【導(dǎo)讀】此次設(shè)計(jì)提出了用AT89C51單片機(jī)為核心控制元件,設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的搶答器，本。方案以AT89C51單片機(jī)作為主控核心，與MAX232、發(fā)光二極管、數(shù)碼管、蜂鳴器等。構(gòu)成四路搶答器，利用了單片機(jī)的延時(shí)電路、按鍵復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、定時(shí)/中斷。等電路，設(shè)計(jì)的搶答器具有實(shí)時(shí)顯示搶答選手的號(hào)碼和搶答時(shí)間的特點(diǎn)，還有復(fù)位電。路，使其再開始新的一輪的答題和比賽，同時(shí)還利用C語言編程，使其實(shí)現(xiàn)一些基本。本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、判斷精確、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。賽開始，主持人讀完題之后按下總開關(guān)，即計(jì)時(shí)開始，此時(shí)數(shù)碼管開始進(jìn)行1s的加。計(jì)時(shí)，直到有一個(gè)選手搶答時(shí)，對(duì)應(yīng)的會(huì)在數(shù)碼管上顯示出該選手的編號(hào)和搶答所用。示有人搶答本題，如果在規(guī)定的60s時(shí)間內(nèi)沒有做出搶答，則此題作廢，即開始重新

　　

【正文】 。在聯(lián)調(diào)中可能會(huì)有某些支路上的程序、功能塊因受條件制約而得不到相應(yīng)的輸入?yún)?shù)，這時(shí)，調(diào)試人員應(yīng)創(chuàng)造條件進(jìn)行模擬調(diào)試。在聯(lián)調(diào)中如發(fā)現(xiàn)硬件問題也應(yīng)及時(shí)修正，直到單片機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件全部調(diào)試成功為止。系 統(tǒng)調(diào)試完成后，還要進(jìn)行一段時(shí)間的試運(yùn)行，從而檢驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，驗(yàn)證系統(tǒng)功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，是否達(dá)到預(yù)期的效果。 23 第二節(jié) 軟件調(diào)試問題及解決 首先對(duì)所用軟件及使用方法介紹如下： Keil 是德國開發(fā)的一個(gè) 51單片機(jī)開發(fā)軟件平臺(tái)，最開始只是一個(gè)支持 C 語言和匯編語言的編譯器軟件。后來隨著開發(fā)人員的不斷努力以及版本的不斷升級(jí)，使它已經(jīng)成為了一個(gè)重要的單片機(jī)開發(fā)平臺(tái)，不過 KEIL 的界面并不是非常復(fù)雜，操作也不是非常困難，很多工程師的開發(fā)的優(yōu)秀程序都是在 KEIL 的平臺(tái)上編寫出來的?？梢哉f它是一個(gè)比較重要 的軟件，熟悉他的人很多很多，用戶群極為龐大，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過偉福等廠家軟件用戶群，操作有不懂的地方只要找相關(guān)的書看看，到相關(guān)的單片機(jī)技術(shù)論壇問問，很快就可以掌握它的基本使用了。 總調(diào)，即應(yīng)用軟件的鏈接調(diào)試，程序固化，軟、硬件結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng) ， 軟硬件聯(lián)合仿真系統(tǒng)由一個(gè)硬件執(zhí)行環(huán)境和一個(gè)軟件執(zhí)行環(huán)境組成，通常軟件環(huán)境和硬件環(huán)境都有自己的除錯(cuò)和控制界面， Keil 與 Proteus 的整合調(diào)試可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總調(diào)，在該系統(tǒng)中， Keil 作為軟件調(diào)試界面， Proteus 作為硬件仿真和調(diào)試界面，下面說一下如何在 keil 中調(diào)用 proteus 進(jìn)行 MCU 外圍器件的仿真。 （ 1）安裝 keil 與 proteus； （ 2） 把安裝 proteus\ MODELS 目錄下 文件復(fù)制到 Keil 安裝目錄的 \C51\BIN 目錄中 ； （ 3 ）修改 keil 安裝目錄下 文件，在 C51 字段加入TDRV5=BIN\ (Proteus VSM Monitor51 Driver),保存 ； （注意：不一定要用 TDRV5，根據(jù)原來字段選用一個(gè)不重復(fù)的數(shù)值就可以了。引號(hào)內(nèi)的名字隨意 。 ） 打開 proteus，畫出相 應(yīng)電路，在 proteus 的 debug 菜單中選中 use remote debug monitor。 在 keil 中編寫 C 語言程序 。 進(jìn)入 KEIL 的 project 菜單 option for target 39。工程名 39。在 DEBUG 選項(xiàng)中右欄上部的下拉菜單選中 Proteus VSM Monitor51 Driver。 