【文章內(nèi)容簡介】 同，隨著電容上儲能增加，電容電壓也逐漸增大，充電電流減小， RESET端的電位。這樣就會建立一個脈沖電壓，調(diào)節(jié)電容與電阻的大小可對脈 沖的持續(xù)時間進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常若采用 12MHz的晶振時，復(fù)位元件參數(shù)為 10μ F的電解電容和 10kΩ的電阻。按鈕復(fù)位電路是通過按下復(fù)位按鈕時，電源對 RESET端維持兩個機(jī)器周期的高電平實(shí)現(xiàn)復(fù)位的。 我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲 [7]，若能利用程序來控制單片機(jī)某個口線的“高”電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。 圖 27發(fā)聲電路 89s51 單片機(jī)簡單概述 89s51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) AT89s51是具有 MCS51內(nèi)核、片內(nèi)帶有 4KB的 flash ROM的單片機(jī)，圖 AT89s51基本結(jié)構(gòu)示意圖 圖 AT89s51 基本結(jié)構(gòu)圖 從圖中可以看出，單片機(jī)有一條內(nèi)部總線，各個功能模塊都掛在這條總線上，通過內(nèi)部總線傳送數(shù)據(jù)信息和控制信息 。 管腳說明 圖 管腳圖 AT89s51 單片機(jī)采用 40 腳雙列直插式 的 DIP40 封裝，還提供較小尺寸表面封裝形式的PQFP/TQFP44，其引腳排列如圖 。為使結(jié)構(gòu)更加緊湊，單片機(jī)的許多引腳具有雙重功能。 ⒈ 電源 : ⑴ VCC 芯片電源，接 +5V； ⑵ VSS 接地端； ⒉ 時鐘 :XTAL XTAL2 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 ⒊ 控制線 :控制線共有 4根， ⑴ ALE/PROG:地址鎖存允許 (1/6foc)/片內(nèi) EPROM編程脈沖 ALE功能：用來鎖存 P0口送出的低 8位地址 PROG功能：片內(nèi)有 EPROM的芯片，在 EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 ⑵ PSEN:外 ROM讀選通信號。 ⑶ RST/VPD:復(fù)位 /備用電源。 RST（ Reset）功能：復(fù)位信號輸入端。 VPD功能：在 Vcc掉電情況下，接備用電源。 ⑷ EA/Vpp:內(nèi)外 ROM選擇 /片內(nèi) EPROM編程電源。 EA功能：內(nèi)外 ROM選擇端。 Vpp功能：片內(nèi)有 EPROM的芯片，在 EPROM編程期間，施加編程電源 Vpp。 ⒋ I/O線 89s51共有 4 個 8 位并行 I/O端口： P0、 P P P3 口，共 32 個引腳。 P3 口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。 —— RXD：串行口輸入端； —— TXD：串行口輸出端； —— INT0：外部中斷 0請求輸入端； —— INT1：外部中斷 1請求輸入端； —— T0：定時 /計(jì)數(shù)器 0外部信號輸入端； —— T1：定時 /計(jì)數(shù)器 1外部信號輸入端； —— WR：外 RAM寫選通信號輸出端； —— RD：外 RAM讀選通信號輸出端。 P3口也可作為 AT89c51的一些特殊功能口，如下表所示 表 P3口的第二功能表 端口 引腳（ DIP40封裝） 第二功能 10 RXD（串行輸入口） 11 TXD（串行輸出口） 12 INT0（外部中斷 0輸入） 13 INT1（外部中斷 1輸入） 14 T0（定時 /計(jì)數(shù)器 0的外部計(jì)數(shù)輸入） 15 T1（定時 /計(jì)數(shù)器 1的外部計(jì)數(shù)輸入） 16 WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖輸出） 17 RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖輸出） 第三章模塊最終方案的設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)思路 主控制器模塊：采用 AT89s51 單片機(jī)控制 搶答器顯示模塊： 4 位共陰及數(shù)碼管 電源方案的選擇：采用 5V電源供電 搶答器鍵盤模塊：獨(dú)立式鍵 功能介紹 如果想調(diào)節(jié)搶答時間或答題時間 ,按 搶答時間調(diào)節(jié) 鍵或 答題時間調(diào)節(jié) 鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài) ,此時會顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時間或回答時間值 ,如想加一秒按一下 加 1s鍵 ,如果想減一秒按一下 1s鍵，時間 LED 上會顯示改變后的時間，調(diào)整范圍為 0s~99s, 0s 時再減 1s會跳到 99， 99s 時再加 1s 會變到 0s。 主持人按 搶答開始 鍵，會有提示音，并立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時（預(yù)設(shè) 30s 搶答時間），如有選手搶答，會有提示音，并會顯示其號數(shù)并立刻進(jìn)入回答倒計(jì)時（預(yù)設(shè) 60s 搶答時間），不進(jìn)行搶答查詢，所以只有第一個按搶答的選手有效。倒數(shù)時間到小于 5s 會每秒響一下提示音。 如倒計(jì)時期間，主持人想停止倒計(jì)時可以隨時按 停止 按鍵，系統(tǒng)會自動進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待主持人按 搶答開始 進(jìn)入下次搶答計(jì)時。 如果主持人未按 搶答開始 鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答， LED 上不斷閃爍FF 和犯規(guī)號數(shù)并響個不停，直 到按下 停止 鍵為止。 為開始搶答， 為停止， 為八路搶答輸入 數(shù)碼管段選 P0口，位選 P2 口低 3 位，蜂鳴器輸出為 。 