【正文】 在以后的工作中，我一定會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)，充分的發(fā)揮自己的特長(zhǎng) 。這個(gè)工程確實(shí)很累，但當(dāng)我們仿真實(shí)驗(yàn)成功的時(shí)候，當(dāng)我們連好線，按下按鈕，LED 亮了起來(lái)，喇叭響起的是我一生以來(lái)最好聽(tīng)的聲音，我們的心中就不免興奮，不免激動(dòng)。剛開(kāi)始的時(shí)候，大家就分配好了各自的任務(wù)，大家有的繪制原理圖，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，有的積極查詢相關(guān)資料，并且經(jīng)常聚在一起討論各個(gè)方案的可行性。 37 第六章 總結(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求我們?cè)诙蠋煹闹笇?dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行查閱資料，設(shè)計(jì)方案與組織實(shí)驗(yàn)等工作，并寫出報(bào)告。同理按下 S S4進(jìn)行檢查。不是的話再仔細(xì)地檢查電路中的連接。再測(cè)試各個(gè)芯片的電壓是否正常，正常的話可以把各個(gè)集成塊芯片插入芯片插座中。 2．搶答器的源程序 為八路搶答器的輸入端口，數(shù)碼管斷選 P0口，位選 P2 口，蜂鳴器輸出為 。 21 第四章 軟件設(shè)計(jì) —— 程序流程圖及程序 系統(tǒng)主要程序設(shè)計(jì) 1． 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) 為了能達(dá)到搶答的公平、公 正、合理，應(yīng)該在主持人發(fā)布搶答命令之前設(shè)定搶答的時(shí)間。首先由主持人發(fā)布搶答命令，按下 S9 進(jìn)入倒計(jì)時(shí)狀態(tài)和搶答狀態(tài)。 LED 顯示器的發(fā)光二極管有共陰極和共陽(yáng)極兩種接法。圖（ 2）中，接在三極管基極的 電阻為限流電阻，在此利用晶體管的高電流增益，以達(dá)到電路快速飽和的目的。 （ 3） 搶答器要具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能， 參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作， 并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。復(fù)位電路每個(gè)機(jī)器周期對(duì)斯密特觸發(fā)器的輸出采樣一次。在單片機(jī)工作時(shí)，接電之前要 15 復(fù)位，斷電后也要復(fù)位，發(fā)生故障也要復(fù)位，在搶答器中復(fù)位則是為定時(shí)做鋪墊的，在搶答之前 要復(fù)位，搶答完畢業(yè)要復(fù)位，按了復(fù)位鍵之后，LED 的顯示的是 0。而在選手按 鍵搶答以及搶答時(shí)間倒計(jì)時(shí)到時(shí)的時(shí)候都有報(bào)警以提醒主持人和選手。同時(shí)，單片機(jī)還會(huì)將揚(yáng)聲器連接的接口設(shè)置為零（低電平），而揚(yáng)聲器的另一端接的是 +5v 電壓，從而將揚(yáng)聲器接通并發(fā)出報(bào)警聲；單片機(jī)還會(huì)將按下的按鍵所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管的接口至低電平，而發(fā)光二極管用的是共陽(yáng)極接法，從而點(diǎn)亮發(fā)光二極管。 (12)XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 (10) /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外 部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 (8)ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 (5) P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時(shí)，其 管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在 FIASH編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 (2)GND：接地。 2） MCS51單片機(jī)的指令程序 時(shí)序是用定 時(shí)單位來(lái)描述的， MCS51 的時(shí)序單位有四個(gè)，它們分別是節(jié)拍、狀態(tài)、機(jī)器周期和指令周期，接下來(lái)我們分別加以說(shuō)明。他可以設(shè)置為計(jì)數(shù)方式對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置為定時(shí)方式進(jìn)行定時(shí)。 4） 4個(gè) 8位并行輸入輸出 I/O接口： P0口、 P1口、 P2口、 P3口，用于并行輸入或輸出數(shù)據(jù)。 圖 21 MSC51系列 2） 4KB的片內(nèi)程序只讀存儲(chǔ)器 ROM或 EPROM。 ⑧全雙工異步發(fā)送 /接收器。 ④ 4KB 片內(nèi)程序存貯器。因 MSC51 系統(tǒng)單片機(jī)在智能儀表、智能接口、功能模塊等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。該模式充分體現(xiàn)了原有系統(tǒng)性能的改進(jìn)，功能的擴(kuò)展及與其它同類系統(tǒng)的不同之處，它包括硬件邏輯圖與軟件流程圖，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，所以我們選用單片機(jī)方案。僅僅是集成電路它就用了八個(gè) ,這跟我們當(dāng) 7 初的設(shè)計(jì)理念是相沖突的。給出相應(yīng)的延時(shí)，選手按正常的操作搶答，軟件倒記時(shí)，利用 AT89C51 移位寄存 8 段數(shù)碼管，實(shí)現(xiàn)倒記時(shí)顯示時(shí)間，到 5 秒相應(yīng)時(shí)間提醒選手時(shí)間快到了，要及時(shí)作答，并啟動(dòng)蜂鳴器。 ⑵ 核芯是一片 AT89C51，其片內(nèi)帶有的 4KFLASHROM， 128B 的 RAM，以及 15 根 I/O 口線能滿足設(shè)計(jì)要求。以后，按下任何一路搶答按鈕均不起反應(yīng)。 可用于 8 組或 8 組以下的智力競(jìng)賽中。搶答器具有定時(shí)搶答的功能。電路應(yīng)具有自鎖功能，使其他組不起作用。每組設(shè)計(jì)一個(gè)搶答按扭供參加者使用。 主持人通過(guò)時(shí)間預(yù)設(shè)開(kāi)關(guān)預(yù)設(shè)供搶答的時(shí)間，系統(tǒng)將完成自動(dòng)倒計(jì)時(shí)。