【正文】 AJMP COUNT 。送 R1R6,因?yàn)?R1 中保存了搶答時(shí)間 SETB OK 。開(kāi)放 INT0 ACALL BARK 。倒計(jì)時(shí)調(diào)整 JB ,NEXT ACALL DELAY JB ,NEXT 。初始化 MOV R5,0BH MOV R4,0BH MOV R3,0BH ACALL DISPLAY 。允許二個(gè)中斷 ,T0/T1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0 。越高發(fā)聲頻率越高 ,越尖 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 23 MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H 。啟用錦囊時(shí)間從 70s 倒計(jì)時(shí) MOV TMOD,11H 。初設(shè)搶答時(shí)間為 10s MOV R2,30 。響鈴標(biāo)志位 DATA0 EQU 36H 。 系統(tǒng)初始化模塊 按鍵模塊 非法搶答模塊 正確搶答模塊 調(diào)整搶答時(shí)間 調(diào)整回答時(shí)間模塊 數(shù)碼顯示模塊 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 21 圖 32 程序設(shè)計(jì)流程圖 程序分析 主程序： OK EQU 20H 。 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 20 圖 31 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 在主要的程序中包括：主程序，查詢(xún)程序，非法 搶答程序，搶答時(shí)間調(diào)整程序，回答時(shí)間調(diào)整程序，倒計(jì)時(shí)程序，正常搶答處理程序，犯規(guī)處理程序，顯示及發(fā)聲程序。 圖 27 去抖電路 3 軟件設(shè)計(jì) 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 和程序流程圖 在系統(tǒng)架構(gòu)圖中包括： 系統(tǒng)初始化模塊、按鍵模塊、非法搶答模塊、正確搶答模塊、調(diào)整搶答模塊、調(diào)整回答模塊 和 數(shù)碼顯示模塊 。圖 27 中電路就是由一個(gè) 74HC30 輸入與非門(mén)和 74LS04 反向器組成的去抖電路。開(kāi)始及結(jié)束按鍵接到單片機(jī)的 11 腳，這里用到了單片機(jī) 11 腳復(fù)合功能中的 IO 端口功能，單片機(jī)通過(guò)讀取 11 腳的 、 的 IO端口值來(lái)判斷當(dāng)前是否處于搶答開(kāi)始狀態(tài)或搶答結(jié)束狀態(tài)。 圖 26 搶答按鍵及調(diào)整按鍵 在上圖中 8 個(gè)搶答按鍵分別接入單片機(jī)的 ~ 端口，單片機(jī)通過(guò)讀取~ 的值來(lái)判斷當(dāng)前輸入的是 8 個(gè)搶答按鍵中的哪一個(gè)。 按鈕 的設(shè)計(jì) 本搶答器中有 8 個(gè)搶答按鍵輸入，一個(gè)開(kāi)始按鍵、一個(gè)結(jié)束按鍵，此外還有搶答時(shí)間調(diào)整鍵、回答時(shí)間調(diào)整鍵，加一按鍵、減一按鍵各一個(gè)。 揚(yáng)聲器 的設(shè)計(jì) 利用程序來(lái)控制單 片 機(jī)某個(gè)口線的 “ 高 ” 電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率 的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時(shí)程序控制 “ 高 ”“ 低 ” 電平的持續(xù)時(shí)間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使喇叭2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 18 發(fā)出不同的聲音。 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 17 七段數(shù)碼管 顯示電路 的 設(shè)計(jì) 圖 24 共陰極數(shù)碼管 如上圖 24 可知 ， 數(shù)碼管采用的是 4 位七段共陰數(shù)碼管，其中 A~H 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(lái)決定段碼值，位選碼 COM COMCOM4 分別接到單片機(jī)的 、 、 ，由單片機(jī)來(lái)決定當(dāng)前該顯示的是哪一位。時(shí)鐘電路如圖 23 所示。 圖 22 AT89C51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 AT89C51 的主要性能包括： AT89C51 與 MCS— 51 控制器系列產(chǎn)品兼容，片內(nèi)有 4K 可在線重復(fù)編程閃速電擦除存儲(chǔ)器（ Flash Memory），存儲(chǔ)器可循環(huán)寫(xiě)入 /擦除 1000 次；存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)保存時(shí)間可達(dá) 10 年；工作電壓范圍寬： Vcc 可由 到 6V；全靜態(tài)工作可由 0Hz 到 16MHz；程序存儲(chǔ)器具有 3 級(jí)鎖存保護(hù)； 128*8 位內(nèi)部 RAM； 32 條可編程 I/O 線；兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器；中斷結(jié)構(gòu)具有 5 個(gè)中斷源和 2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)；可編程全雙工串行通信；空閑狀態(tài) 維持 低功耗和掉電狀外部定 時(shí)元件 復(fù)位 中斷 電源 系統(tǒng)時(shí)鐘 ROM CPU 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 串行 I/O 口 并行 I/O 口 RAM 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 16 態(tài)保存存儲(chǔ)內(nèi)容。 