【正文】 20 參考文獻(xiàn) [1] 余發(fā)山 .單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) ：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2021. [2] 徐建軍 .MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用及接口技術(shù) ：人民郵電出版社 2021. [3] 李光飛 .單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) .北京：北京航天航空大學(xué)出版社， 2021. [4] 馮育長(zhǎng) .單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例指導(dǎo) .西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. [5] 余永權(quán) . ATMEL89 系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M]． 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2021. [6] 孫育才 . MCS51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用 [M]. 東南大學(xué)出版社 , 1998. [7] 張志良 . 單片機(jī)原理與控制技術(shù)（第二版） [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [8] 樓然苗． 51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 [M]． 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2021. [9] 王兆安 ,黃俊 ??. 電力電子技術(shù) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021. [10] 葉斌 . 電力電子應(yīng)用技術(shù)及裝置 [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1999. [11] 王福瑞 . 單片微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全 [M]．北京航空航天大學(xué)出版社 , 1999. [12] 胡漢才 . 單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M]. 清華大學(xué)出版社， 1996. [13] Hondoh,Wada, vortex floweter with spectral analysis signal processing Sensor for Industry .Processing of the First ISA/IEEE Conference,2021:3540 21 附 錄 附錄 1： 電路原理圖 22 附錄 2： 程序 清單 //主程序 // OK EQU 20H ； 搶答開(kāi)始標(biāo)志位 RING EQU 22H ； 響鈴標(biāo)志位 DATAO EQU 36H ； 搶答按鍵口數(shù)據(jù)存放地址 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INTT0 ORG 000BH AJMP T0INT ORG 001BH AJMP T1INT ORG 0040H MAIN: MOV R1,20 ；初設(shè)搶答時(shí)間 20s MOV R2,30 ；初設(shè)答題時(shí)間 30s MOV 38H,60 ；啟用錦囊時(shí)間為 60s MOV TMOD,11H ；設(shè)置為定時(shí)器 /方式 1 MOV TH0,0F0H MOV TL0,0FFH ；越高發(fā)聲頻率越高 MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H ； 50ms 為一次溢出中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 ；允許兩個(gè)中斷 T0/T1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0 ； 一開(kāi)始就運(yùn)行定時(shí)器，以顯示 FFF。 正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)個(gè)的困難和疑惑，直至論文的順利完成。趙老師一絲不茍 精益求精 的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神， 深深地感染和激勵(lì)著我 。通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。 在輸入程序時(shí)，由于事先保存待編輯的文件， Keil c51 會(huì)自動(dòng)識(shí)別關(guān)鍵字，并以不同的顏色 標(biāo)示，這樣會(huì)使編寫(xiě)時(shí) 少犯錯(cuò)誤，有利于提高編程效率。 （ 5)單擊“ file”菜單，再在下拉菜單中單擊“ New”選項(xiàng)并保存 空白檔 ，命名 為。 軟件的使用 使用 Keil 軟件編程步驟如下： （ 1）雙擊 Keil 的快捷方式，運(yùn)行 Keil 軟件。添加步驟：在器件選擇按鈕中單擊 P，彈出對(duì)話框，在關(guān)鍵字框中輸入所需元器件的名稱就可以找到相關(guān)元器件，然后雙擊元器件名稱就可以添 加元器件。本設(shè)計(jì)采用的是 Proteus 仿真軟件進(jìn)行八路搶答器的模擬仿真， 用 Keil 軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯和調(diào)試?；卮饡r(shí)間的調(diào)整與此類似。 