【正文】 號輸出端，低電平有效 RD：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效 14 14 圖 4 MCS51單片機(jī)引腳圖 最小系統(tǒng)的應(yīng)用 單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展是以基本的最小系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，故應(yīng)首先熟悉最小應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。當(dāng) EA 輸入低電平時(shí)， CPU 僅訪問片外程序存儲器。 EA（ Enable Address） :外部程序存儲器地址允許使能端。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，則不會出現(xiàn) PSEN 信號。 PSEN（ Program Store Enable） :外部程序存儲器讀通信號。但要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)會丟失一個脈沖。當(dāng) CPU 訪問外部程序存 儲器時(shí)， ALE可向低沉位地址鎖存器輸出鎖存控制信號；當(dāng)不訪問外部存儲時(shí)， ALE端仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 固定地輸出正脈沖。13 13 RST/VPD 具有復(fù)用功能，可能接上 +5V備用電源。 (3)控制信號引腳 RST/VPD：復(fù)位 /備用電源輸入端。 XTAL2：接外部晶體的另一端。 （ 2）時(shí)鐘電路引腳 XTAL1：接外部晶體的一端。 主電源引腳 V++和 V— MCS51單片機(jī)引腳圖 (如圖 4所示 ) （ 1）主電源引腳 Vcc:接 +5V 電 源。 單一 +5V 電源供電 晶體的引腳， 4 個控制與其它電源復(fù)用的引腳，以及 32 條輸入輸出 I/O引腳。 邏輯操作位尋址功能 外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為 64kB 5 個中斷源， 2個優(yōu)先級 21 個專用寄存器 32 條 I/O 口線 4kbytes 程序存儲器 (ROM) 這 8 大部分是： 而MCS52 子系列也有三種類型 803 805 8752。 12 12 第五章 五人搶答器的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)基本結(jié)構(gòu) MCS51 系列單片機(jī)雖有 10 多種產(chǎn) 品，但可分為兩大系列， MCS51 子系列與 MCS52 子系列。 2)調(diào)試過程中，不但要認(rèn)真細(xì)致觀測，還要勤于做記錄。 調(diào)試中注意 事項(xiàng) 11 11 ，對那些非信號流向上的電路應(yīng)首先單獨(dú)進(jìn)行調(diào)試，之后才能按信號流向順序進(jìn)行分塊調(diào)試。 動態(tài)調(diào)試 加上輸入信號觀察電路輸出信號是否符合要求。 靜態(tài)調(diào)試 先不加輸入信號，測試此時(shí)電路有關(guān)點(diǎn)的電位是否正常。 通電觀察 一定 要調(diào)試好所需的電源的電壓值，然后再給電路接通電源。 調(diào)試準(zhǔn)備 —— 檢查電路 任何組裝好的電路，在通電之前，必須認(rèn)真檢查電路連線是否正確，檢查方法對照電路圖，按照電路圖逐級進(jìn)行檢查。 整體調(diào)試法 此種方法是把整個電路組裝完畢后，不進(jìn)行分塊調(diào)試，實(shí)行一次性總調(diào)。 實(shí)施分塊調(diào)試有兩種方法一種邊安裝邊調(diào)試；另一種 是總體電路一次組裝完畢后再分塊調(diào)試。 10 10 第四章 組裝與調(diào)試 、儀表 YB1719； MY61； TDS1012 分塊調(diào)試法 分塊調(diào)試是把總體電路按功能分成幾個模塊 ,對每個模塊分別進(jìn)行調(diào)試。我們 利用萬用表對接線處逐個進(jìn)行了排查，最后發(fā)現(xiàn)某芯片的一個引腳處的導(dǎo)線松了。主要表現(xiàn)在當(dāng)我們在完成一輪搶答后對計(jì)時(shí)時(shí)間進(jìn)行重新設(shè)定時(shí)，顯示部分會出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象。 。點(diǎn)觸式開關(guān)在按下后馬上又彈起，此即問題的所在。在電路焊接過程中，我們在主持人的按鍵選擇上選擇了點(diǎn)觸式開關(guān)，因?yàn)槲磳@種開關(guān)做細(xì)致的分析， 我們發(fā)現(xiàn)每次主持人按下?lián)尨鸢存I選手號碼顯示牌上總是為4。 9 9 ：在設(shè)計(jì)過程中，我們發(fā)現(xiàn)按下?lián)尨鸢粹o后，我們希望其在七段數(shù)碼顯示管上顯示的選手號碼是 1 到 5，這樣符合我們一般的思維，而按照我們一開始所做的設(shè)計(jì)，數(shù)碼管只能顯示 0 到 4，我們在認(rèn)真研究體設(shè)計(jì)方案后，發(fā)現(xiàn)解決此問題只須將顯示 0改為顯示 5，而其他的顯示則不改變。 