【正文】 路搶答器 ２３ 致 謝 在論文完成之際，我要特別感謝我的指導老師 劉振山 導師的熱情關懷和悉心指導。 工作展望 畢業(yè)設計是我作為一名學生即將完成學業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學校所學知識的全面總結和綜合應用，又為今后走向社會的實際操作應用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設計是我對所學知識理論的檢驗與總結，能夠培養(yǎng)和提高設計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向學校 所交的最后一份綜和性作業(yè) ；畢業(yè)設計提高了我理論聯(lián)系實際的能力更在知識的鞏固與實際的操作上的銜接提高了我的能力，畢業(yè)設計中遇到的困難與挫折以及解決這些問題的思路與方法更增加了我對以后工作中遇到困難我能克服解決的信心，也讓我積累了經(jīng)驗，為以后的工作打下了良好的基礎，同時也培養(yǎng)了我遇到突發(fā)狀況要穩(wěn)定冷靜的精神，也培養(yǎng)了我學會怎么與別人合作的方法，怎么解決與合作的伙伴意見不同一時狀況，為以后怎基于 51 單片機的 8 路搶答器 ２１ 么和同事相處好奠定了基礎。 畢業(yè)設計是我 作為一名學生即將完成學業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學校所學知識的全面總結和綜合應用，又為今后走向社會的實際操作應用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設計是我對所學知識理論的檢驗與總結，能夠培養(yǎng)和提高設計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向學校所交的最后一份綜和性作業(yè)；畢業(yè)設計提高了我理論聯(lián)系實際的能力更在知識的鞏固與實際的操作上的銜接提高了我的能力，畢業(yè)設計中遇到的困難與挫折以及解決這些問題的思路與方法更增加了我對以后工作中遇到困難我能克服解決的信心，也讓我積累了經(jīng)驗，為以后的工作打下了良好的基礎，同時也培養(yǎng)了我 遇到突發(fā)狀況要穩(wěn)定冷靜的精神，也培養(yǎng)了我學會怎么與別人合作的方法，怎么解決與合作的伙伴意見不同一時狀況，為以后怎么和同事相處好奠定了基礎。在沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的大概總結，但是真的面對畢業(yè)設計時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。 畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設計也接近了尾聲。 通過這次畢業(yè)設計與論文的制作與寫作讓我懂得了很多，這次畢業(yè)設計與論文，不僅在選課題上還是在制作與寫作過程中，都是由我們的導師劉振山老師的指導然后我們自己去圖書館，上網(wǎng)查資料然后自己和我們這組的成員一起合作商討完成的，原以為會很簡單的，但無論在制作與寫作過程中我們都遇到了理論課上所不曾遇到的問題，第一是綜合性太強，這次制作與論文不僅涉及到我們以前所學到的單片機，模擬電子技術，數(shù)字電子技術，高等數(shù)學等課程 的知識還涉及到很多我們的選修及課外的知識像實訓課上學到的手工焊接技術等等知識。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。 第六章 總結 論文總結 通過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。用電壓表測量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否符合電源電壓，常用的是 5V 左右。這多是由于加熱溫度不足或焊劑過少 ,以及烙鐵離開基于 51 單片機的 8 路搶答器 １９ 焊點時角度不當浩成的內。當少量松香殘留時 ,可以用電烙鐵再輕輕加熱一下 ,讓松香揮發(fā)掉 ,也可以用蘸有無水酒精的棉球 ,擦去多余的松香或焊劑。這在對超小元器件及細小印刷電路板進行焊接時要尤為注意。 。對于有加熱不足的松香膜的情況 ,可以用烙鐵進行補焊。 ,焊錫與元器件或印刷板之間夾雜著一層松香 ,造成電連接不良。 。 一般來說，造成硬件問題的首要問題就是焊接了，也就是說焊接的好與壞直接響產(chǎn)品的正常運行。 PCB 板刻錄完成之后，開始進行焊接工作。在電路板的制作中，首先要進行線路的排布。總之該軟件是一款集單片機和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強大 ，可仿真 5 AVR、 PIC。 3. 目前支持的單片機類型有： 68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。 該軟件的特點： 1. 全部滿足我們提出的單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。在去除按鍵消抖程序后，按鍵控制靈敏度恢復正常。由于在調用提示音子程序時，實際上已實現(xiàn)了一次時間的延時，因此再加入按鍵消抖程序的延時后，致使延時時間過長而 出現(xiàn)按鍵反應不靈敏問題。在實際調試中，發(fā)現(xiàn)按鍵出現(xiàn)反應不靈敏現(xiàn)象。通過在主程序最開始加入對鬧鈴控制口取零命令后，蜂鳴器啟動 /關閉控制恢復正常。 蜂鳴器異常啟動問題：蜂鳴器的啟動 /關閉是通過單片機輸出的控制信號來實現(xiàn)的，當前時間與鬧鐘設置時間比較吻合時，單片機將對鬧鈴控制口執(zhí)行取反命令，從而啟動蜂鳴器發(fā)聲。通過調試發(fā)現(xiàn)這是由于延時時間選擇不當會使人眼產(chǎn)生視覺暫留效果，每一次顯示時都必須加入適當?shù)臅r間延時。系統(tǒng)調試完成后，還要進行一段時間的試運行，從而檢驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，驗證系統(tǒng)功能是否達到設計要求，是否達到預期的效果。