返 回開(kāi) 始 圖 42 非法搶答查詢子程序流程圖 大連交通大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 搶答時(shí)間調(diào)整子程序 該智能搶答器的搶答時(shí)間是可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整的，如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間，按下“搶答時(shí)間調(diào)整鍵”。主程序流程圖如圖 41 所示。 圖 41 主程序流程圖 大連交通大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 搶答器主程序流程圖 智能搶答器在正常工作的情況下，首先對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后進(jìn)行鍵盤(pán)掃描，判斷主持人是否按下了“開(kāi)始搶答”按鍵，如果按鍵沒(méi)有按下，則執(zhí)行非法搶答查詢子程序，判斷是否有選手發(fā)生了搶答現(xiàn)象；如果“開(kāi)始搶答”按鍵按下則執(zhí)行倒計(jì)時(shí)子程序和顯示子程序，并調(diào)用正常搶答處理子程序。要知道，編寫(xiě)程序就是不斷的嘗試錯(cuò)誤，在調(diào)試中不斷修改，提高程序的可靠性和程序結(jié)構(gòu)的合理性。 編寫(xiě)：根據(jù)布局安排，將程序流程圖轉(zhuǎn)換為單片機(jī)指令。 進(jìn)行匯編語(yǔ)言程序的編寫(xiě)應(yīng)遵循以下四個(gè)步驟： 構(gòu)思：其主要工作是分析題意，制作程序流程圖。 壓電式蜂鳴器 ， 約需 10mA 的驅(qū)動(dòng)電流 ， 可在某端口接上一 只三極管和電阻組成的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng) 。搶答時(shí)間調(diào)整和回答時(shí)間調(diào)整接到單片機(jī)的 和 接口，加一及減一 按鍵接到單片機(jī)的 和 接口。 不過(guò)一般情況下，我們通常不對(duì)按鍵釋放的后沿進(jìn)行處理，實(shí)踐證明，也能滿足一定的要求。 圖 36 抖動(dòng)波形 圖 為了 使 CPU 能正確地讀出 按鍵接入口 的狀態(tài)，對(duì)每一次按鍵只作一次響應(yīng)，就必須考慮如何去除抖動(dòng)， 也 就是消除在按鍵過(guò)程中產(chǎn)生的“毛刺” 現(xiàn)象。 圖 35 按鍵圖 由于按鍵是機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開(kāi)、閉合時(shí)，會(huì)有抖動(dòng)， P1輸入端的波形如圖36所示。在本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況 采用的是動(dòng)態(tài) 顯示方法。輸入到數(shù)碼管 dp 、 g、 f、 e、 d、 c、b、 a 的二進(jìn)制碼稱為字段碼（或稱字形碼），數(shù)碼管顯示的結(jié)果為字形。 復(fù)位模塊 單片機(jī)的第 9 腳 RST 為硬件復(fù)位端，只要將該端持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖 33 所示 : 圖 33 復(fù)位電路 顯示模塊 數(shù)碼管發(fā)光原理分兩種情況：共陰極型 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 各引腳輸入高電平有效。例如：當(dāng)晶體振蕩器的頻 率為 12MHz 時(shí)，諧振電容的容值一般為 30pF 左右。晶體振蕩器的振蕩頻率越高，相應(yīng)的諧振電容的容值也要提高。 時(shí)鐘電路如圖 32 所示。 時(shí)鐘與復(fù)位模塊 時(shí)鐘模塊 圖 32 時(shí)鐘電路 單片機(jī)必 須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作 。如果 RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)片內(nèi)各種操作的時(shí)間基準(zhǔn)，單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。搶答按鍵共有八個(gè)，分別為 S1―S8 ，供搶答選手進(jìn)行搶答使用， P1 口為八個(gè)按鍵搶答信號(hào)的輸入口，低電平有效。 所以一般在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí) 就預(yù)留出一些 I/O 端口。隨著軟件設(shè)計(jì)水平的提高，往往只要改變或增加軟件中的數(shù)據(jù)處理算法，就可以使系統(tǒng)功能提高很多，而系統(tǒng)的硬件不必做任何更換就使系統(tǒng)升級(jí)換代。 (4)RAM 空間，大部分 51 系列單片機(jī)的內(nèi)部 RAM 不多，當(dāng)要增強(qiáng)軟件數(shù)據(jù)處理功能時(shí)，往往覺(jué)得不足。 (2)留有設(shè)計(jì)余地。 (4)P3 口（ 10 腳～ 17 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P3 口。對(duì)于 EPROM 編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)， P0 口接收輸入的低 8 位地址。它分時(shí)提供 8 位雙向數(shù)據(jù)總線。對(duì)于片內(nèi)含有 EPROM 的單片機(jī)，在 EPROM 編程期間，該大連交通大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 引腳用于接 21V 的編程電源 Vpp。 （ 4） EA/Vpp（ 31 腳）： EA 為訪問(wèn)外部程序儲(chǔ)器控制信號(hào)，低電平有效。 （ 2） ALE/ P （ 30 腳）：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（允許地址鎖存信號(hào)）以每機(jī)器周期兩次的信號(hào)輸出。 