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè) 計(jì)（論文）題 目： 八 路 搶 答 器 系 別： 電 子 工 程 系 專 業(yè)： 通 信 工 程 班 級(jí)： 05 通 信（ 1）班 姓 名： jzkision 學(xué) 號(hào)： 0504041126 指導(dǎo)教師： 董 老 師 完成時(shí)間： 08 年 5 月 目錄 摘要 ………………………………………………………………… 3 2 關(guān)鍵字 ………………………… ........................................................3 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) ……………………………… .....................4 ……………………………………………………… 4 …………………………………………… 4 …………………………………………… 4 第二章 硬件電路設(shè)計(jì)及其功能介紹 …… ………………… .......6 ……………………………………………………… 6 ………………………………………………… 6 簡(jiǎn)介 ……………………………………………… ...7 …………………………… ................12 …………………………………………… ....12 數(shù)碼顯示器及驅(qū)動(dòng)電路 ????????????? 17 第三章 硬件電路圖簡(jiǎn)介 ………………………………… .......18 圖 ………………………………………………………… 19 ………………………………… ....................20 第四章 軟件設(shè)計(jì) —— 程序流程圖及程序 …………………… 21 第五章 調(diào)試 ……………………………………………………… 35 第六章 總結(jié) ……………………………………………………… 37 元件清單 …………………………………………………………… 39 附錄 參考文獻(xiàn) ………………………………………………… .40 [摘要 ]： 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 8 路搶答器，就是一種 利用單片機(jī)功能而做出來(lái)的產(chǎn)品。若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有人搶答，則計(jì)時(shí)將自動(dòng)停止；若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)人搶答，則系統(tǒng)中的蜂鳴器將發(fā)響，提示主持人本輪搶答無(wú)效，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。電路具 有第一搶答信號(hào)的鑒別和鎖定存儲(chǔ)功能。 2 系統(tǒng)的功能與要求 每名選手有一個(gè)搶答按扭，按扭的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，搶答器具有信號(hào)的鑒別和數(shù)據(jù)的鎖存、顯示的功能。在主持人發(fā)出搶答指令后，定時(shí)器立即進(jìn)行減計(jì)時(shí)，并在顯示器上顯示，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù) 左右。比賽前，將參賽組從 0 至 7 編號(hào)，每組發(fā)給對(duì)應(yīng)的的一個(gè)搶答按鈕。只有主持人再次按動(dòng)啟動(dòng)鍵后，才能進(jìn)行下一次搶答該電路。 利用單片機(jī)可以用很少元件實(shí)現(xiàn)相同功能，而且單片機(jī)性能可操作性強(qiáng)。 2 方案比較分析 從第一個(gè)方案我們可以看出，這個(gè)搶答器是由搶答電路 ,定時(shí)電路，報(bào)警電路 ,時(shí)序控制電路四個(gè)電路組成。我們要的是功能齊全 ,但是造價(jià)比較低的設(shè)計(jì)。 3 AT89C51 簡(jiǎn)介 1） MSC51 系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 MSC51 系列單片機(jī)是英特爾公司于 1980 年起推出的第二代產(chǎn)品。 主要技術(shù)特性： ①適于控制應(yīng)用的 8 位 CPU。 ⑤ 128B 片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM。 ⑨ 6 源 5 向量中斷結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)優(yōu)先級(jí) 。其片外可尋址范圍為64KB，主要用于存放已編程的程序，也可以存放一些原始數(shù)據(jù)和表格。 5） 1個(gè)串行 I/O接口。 7）具有 5個(gè)中斷源，可編程為 2個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷系統(tǒng)。 a) 節(jié)拍與狀態(tài) 我們把振蕩脈沖的周期定義為節(jié)拍（為方便描述，用 P 表示），振蕩脈沖經(jīng)過(guò)兩個(gè)分頻后即得到整個(gè)單片機(jī)工作系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，把時(shí)鐘信號(hào)的周期定義為狀態(tài)（用 S 表示），這樣一個(gè)狀態(tài)就有兩個(gè)節(jié)拍，前半周期相應(yīng)的節(jié)拍我們定義為 1（ P1），后半周期對(duì)應(yīng)的節(jié)拍定義為 2（ P2）。 (3)P0 口： P0口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 10 門電流。 (4)P1 口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 11 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （ 外部中斷 0） /INT1 （ 外部中斷 1） T0 （記時(shí)器 0 外部輸入） T1 （記時(shí)器 1 外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 (9)/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。注意加密方式 1 時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 12 4 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能 我們這里用的單片機(jī)是 MCS—51系列的 AT89C51作為控制系統(tǒng)，它外接了八個(gè)鍵盤，也就是它可以為八個(gè)人同時(shí)提供搶答。 5 搶答器的原理圖 圖 22 原理框圖 1) 單元電路的設(shè)計(jì)及硬件介紹 a) 搶答器電路 如圖 所示電路，該電路完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的 CPU 定時(shí)電路 聲響 搶答按扭 30 秒控制 手動(dòng)復(fù)位 數(shù)碼顯示 臺(tái)位顯示 13 先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵，即使其他選手操作無(wú)效。 V C CS1S2S3S4S5S6S7S8D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P