【正文】 NE555振蕩電路的有關計算如下： (1)充電時間 t充 t充 =（ R1+R2） *C1*ln( )≈(R1+R2)*C1=*(12K+)*1uF≈ (2)放電時間 t放 t放 =R2*C1*ln( )≈ *C1=**1uF≈ (3)振蕩周期 T T=t 充 +t 放≈ （ R1+2R2） *C1= (4)占空比Ｄ Y Ｄ Y=t充 /T=(R1+R2)/(R1+2R2)=77% 五、完整電路原理圖和仿真圖 （ 1）原理圖 （ 2）仿真圖如下： 六、元器件選擇 七、電路仿真調(diào)試 在完成電路的初步設計後，再對電路進行仿真仿真調(diào)試，目的是為了觀察和測量電路的性能指標並調(diào)整部分元器件參數(shù)，從而達到各項指標的要求。 當電源經(jīng) R R2 對 C1 充電到 Vc≥ 2/3Vcc時， OUT 腳輸出由高變低，放電管（ 7 腳內(nèi)的 VT23）導通，電容 C1 經(jīng) R2 和 IC17腳內(nèi)導通的 VT23 進行放電，當 Vc≤ 1/3時， OUT 腳輸出有低變高，電容器 C1 再次充電。用集成 555 定時器組成多諧振蕩器。當搶答完成後，按下“清除”按鈕強行使 U1B輸出置零， CD4511鎖存解除，開始新一輪搶答。當“開始”按下後，當所有搶答者開關均未按下時，鎖存器輸出全為低電平，該信號作為鎖存器使能端 LD 的控制信號，使鎖存器處于等待接收觸發(fā)輸入狀態(tài)；當任一開關按下時，輸出信號中必有一路為高電平，經(jīng)邏輯或運算後 U1A輸出為高電平。其引腳排列圖如圖所示： CD4511引腳排列圖： (2)顯示電路如下： ：一是分辨出選手按鍵的先後，並鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是使其他選手按鍵操作無效；三是防止提前按鍵。 ...... [參考資料 ] (1)這部分電路要求將編碼電路送入 8421碼 ,譯為十進制數(shù)（對應各個搶答者的編號）並驅動七段數(shù)碼顯示管顯示出答題者的編號。 4. 倒計時電路由脈沖產(chǎn)生器（ 555 定時器）和兩個十進制計數(shù)器（ 74LS192）及兩個譯碼器 （ 74LS48）及顯示器組成組成。 2 .形成第一搶答信號后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示第一搶答者的組別，用第一搶答信號控制一個具有 2種工作頻率交替變化的音頻振蕩器工作，推動揚聲器發(fā)出 2種笛音音響。要求回答問題時間為 30秒 ,并以倒計時形式顯示 ,若超時就切斷其電路。 ，每組開始預置 100 分，由主持人操縱，答對一次加 10分，答錯一次減 10分。 “復位” 按紐，他在固定的時間間隔操作復位按紐。每組設一個按紐，供搶答使用。 ，調(diào)試及故障排除方法。 [目錄 ] 一、設計目的 二、設計要求 三、設計方案 四、設計器材 五、設計原理 六、設計電路的組成與各部分的功能 七、設計調(diào)試 八、 Protel99se 軟件介紹 九、設計體會 十、主要參考文獻 [原文 ] 一、設計目的 D 觸發(fā)器，分頻電路，多諧振蕩器， CP 時鐘脈沖源等單元電路的綜合運用。然后下面就進入了搶答時間倒計時，時間為 100 秒完成后搶答者的燈自動熄滅，同時報警器發(fā)聲。 74LS20 輸出經(jīng) 74LS00 反相后變?yōu)榈碗娖?，將脈沖封鎖，此時 74LS175 的輸出不在變化，其他的搶答者再按下按鈕也不起作用了，從而實現(xiàn)了優(yōu)先判決。當有人搶答時，例如， K1被按下時， D1輸入端為高電平，在時鐘脈沖上升時， Q1 翻轉為 1，對應的 LED 發(fā)光二極管亮。當無人搶答時， K1K4均未按下， D1— D4 菌為低電平，在 555 電路的時鐘脈沖作用下，74LS175 的輸出端 Q1— Q4 均為零， LED 發(fā)光極管不亮， 74LS20 輸出為低電平。 