搶答時間調(diào)整結(jié)， 回答時間調(diào)整， 為時間加 1 調(diào)整， 為時間減 1 調(diào)整 主程序的設(shè)計(jì) 此程序的及時采用定時器 T0和 T1中斷完成，其余狀態(tài)循環(huán)調(diào)用顯示子程序。系統(tǒng)主程序流程圖如圖 31所示 。 圖 主程序流程圖 顯示子程序的設(shè)計(jì) 由于采用軟件動態(tài)掃 描實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，顯示用十進(jìn)制 BCD碼的數(shù)據(jù)對應(yīng)段碼存放在 ROM表中。顯示時，先取出 70H～ 75H某一地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對應(yīng)的顯示段碼從 P0口輸出。P2口將對應(yīng)的數(shù)碼管選中，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。 T0、 T1中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì) 定時器 TO用于響鈴程序，定時器 T1用于計(jì)時程序。當(dāng)答題剩余 5秒鐘時 取反使蜂鳴器發(fā)出一定頻率的聲音 ,提示選手。 圖 中斷程序流程圖 調(diào) 用 鍵 盤 掃 描 程 序 主 程 序 開 始 各 控 制 單 元 賦 初 值 初 始 化 調(diào) 用 顯 示 程序 調(diào) 用 鍵 值 處 理 程 序 定時中斷服務(wù) 程序開始 關(guān)中斷、恢復(fù)定時初值 開中斷、修改計(jì)數(shù)單元 到1秒否 置計(jì)數(shù)初值報(bào)警設(shè)備 修改倒計(jì)時單元 倒計(jì)時結(jié)束否 恢復(fù)初始值并報(bào)警 中斷返回 當(dāng)有選手第一個按下?lián)尨鹌靼磁r數(shù)碼管顯示選手號碼，開始倒計(jì)時，并鎖定搶答。當(dāng)在此選手之后再有選手按下按扭時無效，數(shù)碼管不變。 設(shè)計(jì)的搶答器的程序采用的是匯編程序設(shè)計(jì)，匯編語言來編寫程序 ,程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此之間相互獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?,便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。匯編語言是以函數(shù)形式提供給用戶的 ,這些函數(shù)可方便的調(diào)用 ,并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向 ,從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。雖然匯編語言也是強(qiáng)類型語言，但它的語法比較靈活，允許程序編寫者有較大的自由度。 本次設(shè)計(jì)的主程序中包括時鐘設(shè)計(jì)程序，定時器中斷子程序， LED顯示程序以及按鍵控制子程序。 =====正常搶答處理程序 ===== TRUE1: ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A。 MOV R3,01H CLR OK。 AJMP COUNT TRUE2:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,02H CLR OK AJMP COUNT TRUE3:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,03H CLR OK AJMP COUNT TRUE4:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,04H CLR OK AJMP COUNT TRUE5:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,05H CLR OK AJMP COUNT TRUE6: ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,06H CLR OK AJMP COUNT TRUE7:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,07H CLR OK AJMP COUNT TRUE8:ACALL BARK MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,08H CLR OK AJMP COUNT 部分程序附錄 第四章 系統(tǒng)調(diào)試與仿真 系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，而且兩者是密不可分的。我們設(shè)計(jì)好的硬件電路和軟件程序，只有經(jīng)過聯(lián)合調(diào)試，才能驗(yàn)證其正確性；軟硬件的配人情況以及是否達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，也只有經(jīng)過調(diào)試，才能發(fā)現(xiàn)問題并加以解決、完善，最終開發(fā)成實(shí)用產(chǎn)品。 硬件調(diào)試分單元電路調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試，單元電路試驗(yàn)在硬件電路設(shè)計(jì)時已經(jīng)進(jìn)行，這里的調(diào)試只是將其制成印刷電路板后試驗(yàn)電路是否正確，并排除一些加工工藝性錯誤（如錯線、開路、短路等）。這種調(diào)試可單獨(dú)模擬進(jìn)行，也可通過開發(fā)裝置由軟件配合進(jìn)行，硬件聯(lián) 機(jī)調(diào)試則必須在系統(tǒng)軟件的配合下進(jìn)行。 軟件調(diào)試一般包括分塊調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試兩個階段。程序的分塊調(diào)試一般在單片機(jī)開發(fā)裝置上進(jìn)行，可根據(jù)所調(diào)程序功能塊的入口參量初值編制一個特殊的程序段，并連同被調(diào)程序功能塊一起在開發(fā)裝置上運(yùn)行；也可配合對應(yīng)硬件電路單獨(dú)運(yùn)行某程序功能塊，然后檢查是否正確，如果執(zhí)行結(jié)果與預(yù)想的不一致，可以通過單步