在 keil 中進(jìn)行 debug 吧，同時(shí)在 proteus 中查看直觀的結(jié)果（如 LCD 顯示 ? ） 24 這樣就可以像使用仿真器一樣調(diào)。 問題：有時(shí)候在自己創(chuàng)建的元器件的管腳上無法實(shí)現(xiàn)連線。 回答：應(yīng)該是管腳的 間距太小了。因?yàn)樵?ISIS 中，每個(gè)元器件的管腳都要占據(jù)一塊區(qū)域（就像自己的保護(hù)區(qū)一樣，不容別人隨意侵犯），該區(qū)域會(huì)排斥外部的走線。解決問題的方法是在走線的同時(shí)按住 “CTRL” 鍵，直到走線繞過狹窄的保護(hù)區(qū)。當(dāng)然最根本的辦法是重新編輯元器件，把其管腳間距調(diào)大一些。 主持人按鍵來控制總開關(guān)，主持人按下開關(guān)那么選手開始搶答，此時(shí)數(shù)碼管開始060計(jì)數(shù)，并且選手們必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，若過了 60秒還沒搶答那么搶答失效，選手們?nèi)粲幸粋€(gè)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)搶答成功則其余的選手不可以再搶答，即該選手搶答成功。 第三節(jié) 焊 接的問題及解決 一般來說，造成硬件問題的首要問題就是焊接了，也就是說焊接的好與壞直接響產(chǎn)品的正常運(yùn)行。造成焊接質(zhì)量不高的常見原因是 : ① 焊錫用量過多 ,形成焊點(diǎn)的錫堆積；焊錫過少 ,不足以包裹焊點(diǎn)。 ② 冷焊。焊接時(shí)烙鐵溫度過低或加熱時(shí)間不足 ,焊錫未完全熔化、浸潤、焊錫表面不光亮 (不光滑 ),有細(xì)小裂紋 (如同豆腐渣一樣 !)。 ③ 夾松香焊接 ,焊錫與元器件或印刷板之間夾雜著一層松香 ,造成電連接不良。若夾雜加熱不足的松香 ,則焊點(diǎn)下有一層黃褐色松香膜；若加熱溫度太高 ,則焊點(diǎn)下有一層碳化松香的黑色膜。對(duì)于有加熱不足的松 香膜的情況 ,可以用烙鐵進(jìn)行補(bǔ)焊。對(duì)于已形成黑膜的 ,則要 吃 凈焊錫 ,清潔被焊元器件或印刷板表面 ,重新進(jìn)行焊接才行。 ④ 焊錫連橋。指焊錫量過多 ,造成元器件的焊點(diǎn)之間短路。這在對(duì)超小元器件及細(xì)小印刷電路板進(jìn)行焊接時(shí)要尤為注意。 ⑤ 焊劑過量 ,焊點(diǎn)明圍松香殘?jiān)芏?。?dāng)少量松香殘留時(shí) ,可以用電烙鐵再輕輕加熱一下 ,讓松香揮發(fā)掉 ,也可以用蘸有無水酒精的棉球 ,擦去多余的松香或焊劑。 ⑥ 焊點(diǎn)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 25 烙鐵離開焊點(diǎn)時(shí)角度不當(dāng)浩成的內(nèi)。 最小系統(tǒng)的電路不工作，首先應(yīng)該確 認(rèn)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，常用的是 5V 左右。接下來就是檢測復(fù)位引腳的電壓是否正常， EA 引腳的電壓要正常為 5V 左右 。 第四節(jié) 單片機(jī)的通信 圖 MAX323與 RS232D 連接圖 （ 1） RS232C 是一種標(biāo)準(zhǔn)接口， D 型插座，采用 25芯引腳或 9芯引腳的連線器，我們一般采用 9芯引腳的。信號(hào)線的引腳 和功能如下： TXD（第 2腳）：發(fā)送數(shù)據(jù)線，輸出。發(fā)送數(shù)據(jù)到 MODEN。 RXD（第 3腳）：接受數(shù)據(jù)線，輸入。接收數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)或終端。 RTS（第 7腳）：請(qǐng)求發(fā)送，輸出。計(jì)算機(jī)通過此引腳通知 MODEN，要求發(fā)送數(shù)據(jù)。 CTS（第 8腳）：允許發(fā)送，輸入。發(fā)出作為對(duì)的回答，計(jì)算機(jī)才可以進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)。 DSR（第 6腳）：數(shù)據(jù)裝置就緒（即 MODEN 準(zhǔn)備好），輸入。表示調(diào)制解調(diào)器可以使用，該信號(hào)有時(shí)直接接到電源上，這樣當(dāng)設(shè)備連通 shir 時(shí)即有效。 CD（第 1腳）：載波檢測（接收線信號(hào)測定器），輸入。表示 MODEN 已與 電話線路連接好。 RI（第 9腳）：振鈴指示，輸入。 MODEN 若接到交換臺(tái)送來的振鈴呼叫信號(hào)，就發(fā)出該信號(hào)來通知計(jì)算機(jī)或終端。 26 DTR（第 4腳）：數(shù)據(jù)終端就緒，輸出。計(jì)算機(jī)收到 RI 信號(hào)以后，就發(fā)出信號(hào)到MODEN 作為回答，以控制它的轉(zhuǎn)換設(shè)備，建立通信鏈路。 GND（第 5腳）：接地，信號(hào)地。 規(guī)定：對(duì) TXD 和 RXD 上的數(shù)據(jù)信號(hào) “1” 的邏輯電平在 3V15V 之間， “0” 的邏輯電平在 +3V+15V 之間；對(duì)于 DTR、 DSR、 RTS、 CTS、 CD 等控制信號(hào)， 3V25V表示信號(hào)無效，即斷開， +3V+25V 表示信號(hào)有效，即接通。 （ 2） MAX232接口電路 MAX232芯片是 MAXIM 公司生產(chǎn)的具有兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器 IC芯片，其內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變化器，可以將輸入 +5V的電壓變換成 RS232C輸出電平所需的 +12V、 12V電壓。在其內(nèi)部同時(shí)也完成 TTL 信號(hào)電平和 RS232C 信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換。所以，采用此芯片實(shí)現(xiàn)接口電路只需要單一的 +5V 電源就可以了。 MAX232芯片的引腳圖如 64所示，其中管腳 1到 6用于電源電壓的轉(zhuǎn)換，值要在外部接入相應(yīng)的電解電容即可；管腳 7到 10和管腳 11到 14構(gòu)成兩組 TTL 信 號(hào)電平與RS232C 信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換電路，對(duì)應(yīng)管腳可直接與單片機(jī)串行口的 TTL 電平引腳和 PC機(jī)的 RS232C 電平引腳相連。 27 結(jié) 論 經(jīng)過 24個(gè)星期 的努力 ,在老師和同學(xué)的商討和幫助下 ,我較好的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，通過此次課程設(shè)計(jì)，我重新認(rèn)識(shí)到了自學(xué)的重要性，以及學(xué)以致用的道理。我在圖書館查閱了大量的資料，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了圖書館的重要作用。通過此次的搶答器的設(shè)計(jì)，讓我重新拾起了以前所學(xué)習(xí)的電子知識(shí)，及我覺得此次設(shè)計(jì)讓我更加鞏固了所學(xué)的知識(shí)并在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)會(huì)了與時(shí)俱進(jìn)，克服了編程的枯燥感，讓我受益匪淺。在學(xué)習(xí)單片機(jī)這 門課程的時(shí)候，我們應(yīng)該好好你的記筆記，課下好好的做練習(xí)題才能把 C程序設(shè)計(jì)靈活的運(yùn)用到單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)上，在單片機(jī)這門課程的學(xué)習(xí)上，我們還應(yīng)該知道一種常用的仿真軟件 proteus 軟件，可以讓你我們更為清晰的掌握STC89C51/52系列的實(shí)際應(yīng)用上的設(shè)計(jì)。在今后的學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)該多到圖書館看一些專業(yè)方面的書籍，以豐富自己的知識(shí)。也使我加深了對(duì)單片機(jī)及接口技術(shù)的理解和應(yīng)用，由于知識(shí)水平的局限，設(shè)計(jì)中可能會(huì)存在著一些不足，我真誠的接受老師和同學(xué)的批評(píng)和指正。 28 致謝 首先衷心地感謝我的導(dǎo)師 田豐 。本文從選題到完成 ，從理論上的探討到實(shí)際問題的解決，無處不飽含著 田豐 導(dǎo)師的心血。 田豐 導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和建議給了我極大的幫助和支持，使我受益匪淺，在此論文完成之際，謹(jǐn)向 田豐 導(dǎo)師致以深深的謝意和崇高的敬意。 29 參考文獻(xiàn) [1]北京：人民郵電出版社 .張立科《單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航》 . 20xx 年 [2]北京：高等教育出版社 .李金利《單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)》 . 20xx 年 [3]西安電子科技大學(xué)出版社 .董曉紅 . 20xx 年 [4]北京：電子工業(yè)出版社 .《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》 .20xx 年 [5]北京：機(jī)械工業(yè)出版社 王振紅 《數(shù)字電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐教程》 .20xx 年 [6]清華大學(xué)出版社 .張靖武 .《單片機(jī)系統(tǒng)的 proteus 設(shè)計(jì)及仿真》 .20xx 年 [7]清華大學(xué)出版社 .潭浩強(qiáng) 《 C 程序設(shè)計(jì)》付曉光 。 20xx 年 [8]高等教育出版社《單片機(jī)原理與實(shí)用技術(shù)》 .鄒壽彬 . 20xx 年 [9]高等教育出版社 .《電子技術(shù)基礎(chǔ)》 . 20xx 年 [10]高等教育出版社 .徐熙文《電路基礎(chǔ)》 .20xx 年 [11]高等教育出版社 .楊志忠《數(shù)字電子技術(shù)》 . 20xx 年 [12]高等教育出版社 .胡宴如《模擬電子技術(shù)》 . 20xx 年 [13]石生 .《電路基本分析》 .高等教育出版社 . 20xx 年