【正文】 搶答鍵進(jìn)行檢查。然后按下開始鍵，再按下?lián)尨疰I1，之后依次按下?lián)尨疰I8，分別觀察數(shù)碼管有無變化。確保電源無故障并符合性能要求。檢查無誤后，測試各個(gè)芯片是否有損，待檢查完畢后，將各個(gè)芯片插入各自的槽位。線路檢查：根據(jù)硬件邏輯設(shè)計(jì)圖，仔細(xì)檢查電路是否正確，并且核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否符合要求，必要時(shí)可用萬用表檢測線路通斷情況。我們設(shè)計(jì)好的硬件電路和軟件程序必須經(jīng)過聯(lián)合調(diào)試才能驗(yàn)證其正確性?！Ｒ允緭尨馃o效，此時(shí)定時(shí)器采用定時(shí)中斷的工作方式。在有選手按下?lián)尨疰I時(shí)，第一個(gè)數(shù)碼管顯示選手號，最后兩個(gè)數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)，定時(shí)器同樣采用中斷方式。鍵盤掃描流程圖如圖32所示。按下開始按鍵后，程序開始打開，定時(shí)中斷開始倒計(jì)時(shí)，然后調(diào)用鍵盤掃描子程序，當(dāng)掃描到有人按下了搶答鍵，馬上關(guān)閉搶答中斷計(jì)時(shí)器T1，調(diào)用顯示程序，此時(shí)封鎖搶答鍵盤，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器T0。第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)1. 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)思路為了能達(dá)到公平、公正、合理的設(shè)計(jì)理念，應(yīng)該在主持人發(fā)布搶答命令之前設(shè)定好搶答時(shí)間。搶答電路如圖28所示。當(dāng)主持人按下開始鍵，搶答電路和定時(shí)電路將進(jìn)入正常搶答狀態(tài)；當(dāng)回答完畢，主持人可以按下結(jié)束鍵停止計(jì)時(shí)。開始按鍵與單片機(jī)的10管腳連接，停止按鍵與11管腳連接。 圖27 定時(shí)電路 圖28 搶答電路圖中和AT89C51芯片的12管腳連接的為搶答時(shí)間30s的調(diào)整按鍵，和13管腳連接的為回答時(shí)間60s的調(diào)整按鍵，與14管腳連接的為加一按鍵，與15管腳連接的為減一按鍵。在定時(shí)電路的設(shè)計(jì)中，有1個(gè)搶答時(shí)間調(diào)整按鍵、1個(gè)回答時(shí)間調(diào)整按鍵、加一按鍵、減一按鍵和1個(gè)開始按鍵、1個(gè)結(jié)束按鍵。其中，獨(dú)立式鍵盤硬件電路簡單，而且在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，一般用在對硬件電路要求不高的簡單電路中；矩陣式鍵盤硬件電路比獨(dú)立式鍵盤電路復(fù)雜，而且程序設(shè)計(jì)繁瑣，但它節(jié)省端口，適合于多按鍵電路。 鍵盤掃描電路的設(shè)計(jì)鍵盤掃描電路由兩部分組成：搶答電路和定時(shí)電路。本設(shè)計(jì)采用4位一體的七段共陰極數(shù)碼管，其中AG段分別接到單片機(jī)的P0口，由單片機(jī)輸出的P0口數(shù)據(jù)來決定段碼值，位選碼COM1，COM3，由單片機(jī)來決定當(dāng)前該顯示的是哪一位。圖26 七段數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩種接法。其中單片機(jī)的P0口為字型碼輸入端，P2口得低三位為字選段輸入端。本設(shè)計(jì)采用的是動(dòng)態(tài)顯示方法。其中，靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定不閃爍，編程簡單，顯示亮度高，但占用I/O口多，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。而數(shù)碼管具有低耗能、低損耗、低壓、壽命長和精確度高、操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中采用的是4位七段數(shù)碼管顯示。圖25 報(bào)警電路 顯示電路的設(shè)計(jì)顯示功能與硬件的關(guān)系極大，顯示電路有兩種選擇，液晶屏顯示和傳統(tǒng)數(shù)碼管顯示。本次設(shè)計(jì)如圖25所示，圖中用到單片機(jī)的11和16管腳。在本設(shè)計(jì)中此電路起到報(bào)警功能。軟復(fù)位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完畢后，講程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到該段程序的起始地址。硬件復(fù)位可將寄存器及存儲(chǔ)器的值都恢復(fù)到初始值。當(dāng)上電后由于電容緩慢充電，單片機(jī)的9腳電壓逐步由高向低轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一段時(shí)間后，單片機(jī)的9腳處于穩(wěn)定的低電平狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)上電復(fù)位完畢，系統(tǒng)程序從0000H開始執(zhí)行。圖24 復(fù)位電路圖中復(fù)位電路由按鍵和電解電容C電阻R9構(gòu)成的按鍵及上電復(fù)位電路。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)在搶答器中復(fù)位是為定時(shí)做鋪墊的，在搶答之前要復(fù)位，搶答完畢要復(fù)位，按了復(fù)位鍵之后LED顯示F。其大小是時(shí)鐘信號頻率的倒數(shù)。