3. 方案論證與比較：與普通搶答器相比，本作品有以下幾方面優(yōu)勢： （ 1）具有清零裝置和搶答控制，可由主持人操縱避免有人在主持人說 “開始 ”前提前搶答違反規(guī)則。能將們所學(xué)知識用于實(shí)際，對鞏固所學(xué)知識有重要意義。 LED 作狀態(tài)指示，搶答就緒 LED 亮，有人搶答時(shí) LED 滅。主持人發(fā)布搶答命令后，若有人8 8 按下按鍵，程序判斷是誰先按下，然后從 ~ 輸出搶答者號碼的七段段碼值，送數(shù)碼管顯示，并封鎖鍵盤、禁止其他人按鍵輸入，從而實(shí)現(xiàn)搶答功能。 （如圖 3 所示） 本搶答器 由 8051 單片機(jī)控制，工作穩(wěn)定可靠、響應(yīng)度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，具有數(shù)字顯示和工作狀態(tài)顯示功能。 8051 的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖。當(dāng) 8051 通電，時(shí)鐘電路開始工作， 在RESET 引腳上出現(xiàn) 24個時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。常用的復(fù)位電路如圖 （ 3） 所示。復(fù)位后 P0－ P3 口均置 1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。 按鍵脈動復(fù)位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實(shí)現(xiàn)的。晶體可以在 ~12MHZ 之間任選，電容可以在 5~30pF 之間選擇，電容 C1和 C2的大小可起頻率微調(diào)的作用，電容大小要和晶體的容性負(fù)載阻搞相匹配，否則不易起振。利用 MCS51內(nèi)部的高增益反相放大器，在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩。 設(shè)計(jì)所用元器件及功能簡介 1．器件： 89C2051，共陽數(shù)碼管，電容，三極管，開 關(guān)，電阻若干。 4．設(shè)計(jì)顯示電路。 3．設(shè)計(jì)一個主持人“復(fù)位”按鈕。 綜上所述，搶答器用方案三最合理 設(shè)計(jì)任務(wù) 1．設(shè)計(jì)一個五人參賽的競賽搶答器。硬件上有不足處可在軟件上解決，軟件上不能完成的功能又可在硬件解決。單片機(jī)設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，清 晰明了。數(shù)字電路設(shè)計(jì)的可分模塊組建，一個模塊一個功能看起來易于理解，也由于這個原因使得在設(shè)計(jì)五路搶答器時(shí)所用到的元器件教多。由于 PLC 用的都是最簡便的邏輯而五路搶答有許多競爭冒險(xiǎn)問題，畫圖時(shí)很繁雜一不小心出錯還得一步步推理，比較麻煩。 如果不考慮單片機(jī)硬件資源，在 KEIL 中用 C胡亂編程，結(jié)果只能是出了問題無法解決！可以肯定的說，最好的 C語言單片機(jī)工程師都是從匯編走出來的編程者因?yàn)閱纹瑱C(jī)的 C 語言雖然是高級語言，但是它不同于臺式機(jī)個人電腦上的 VC++什么的單片機(jī)的硬件資源不是非常強(qiáng)大，不同于我們用 VC、 VB等高級語言在臺式 PC 上寫程序畢竟臺式電腦的硬件非常強(qiáng)大，所以才可以不考慮硬件資源的問題 第三章 方案論證及搶答器知識介紹 5 5 方案論證 方案一： 用 PLC 設(shè)計(jì)。可以說，掌握用 C語言單片機(jī)編程很重要，可以大大提高開發(fā)的效率。 此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便 地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機(jī)等。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。例如精密的測量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： 4 4 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。 ： 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。 通用型單片機(jī)按位數(shù)分有 4位機(jī) ,8位機(jī) ,16位機(jī)和 32位機(jī)等等 .按廠 家分種類就更多 ,我國目前最常用的單片機(jī)有如下幾家 : Intel (MCS51 系列 ,MCS96 系列 ) Atmel (AT89 系 列 ,MCS51 內(nèi)核 ) Microchip (PIC 系列 ) Motorola (68HCXX 系列