為了提高數(shù)據(jù)處理和位操作功能，片內(nèi)增加了一 個(gè)通用寄存器 B 和一些專(zhuān)用寄存器，還增加了位處理邏輯電路的功能。它的功能是對(duì)來(lái)自存儲(chǔ)器中的指令進(jìn)行譯碼，通過(guò)實(shí)時(shí)控制電路，在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部的控制信號(hào)，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的操作。 CPU 主要功能是產(chǎn)生各種 控制信號(hào)，控制存儲(chǔ)器、輸入 /輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及位操作處理等， CPU 按其功能可分為運(yùn)算器和控制器兩部分。全靜態(tài)工作為024MHZ，有 3 級(jí)程序鎖存器，內(nèi)部含有 128256 字節(jié)的 RAM，有 32 條可編程 I/O口線， 23 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 68 個(gè)中斷源，通用的串行接口，低電壓空閑及電源下降方式。 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部由 CPU、 4KB 的 FPEROM ， 128B 的 RAM， 兩個(gè) 16 位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 和 T1， 4 個(gè) 8 位的 I/O 端 P0、 P P P3 等組成。 4 位七段數(shù)碼管的位選接 P2 口低 3 位，揚(yáng)聲器輸出為 口。搶答時(shí)間調(diào)整按鍵和回答時(shí)間調(diào)整按鍵分別接到單片機(jī)的 1 14 管腳，加一按鍵和減一按鍵分別接到單片機(jī)的 1 16 管腳。 K1~K8 分別為8 路搶答按鍵，分別接到單片機(jī)的 ~ 中。在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過(guò)程。該搶答器系統(tǒng)通過(guò) 八個(gè) 個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào)；利用存儲(chǔ)程序 來(lái)完成軟件的設(shè)計(jì) ；利用一個(gè) 4 位七段共陰 數(shù)碼管來(lái)完成顯示功能。系統(tǒng)工作原 理本系統(tǒng)采用 AT89C51 單片機(jī)作為核心。如果在搶答中，靠視覺(jué) 和聽(tīng)覺(jué) 是很難判斷出哪組先答題 ， 利用單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)搶答器，使以上問(wèn)題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。 搶答器的工作流程分為 ：系統(tǒng)復(fù)位、正常流程、違例流程等幾部分， 如圖 12所示。 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 9 如果主持人未按 “ 搶答開(kāi)始 ” 鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答， LED上不斷閃爍 FF 和犯規(guī)號(hào)數(shù)并響個(gè)不停，直到按下 “ 停止 ” 鍵為止。倒數(shù)時(shí)間到 5s 時(shí) 會(huì)每 減一 秒響一下提示音。 搶答器的工作過(guò)程： 如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或答題時(shí)間 ， 按 “加一” 鍵或 “減一” 鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài) ， 此時(shí)會(huì)顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時(shí)間或回答時(shí)間值 ， 如想加一秒按一下 加 1s鍵 ，如果想減一秒按一下 “減 1s” 鍵，時(shí)間 LED 上會(huì)顯示改變后的時(shí)間，調(diào)整范圍為0~99s， 0s 時(shí)再減 1s 會(huì)跳到 99s， 99s 時(shí)再加 1s 會(huì)變到 0s。 搶答器的工作 原理 搶答器的基本工作原理：在搶答競(jìng)賽時(shí)，有多個(gè)信號(hào)同時(shí)或不同時(shí)送入主電路中，搶答器內(nèi)部的寄存器工作，并識(shí)別、記錄第一個(gè)號(hào)碼，同時(shí)內(nèi)部的定時(shí)器開(kāi)始工作，記錄有關(guān)時(shí)間并產(chǎn)生超時(shí)信號(hào)。 AT89C51 是整個(gè)搶答器的核心，內(nèi)部電路設(shè)計(jì)用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。如果主持人沒(méi)有按下開(kāi)始鍵而選手就搶答視為犯規(guī)，數(shù)碼顯示屏 顯示犯規(guī)者的代號(hào)，揚(yáng)聲器持續(xù)發(fā) 出聲音 。通過(guò)加鍵和減鍵修改上述時(shí)間，改完后 按 結(jié)束鍵確定。 參賽者，除享有搶答按紐的權(quán)利功能外，還有 聲音 提示功能和時(shí)間提示功能，也可設(shè)定由主控控制在參賽者終端表現(xiàn)的趣味性功能等；主控系統(tǒng)的控制按鈕做開(kāi)始與結(jié)束控制，根據(jù)活動(dòng)參賽者的層次，對(duì)提前 搶答 者的行為設(shè)定為非法 搶答 ，在主控處帶有公示性顯示的非法 搶 答者的臺(tái)位號(hào)，對(duì)搶答限時(shí)及回答問(wèn)題限時(shí)設(shè)為倒計(jì)時(shí)，并有 時(shí)間顯示和聲音 提示。同時(shí)通過(guò)本課題設(shè)計(jì)與裝配、調(diào)試，提高 自己的 動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，建立 單片機(jī)理論和實(shí)踐的結(jié)合 ，了解 多功能搶答器 各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計(jì)