H AJMP ERROR FALSE7:ACALL BARK MOV R3,07H AJMP ERROR FALSE8:ACALL BARK MOV R3,08H AJMP ERROR INT0(搶答時間 R1 調(diào)整程序 ): INT0SUB:MOV A,R1 MOV B,0AH DIV AB MOV R5,A