關鍵詞：單片機、搶答、記分、 30秒倒記時、違例搶答報警 目 錄 前 言 1 第一章 總體方案設計 2 提出方案 2 方案論證 3 方案選擇 4 第二章 搶答器硬件部分設計 5 振蕩電路 5 復位電路 5 搶答電路 6 主持人鍵盤操作電路 6 選手得分與指示牌譯碼顯示電路 7 報警電路 8 主要器件介紹 9 第三章 單片機與 PC機的通訊 11 硬件連接電路 11 單片機與 PC機串口通信軟件設計 11 第四章 PC 機接收顯示數(shù)據(jù) 14 PC 機接收顯示數(shù)據(jù) 14 計算機接收數(shù)據(jù)分析 15 擴展部分 15 第五章 軟件部分 16 單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲單元分配 16 加減子程序 16 選手子程序 18 “開始”鍵子程序 18 “數(shù)字”鍵子程序 19 “確定”鍵子程序 21 “搶答按鍵”掃描子程序 23 指示牌和各選手得分顯示子程序 25 數(shù)據(jù)發(fā)送 PC子程序 26 主持人“鍵盤”掃描子程序 28 延時子程序 30 30 秒倒記時子程序 31 主 程 序 32 第六章 系統(tǒng)功能與說明 35 系統(tǒng)功能 35 系統(tǒng)可擴展性 36 第七章 總 結 37 參考文獻 38 附錄一 程序清單 39 附錄二 總電路圖 48 附錄三 外文文獻翻譯 49 供四人用的智力競賽搶答器裝置線路，用以判斷搶答優(yōu)先權。軟件部分采用 51系列單片機通用匯編語言精心設計編寫。它具有電路簡單、功能齊全、制作成本低、性價比高等特點，是一種經(jīng)濟、實用的比賽用搶答器。1KHZ 方波輸出 KF: MOV A,0B6H MOVX DPTR,A MOV DPTR,7FFFH MOV A,0E0H MOV DPTR,A MOV A,02H MOV DPTR,A 。指向計數(shù)器 MOV A,0D0H 。輸入控制字 MOVX DPTR,A 。顯示位數(shù)送 R7 LED1: MOV A,R0 。地址表轉移指令送 DPTR LJMP A+DPTR TABL: DB CCH,86H,92H,CFH DB 80H,8FH,E0H,A4H LED: SETB P0 。調(diào)用顯示子程序 RET KL6: MOV B,03 。判斷是否到最高位 MOV 60H,58H 。將字型碼入顯示緩沖區(qū) INC R0 。取字型數(shù)據(jù) MOV R0,60H 。字型碼表初值送 DPTR ADD A,0AH 。是命令鍵嗎 JNC KL6 。延時 10 秒 JNB ,KL2 KL2: ACALL D10MS JNB ,KL3 KL3: ACALL D10MS KL4: JNB ,KL4 JNB ,KL4 JNB ,KL4 MOV A,R4 。向數(shù)據(jù)輸出輸入口送 0 MOV SUBF,A KL0: JNB TI,KL0 CLR TI KL1: JNB ,PK1 。把地址送到 DPTR MOV A,0BH 。 二 , 技術指標 1,設計 6 組參賽的搶答器 ,每組設置一個搶答按鈕 . 2,電路具有第一搶答信號鑒別與 鎖存功能 ,搶答成功后 ,顯示組別 ,發(fā)出聲音 . 3,設置記分電路 ,每組開始預置 100 分 ,搶答后由主持人記分 ,答對一次加 10 分 ,答錯一次減 10 分 . 4,設置犯規(guī)電路 ,對提前搶答或超時搶答的組別發(fā)出聲音 . 搶答器的設計 摘要 :傳統(tǒng)的搶答器都是導線布線 ,受現(xiàn)場環(huán)境影響很大 .本文介紹的六路無線搶答器 ,是以 8051 單片機為核心制成的 ,其功能為連續(xù)可調(diào)的0 到 9 秒的 ,搶答有效有高頻鈴聲并顯示組別 ,搶答無效有低頻鈴聲也是顯示組別 ,并且有計分功能 ,預置 100 分 ,答對為加 10分 ,答錯為減10 分 ,由主持人手動復位 ,加減分 ,所以 此搶答操作方便 ,在很多的場所都可以使用 ,并且給人的視覺效果非常好 . 關鍵字 :搶答器 ,智能搶答器 ,無線編解碼 ,單片機 . 一 ,引言 搶答器廣泛用于電視臺 ,商業(yè)機構及學校 ,為競賽增添了刺激性 ,娛樂性 ,在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活 . 二 ,總體設計方案 本課題我主要采用單片機電路來實現(xiàn)的 .