在聯(lián)調中可能會有某些支路上的程序、功能塊因受條件制約而得不到相應的輸入?yún)?shù)，這時，調試人員應創(chuàng)造條件進行模擬調試。程序聯(lián)機調試就是將已調試好的各程序功能塊按總體結構聯(lián)成一個完整程序，在所研制的硬件電路上運行。這時該 程序功能塊已調試完畢，可去掉附加程序段。 軟件調試一般包括分塊調試和聯(lián)機調試兩個階段。 硬件調試分單元電路調試和聯(lián)機調試，單元電路試驗在硬件電路設計時已經(jīng)進行，這里的調試只是將其制成印刷電路板后試驗電路是否正確，并排除一些加工工藝性錯誤（如錯線、開 路、短路等）。 基于 51 單片機的 8 路搶答器 １５ 第四章 系統(tǒng)調試與仿真 系統(tǒng)調試包括硬件調試和軟件調試，而且兩者是密不可分的。連接時段選信號接在 P0 口的～ 七個 I/O 口上， P1 口是準雙向 I/O 接口在輸出驅動部分具有驅動 4 個 TTL 負載的能力，即輸出電流不大于 400μ A，所以在接電阻時選擇接 510Ω限流電阻。 數(shù)碼顯示 數(shù)碼顯示管用來作為時間的顯示輸出，一般用 7 段數(shù)碼顯示管。單片機的 P1口為 8組搶答按鍵的輸入口， ~， ~為 數(shù)碼管的片選口。其他外圍電路包括復位電路、時鐘電路、報警電路、 LED 顯示電路、搶答按鍵、功能設置鍵等。 INT0 中斷服務程序完成搶答信號采樣和識別處理。 搶答器的軟件設計 系統(tǒng)軟件由主程序和 INT0 中斷服務組成。 如倒計時期間，主持人想停止倒計時可以隨時按“停止”按鍵，系統(tǒng)會自動進入準備狀態(tài)，等待主持人按“搶答開始”進入下次搶答計時。 主持人按“搶答開始”鍵，會有提示音，并立刻進入搶答倒計時（預設 30S 搶答時間），如有選手搶答，會有提示音，并會顯示其號數(shù)并立刻進入回答倒計時（預設 60S 回答時間），不進行搶答查 詢，所以第一個按搶答的選手有效。 XTAL2：反向振蕩器的輸出 ,如采用外部時鐘源驅動器件，應不接。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 。 EA /VP：當 EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 PSEN 有效。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當用作外部 數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。在平時， 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。 ALE/ PROG ：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字基于 51 單片機的 8 路搶答器 １２ 節(jié)。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。在給出地址 1 時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。這是由于內部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL門電流，當 P2 口被寫 1 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FLASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 GND：接地。 AT89S51單片機是高性能單片機，因為受引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。 圖 28 單片機結構框圖 振蕩器和時序 OSC 程序存儲器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲器 256 B RAM/SFR 定時器 /計數(shù)器 2 16 AT89S51CPU 64 KB 總線 擴展控制器 可編程 I/O 可編程全雙工串行口 內中斷 基于 51 單片機的 8 路搶答器 １０ AT89S51 單片機管腳說明 圖 29 AT89S51 單片機管腳圖 ATMEL 公司的 AT89S51 是一種高效微控制器。由圖可見， 在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括 CPU、存儲器、可編程 I/O 口、定時器 /計數(shù)器、串行口等，各部分通過內部總線相連。 AT89S51 單片機可提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。圖中單片機的 14 腳輸出具有復合功能，此處用到了單片機 17 腳的 IO 端口功能，單片機通過內部定時器的操作實現(xiàn)交替變換的波形輸出驅動揚聲器發(fā)聲。 復位電路的設計 單片機的第 9 腳 RST 為硬件復位端，只要將該端持續(xù) 4 個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復位，復位后單片機的各狀態(tài)都恢復到初始化狀態(tài)，其電路圖如下所示： 圖 26 復位電路 基于 51 單片機的 8 路搶答器 ８ 報警電路 我們知 道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單片機某個口線的“高”電平或低電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的巨型波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調，使喇叭發(fā)出不同的聲音。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù)。電路中兩個電容 C1， C2 的作用有兩個：一是幫助振蕩器起振；二是對振蕩器的頻率進行微調。 圖 25 外部振蕩源