【文章內容簡介】 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，調節(jié)電容與電阻的大小可對脈 沖的持續(xù)時間進行調節(jié)。通常若采用 12MHz的晶振時，復位元件參數(shù)為 10μ F的電解電容和 10kΩ的電阻。按鈕復位電路是通過按下復位按鈕時，電源對 RESET端維持兩個機器周期的高電平實現(xiàn)復位的。 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，使喇叭發(fā)出不同的聲音。 圖 27發(fā)聲電路 89s51 單片機簡單概述 89s51 單片機的結構 AT89s51是具有 MCS51內核、片內帶有 4KB的 flash ROM的單片機，圖 AT89s51基本結構示意圖 圖 AT89s51 基本結構圖 從圖中可以看出，單片機有一條內部總線，各個功能模塊都掛在這條總線上，通過內部總線傳送數(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 。為使結構更加緊湊，單片機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 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:復位 /備用電源。 RST（ Reset）功能：復位信號輸入端。 VPD功能：在 Vcc掉電情況下，接備用電源。 ⑷ EA/Vpp:內外 ROM選擇 /片內 EPROM編程電源。 EA功能：內外 ROM選擇端。 Vpp功能：片內有 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 /計數(shù)器 0外部信號輸入端； —— T1：定時 /計數(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 /計數(shù)器 0的外部計數(shù)輸入） 15 T1（定時 /計數(shù)器 1的外部計數(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計 總體設計思路 主控制器模塊：采用 AT89s51 單片機控制 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：獨立式鍵 功能介紹 如果想調節(jié)搶答時間或答題時間 ,按 搶答時間調節(jié) 鍵或 答題時間調節(jié) 鍵進入調節(jié)狀態(tài) ,此時會顯示現(xiàn)在設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，并立刻進入搶答倒計時（預設 30s 搶答時間），如有選手搶答，會有提示音，并會顯示其號數(shù)并立刻進入回答倒計時（預設 60s 搶答時間），不進行搶答查詢，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。 如倒計時期間，主持人想停止倒計時可以隨時按 停止 按鍵，系統(tǒng)會自動進入準備狀態(tài)，等待主持人按 搶答開始 進入下次搶答計時。 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 。 搶答時間調整結， 回答時間調整， 為時間加 1 調整， 為時間減 1 調整 主程序的設計 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 顯示子程序的設計 由于采用軟件動態(tài)掃 描實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，顯示用十進制 BCD碼的數(shù)據(jù)對應段碼存放在 ROM表中。顯示時，先取出 70H～ 75H某一地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對應的顯示段碼從 P0口輸出。P2口將對應的數(shù)碼管選中，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。 T0、 T1中斷服務程序的設計 定時器 TO用于響鈴程序，定時器 T1用于計時程序。當答題剩余 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 用 鍵 盤 掃 描 程 序 主 程 序 開 始 各 控 制 單 元 賦 初 值 初 始 化 調 用 顯 示 程序 調 用 鍵 值 處 理 程 序 定時中斷服務 程序開始 關中斷、恢復定時初值 開中斷、修改計數(shù)單元 到1秒否 置計數(shù)初值報警設備 修改倒計時單元 倒計時結束否 恢復初始值并報警 中斷返回 當有選手第一個按下?lián)尨鹌靼磁r數(shù)碼管顯示選手號碼，開始倒計時，并鎖定搶答。當在此選手之后再有選手按下按扭時無效，數(shù)碼管不變。 設計的搶答器的程序采用的是匯編程序設計，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立。這種結構化方式可使程序層次清晰 ,便于使用、維護以及調試。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 ,從而使程序完全結構化。雖然匯編語言也是強類型語言，但它的語法比較靈活，允許程序編寫者有較大的自由度。 本次設計的主程序中包括時鐘設計程序，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)調試與仿真 系統(tǒng)調試包括硬件調試和軟件調試，而且兩者是密不可分的。我們設計好的硬件電路和軟件程序，只有經(jīng)過聯(lián)合調試，才能驗證其正確性；軟硬件的配人情況以及是否達到設計任務的要求，也只有經(jīng)過調試，才能發(fā)現(xiàn)問題并加以解決、完善，最終開發(fā)成實用產(chǎn)品。 硬件調試分單元電路調試和聯(lián)機調試，單元電路試驗在硬件電路設計時已經(jīng)進行，這里的調試只是將其制成印刷電路板后試驗電路是否正確，并排除一些加工工藝性錯誤（如錯線、開路、短路等）。這種調試可單獨模擬進行，也可通過開發(fā)裝置由軟件配合進行，硬件聯(lián) 機調試則必須在系統(tǒng)軟件的配合下進行。 軟件調試一般包括分塊調試和聯(lián)機調試兩個階段。程序的分塊調試一般在單片機開發(fā)裝置上進行，可根據(jù)所調程序功能塊的入口參量初值編制一個特殊的程序段，并連同被調程序功能塊一起在開發(fā)裝置上運行；也可配合對應硬件電路單獨運行某程序功能塊，然后檢查是否正確，如果執(zhí)行結果與預想的不一致，可以通過單步