主要設計思路是 :在主持人下達命令后 ,能夠準確判斷出第一搶答信號并將其鎖存 ,同時將輸入信號封鎖 ,使其它搶答無效 .主持人沒有下達命令時搶答視為犯規(guī) .并顯示犯規(guī)組別 ,發(fā)出低頻鈴聲 ,搶答成功后對第一信號譯碼 ,顯示組別并發(fā)出高頻鈴聲 .定時電路由設置的時間為 9 秒 .計分電路有三個數(shù)碼管顯示 .下次搶答時必須由主持人再次操作清除和開始狀態(tài)開關 . 圖 1 總體框圖 整個流程過程主要四大塊 :顯示部分 ,計時部分 ,預置部分 ,控制部分 .電源用正 5伏 ,8051 主控制器 ,當主持人按下復位鍵后 ,定時器開始計時 ,在 0~9 秒的時間內(nèi)如果沒有人搶答則為棄權 ,如果有人按鍵定時器停止計時間 ,自動顯示組別并發(fā)出高頻鈴聲 ,如果答對主持人按鍵加 10 分 ,答錯則減 10 分 ,然后按復位鍵開始下一輪搶答 . 三 ,主要元件介紹分析 芯片 :8051芯片含有 40 個管腳 ,其中 32 個管腳是 P0,P1,P2,P3,四個 I/O接口 ,兩個時鐘電路引腳 XTAL1,XTAL2,四個控制引腳 RST, ALE,PSEN 和 EA,一個電源引腳和一個接地引腳 .其中 XTAL1,XTAL2 引腳用來控制時鐘電路 ,RST 是復位信號輸入端 ,當此輸入端保持兩個機器周期的高電平時 ,就可以完成復位操作 ,ALE 端是地址鎖存允許信號端 ,PSEN 程序存儲允許輸出信號端 ,EA外部程序存儲器地址允許輸入端 . :74LS373 含有 20 個接口 ,8 個輸入端 ,8 個輸出端 ,一個電 源接口和一個接地口 ,LE 和 OE 接口 . :數(shù)碼管有 8 個輸入接口和一個共陰極端 ,8 個輸入端分別接 A,B,C,D,E,F,G 七個顯示管和一個小數(shù)點端 DP. 圖 2 數(shù)碼管 :該電路由一個作為驅動作用的三極管 ,一個電阻和一個喇叭組成 . :該集成電路具有 清零 ,預置數(shù) ,加計數(shù)和減計數(shù)四個功能 .進行預置時 ,在 P0 口輸入 100,當搶答成功的時候手動加 10 分 ,不成功時候減 10 分 .當需要加分時 ,按鍵使 P0 口輸入高電平 ,在程序寄存器中送入 10,則顯示器個位進 1,顯示加 10 分 .當需要減分的時 ,按 鍵使 P0口輸入低電平在程序寄存器中送入 10,則顯示器十位減 10 分 ,則顯示少 10 分 . 四 ,程序介紹 :復位鍵復位以后 ,處理器收到整定時間的信號 ,這樣給片內(nèi)用于定時設置的單元連續(xù)的加 1操作 ,其過程的狀態(tài)顯 1位顯示器顯示 ,當斷開整定開關程序轉入下一步的訪問 . :當有人搶答時 ,則停止定時顯示組別 ,搶答有效發(fā)出高頻鈴聲 (輸出 2KHZ脈沖 ),無效為低頻鈴聲 (輸出為 1KHZ脈沖 ),此處用了一個鍵操作程序 ,還有一個脈沖信號輸出程序 . :先預置 100 分 ,若搶答成功 ,主持人按鍵加 10 分 ,若 回答錯誤則減 10分 ,若犯規(guī)則執(zhí)行顯示組別 ,發(fā)出低頻鈴聲 . :以防止誤動作 ,查詢得到組別號碼 ,暫存于單片機內(nèi)指定單元 ,同時完成下述操作 :關閉定時鐘 ,封閉搶答查詢 ,以保證以后 搶答無效 . Y N Y N Y N Y N 圖 3 程序流程圖 五 ,源程序清單 : ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP MAIN ORG 3000H MAIN:MOV SP,2FH MOV B,5AH 。 2,元件及參數(shù)選擇 。 //設置超時標志 TR0=0。 intr_counter。 //T0 運行 } void isr_t0(void) interrupt 1 //T0 中斷服務函數(shù) { TH0=TIMER_HBYTE。 //使能 CPU 中斷 ET0=1。 //定時時間為 50ms TL0=TIMER_LBYTE。 //關蜂 鳴器 } void init_t0(void) { TMOD=0x01。i++) //延時 500ms delay_20ms。 //開蜂鳴器 for(i=1。 //秒數(shù)的個位數(shù)字