【文章內(nèi)容簡介】 圖 34 蜂鳴器報警電路 35 時間調(diào)整電路 主持人可自由設(shè) 定每次搶答時間本人設(shè)置的初始值是 15s 若參賽選手在設(shè)定的搶答時間內(nèi)進行搶答搶答才算有效數(shù)碼管將顯示選手號與答題時間每次答題時間由主持人自由設(shè)定本人設(shè)置的初始值是 45s 圖 35 時間調(diào)整電路 36 主持人控制電路 主持人按開始搶答鍵時選手開始搶答主持人按停止確定鍵時禁止選手搶答 圖 36 主持人控制電路 37 數(shù)碼管簡介 本次設(shè)計運用的是 LG3641AH 共陰數(shù)碼管它是一個紅色高亮度 LED 數(shù)碼顯示管引腳圖和原理圖如下 圖 37 LG3641AH 引腳圖 說明上圖是型號為 LG3641AH共陰數(shù)碼管從左至右依次是數(shù)碼管 1234詳細引腳如上所示 此外本次設(shè)計還需用到數(shù)碼管具體的結(jié)構(gòu)框圖下面給出了型號為 LG3641AH數(shù)碼管的詳細原理圖系統(tǒng)調(diào)試時借助此原理圖可以知道具體哪個 LED 燈出現(xiàn)問題原理圖如下 圖 38 原理圖 38 總電路圖 下圖是調(diào)試時所截的總電路圖圖中為七號選手搶答成功后處于答題倒計時狀態(tài) 圖 39 總電路圖 第四章 軟件設(shè)計 41 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖 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熟易懂同時也有利于程序的調(diào) 試和修改本程序流程圖如下 圖 41 程序流程圖 42 系統(tǒng)主程序 目前單片機的編程語言主要有 C語言和匯編語言兩種 C語言是高級語言編寫起來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硬件但編寫起來比較冗長介于本次程序不太復(fù)雜本人又更喜歡匯編故本次設(shè)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(diào)試 51Protues 軟件介紹 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) 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 滿足常用單片機軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)并在同類產(chǎn)品中具有明顯優(yōu)勢 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 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 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(diào)試時關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)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(jié)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(yīng)用間脫節(jié)的矛盾現(xiàn)象 52Keil 軟件介紹 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(diào)試器等在內(nèi)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下圖是本人安裝的Keil 軟件初始界面 圖 52 Keil 軟件初始界面 53 系統(tǒng)仿真過程及結(jié)果 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(jié)果如下 1 系統(tǒng)初始狀態(tài) 啟動電源后系統(tǒng)自動復(fù)位數(shù)碼管顯示 F FF這次設(shè)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(shè)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SW1SW8 表示該系統(tǒng)還設(shè)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 36 號選手搶答后 43 秒倒計時狀態(tài) 本次設(shè)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(shè)定如 15s 當(dāng)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 45 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) 54 搶答器實物演示過程及結(jié)果 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(jié)果如下 1 系統(tǒng)初始狀態(tài) 啟動電源后系統(tǒng)自動復(fù)位數(shù)碼管顯示 F FF這次設(shè)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(shè)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 SW1SW8 表示該系統(tǒng)還設(shè)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 36 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) 45 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(yù)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(cè)面圖 圖 513 左側(cè)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(yù)期的各項基本功能是一次較為成功的理論與實踐的結(jié)合 55 軟件調(diào)試問題及解決 在軟件調(diào)試的過程中出現(xiàn)過下面幾個問題 1Kiel編程軟件安裝不了由于網(wǎng)上下載的該軟件需要提供 License之后通過上網(wǎng)查找各種資料才得以安裝 2在軟件編譯調(diào)試過程中經(jīng)常出現(xiàn)錯誤生成不了 Hex文件之后經(jīng)過仔細排查才生成了該文件 3導(dǎo)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(nèi)存硬盤軟件更改了我的電腦 設(shè)置引起的 56 焊接問題及解決 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(chǎn)品的正常與否在本次設(shè)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(guān)原因 1 焊錫用量過多導(dǎo)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(dāng)造成的 有時調(diào)試時最小系統(tǒng)的電路不工作通過查資料才明白首先應(yīng)該確認電源電壓是否正常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(fù)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(jié)和展望 畢業(yè)的時間一天一天的臨近畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲在不斷的努力下我的畢設(shè)終于完成了之前我覺得畢設(shè)只是對這四年來所學(xué)知識的大概總結(jié)直到面對它時才發(fā)現(xiàn)自己的想 法是錯誤的畢設(shè)不僅是對前面所學(xué)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(shè)我明白了自己所學(xué)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(xué)習(xí)是一個長期積累的過程在以后的工作生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)努力提高自身的綜合素質(zhì) 在本次畢設(shè)中我選擇的課題是以 51 單片機為基礎(chǔ)通過復(fù)習(xí)相關(guān)知識查閱有關(guān)資料同時學(xué)習(xí)新的理論根據(jù)所掌握的理論知識選擇設(shè)計方案及所需器件雖然在畢設(shè)的過程中遇到許多問題但通過自己不斷的查閱書籍和導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)最后所有困難都迎刃而解這對于培養(yǎng)我們的自學(xué)能力和獨立工作能力是至關(guān)重要的 走過大四我感到自己應(yīng)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(shè)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(shè)計步入單位后我將能夠更快更好的適應(yīng)工作崗位和要求 I believe I can do it 參考