控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳有 RST/VPD、 ALE/P、 PSEN 和 EA/VPP 等 4 種形式。 XTAL2（ 18 腳）：接外部晶體的另一端。在開(kāi)始執(zhí)行程序時(shí)，給 PC 賦以程序中第一條指令所在的地址，然后取得每一條要執(zhí)行的命令， PC 之中的內(nèi)容就會(huì)自動(dòng)增加，增加量由本條指令長(zhǎng)度決定，可能是 2 或 3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。 單片機(jī)的工作過(guò)程 單片機(jī)自動(dòng)完成賦予它的任務(wù)的過(guò)程，也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過(guò)程，即一條條執(zhí)行指令的過(guò)程，所謂指令就是把要求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作用命令的形式寫(xiě)下來(lái)，這是由設(shè)計(jì)人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對(duì)應(yīng)著一種基本操作；單片機(jī)所 能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。 （ 3） 控制型 /家電型 這是按 照單片機(jī)大致應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行區(qū)分的。 （ 1） 通用型 /專用型 這是按單片機(jī)適用范圍來(lái)區(qū)分的。事實(shí)上， CRJ 是通過(guò)復(fù)雜的時(shí)序電路完成不同的指令功能。程序計(jì)數(shù)器 PC 才程序計(jì)數(shù)器 PC 用來(lái)存放下一條將要執(zhí)行的指令，共 16 位．可對(duì)以 K 字節(jié)的程序存儲(chǔ)器直接尋址C 指令執(zhí)行結(jié)束后， PC 計(jì)數(shù)器自動(dòng)增加，指向下一條要執(zhí)行的指令地址。它具有對(duì) 8 位信息進(jìn)行＋、－、 / 四則運(yùn)算和邏輯與、或、異或、取反、清“ 0”等運(yùn)算，并具有判跳、轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)傳送等功能，此外還提供存放中間結(jié)果及常用數(shù)據(jù)寄存器。以上各個(gè)部分通過(guò)內(nèi)部總線相連 接。 大連交通大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第二章 單片機(jī)系統(tǒng)原理 單片機(jī)的原理 單片機(jī)的簡(jiǎn)介 目前， 80C51 單片機(jī)在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，因此我們可以在許多單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，配接各 種類型的接口，構(gòu)成綜合應(yīng)用系統(tǒng)，以增強(qiáng)其功能。 (7)參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，顯示器上顯示選手的編號(hào)，同時(shí)進(jìn)入回答問(wèn)題的 30s 倒計(jì)時(shí) 。 (5)倒計(jì)時(shí) 5 秒時(shí)，如果仍無(wú)人搶答，則系統(tǒng)每 1s 報(bào)警一次，用以提示參賽選手。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能 根據(jù)一般比賽對(duì)搶答器功能的要求，本文設(shè)計(jì)出的搶答器系統(tǒng)功能如下： (1)搶答器可以同時(shí)供 8 名選手或 8 個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用 8 個(gè)按鈕 S1～ S8 表示。如果在搶答中，靠視覺(jué)是很難判斷出哪組先答題。比賽中為了準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第一搶答者，所設(shè)計(jì)的搶答器通常由數(shù)碼顯示、燈光、音響等多種手段指示出第一搶答者。無(wú)線電腦搶答器利用電腦和投影儀，可以把搶答氣氛活躍起來(lái)，一般多使用于電臺(tái)等大型的活動(dòng)。語(yǔ)音記分搶答器是 由 一個(gè)搶答器的主機(jī) 、 主機(jī)的顯示屏 以及 選手的記分顯示屏 等構(gòu)成，具有記分等功能 。那么選擇一款真正適合的搶答器就非常重要。 隨著我國(guó)搶答器市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。 former contest full automatic rest and clock after the system master mandatory rest?？紤]到 根據(jù)需要 設(shè)定限時(shí)回答 的功能，利用 89C51 單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)使數(shù) 碼管能夠正確地顯示時(shí)間。 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及，各種各樣的競(jìng)賽越來(lái)越多，其中搶答器的作用也越來(lái)越重要。用開(kāi)關(guān)做鍵盤(pán)輸 入 ， 蜂鳴器 發(fā) 聲 提示。 key lock, in this effective condition, buttons invalid. Key words: Responder Single chip microputer LED digital display tube Timer / counter 目 錄