電路中兩個(gè)電容CC2選用30PF大小，其作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振；二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。圖23 外部振蕩電路內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器一般選用石英晶體振蕩器。只需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元，決定單片機(jī)的工作速度。圖22 搶答器硬件圖 時(shí)鐘頻率控制電路單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作。 搶答器的硬件圖根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，我們先大概將搶答器的硬件分為這幾部分：CPU、聲音電路、顯示電路、定時(shí)電路、開始結(jié)束鍵輸入和搶答按鍵輸入。XTAL2：片內(nèi)振蕩電路反向放大器的輸出端，采用外部時(shí)鐘時(shí)該引腳為振蕩信號的輸入端。當(dāng)/EA為高電平時(shí)，低4KB的地址為片內(nèi)程序存儲(chǔ)器單元，高于4KB以上的地址為片外程序存儲(chǔ)器單元；當(dāng)/EA為低電平時(shí)，則只能讀片外程序存儲(chǔ)器。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，/PSEN無效。u /PSEN：讀片外程序存儲(chǔ)器選通信號輸出端。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6，可用作外部時(shí)鐘或定時(shí)。u ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號?！　? 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）u RST：復(fù)位信號輸入端?！　? T0（記時(shí)器0外部輸入）　　 /INT1（外部中斷1）　　 TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0）　　 RXD（串行輸入口）P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：◆ P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部電路上拉為高電平，并用作輸入口。當(dāng)作為輸出口時(shí)，被外部拉低的P2口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉電阻的存在而輸出電流。當(dāng)作為輸出口時(shí)，被外部拉低的P1口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉電阻的存在而輸出電流。 AT89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)說明AT89C51單片機(jī)的管腳圖如圖21所示：圖21 AT89C51單片機(jī)管腳圖u P0口：P0口是一組8位漏極開路雙向I/O口，在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)用作8位低地址線和數(shù)據(jù)總線。節(jié)拍與狀態(tài)：我們把振蕩脈沖的周期定義為節(jié)拍(P)，振蕩脈沖經(jīng)過兩個(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，把時(shí)鐘信號的周期定義為狀態(tài)(S)，這樣一個(gè)狀態(tài)就有兩個(gè)節(jié)拍，前半個(gè)周期相應(yīng)的節(jié)拍我們定義為P1，后半周期對應(yīng)的節(jié)拍定義為P2。(8) 具有5個(gè)中斷源，可編程為兩個(gè)優(yōu)先級的中斷系統(tǒng)，它可以接收外部中斷請求、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷申請和串行口中斷申請。它可以設(shè)置為計(jì)數(shù)方式，對外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置為定時(shí)方式進(jìn)行定時(shí)。(5) 32根雙向可單獨(dú)尋址的輸入輸出線。(4) 128B的片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM。(3) 4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間。1. 主要特性：(1) 適于控制應(yīng)用的8位CPU。 51系列單片機(jī)的功能特性MSC51單片機(jī)是美國英特爾公司于1980年起推出的第二代產(chǎn)品。 芯片最終選擇方案根據(jù)上幾節(jié)的論證，通過綜合考慮，我們的芯片選擇如表21。為了提高CPU的效率而又能及時(shí)響應(yīng)鍵盤輸入，可以采用中斷方式，即CPU平時(shí)不必掃描鍵盤，只要當(dāng)鍵盤上有鍵盤閉合時(shí)就產(chǎn)生中斷請求，向CPU申請中斷后，立即對鍵盤上有鍵盤進(jìn)性掃描，識別閉合鍵，并做相應(yīng)的處理。CPU對鍵盤的掃描可以采用取程序控制的隨機(jī)方式，即只有在CPU空閑是時(shí)才去掃描鍵盤，響應(yīng)操作人員的鍵盤輸入,即利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器每隔一定時(shí)間對鍵盤掃描一次，這樣控制方式，不管鍵盤上有無鍵閉合，CPU總是定時(shí)的關(guān)心鍵盤狀態(tài)。方案二：行列式鍵盤行列式鍵盤是用