【正文】 正 . ********************* 基于 AT89S51 智能紅外搶答 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 參考文獻(xiàn) [1]吳金戌 ． 8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 [M]．北京：清華大學(xué)出版社， 2021， 9． [2]巧 媛．單片機(jī)原理及應(yīng)用 (第二版 )[M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2021， 2． [3]王松武 ． 電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M]．北京： 國防工業(yè)出版社 ， 2021， 2． [4]彭 為 ． 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M]． 北京：電子 工業(yè)出版社 ， 2021，5． [5]余發(fā)山 ． 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) [M]． 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ， 2021， 8． [6]余錫存．單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].陜西 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021，7. ********************* 基于 AT89S51 智能紅外搶答 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 致 謝 首先感謝孫老師、張老師、袁老師等各位老師，給我的支持和幫助，感謝他們?cè)谶@幾個(gè)月份給與的關(guān)鍵性指導(dǎo)和提議。在學(xué)習(xí)單片機(jī)這門課程的時(shí)候，我們應(yīng)該好好你的記筆記，課下好好的做練習(xí)題才能把 C程序設(shè)計(jì)靈活的運(yùn)用到單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)上，在單片機(jī)這門課程的學(xué)習(xí)上，我們還應(yīng)該知道一種常用的仿真軟件 proteus 軟件，可以讓你我們更為清晰的掌握 89C51/52 系列的實(shí)際應(yīng)用上的設(shè)計(jì)。我在圖書館查閱了大量的資料， 同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了圖書館的重要作用。焊接完后進(jìn)行電路板檢查，將原線路圖與實(shí)際焊接的電路板進(jìn)行對(duì)比，由于線路不多，所以用萬用表的歐姆檔或是短路聲響指示功能來做焊點(diǎn)的檢測(cè)，如此可以避免焊接時(shí)漏焊、虛焊和配線錯(cuò)誤的問題，同時(shí)保證了所制作出來的線路與原設(shè)計(jì)線路的一致性 。利用 PROTEL 軟件模擬實(shí)際電路板的線路走向，盡量避免 線路出現(xiàn)交叉短路，電源線路盡量安排在電路板的最外圈。 第 5 章 電路板的制作與檢查 考慮到本系統(tǒng)所用元器件較少，大部分功能都是通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也出于對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)成本的考慮，因此所用到的板子是自己手工制作的 PCB板。通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)提示音子程序本身所產(chǎn)生的延時(shí)已能夠滿足按鍵消抖時(shí)間延遲的要求，因此在鍵盤控制程序中無需再加入專門的按鍵消抖程序。這是因?yàn)樵阪I盤控制程序中，除了消抖程序外，還加入了按鍵提示音程序（每次按壓鍵盤時(shí)，蜂鳴器發(fā)出“嗶”的一聲提示音）。 按鍵消抖問題：在最初編寫程序時(shí)，鍵盤控制部分按照常例加入了按鍵消抖程序。一開始編寫程序時(shí)，沒有對(duì) 口的最初狀態(tài)作正確設(shè)置，由于系統(tǒng)開機(jī)復(fù)位后， 口處于高電平狀態(tài)，因此出現(xiàn)一開機(jī)蜂鳴器就處于啟動(dòng)狀態(tài)的情況。由于一開始所選用的延時(shí)時(shí)間太短，因此出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，在增加顯示延時(shí)之后，數(shù)碼管顯 ********************* 基于 AT89S51 智能紅外搶答 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 示正常。 軟件調(diào)試問題分析 LED 顯示問題：本次設(shè)計(jì)的最終方案是采用 LED 顯示屏實(shí)現(xiàn)顯示功能，最初數(shù)碼管顯示不正常，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。各軟件模塊首先要通過 PC 和仿真器進(jìn)行軟件調(diào)試，當(dāng)仿真效果符合要求后，再燒寫進(jìn)單片機(jī)看能否在實(shí)際電路板上正常工作。本設(shè)計(jì)軟件調(diào)試中的分模塊包括顯示功能模塊、調(diào)正時(shí)間功能模塊，搶答功能模塊以報(bào)警功能模塊。 搶答組數(shù)可以在六組以內(nèi)任意使用，其流程如圖 53 圖 53 搶答系統(tǒng)流程圖 數(shù)碼顯示軟件設(shè)計(jì) 采用動(dòng)態(tài)顯示，顯示器由 4個(gè)共陰極數(shù)碼管組成，數(shù)碼顯示程序流程如圖 54。 如果主持人未按 搶答開始 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)間到小于 5s 會(huì)每秒響一下提示音。 功能介紹 如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或答題時(shí)間 ,按 搶答時(shí)間調(diào)節(jié) 鍵或 答題時(shí)間調(diào)節(jié) 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 1s鍵，時(shí)間 LED 上會(huì)顯示改變后的時(shí)間，調(diào)整范圍為 0s~99s, 0s 時(shí)再減 1s 會(huì)跳到 99， 99s 時(shí)再加 1s 會(huì)變到 0s。 電源方案的選擇：采用 9V電池供電。 第 3 章 模塊最終 方案 的 設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)思路 主控制器模塊：采用 STC89C51 單片機(jī)控制。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1時(shí)， EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信 ********************* 基于 AT89S51 智能紅外搶答 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 號(hào)將不出現(xiàn)。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)端。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0外部輸入） 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） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) P3 口寫入 1后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口 當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 振蕩器和時(shí)序 OSC 程序存儲(chǔ)器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 256 B RAM/SFR 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 16 AT89S51 CPU 64 KB 總線 擴(kuò)展控制器 可編程 I/O 可編程全 雙工串行口 內(nèi)中斷 ********************* 基于 AT89S51 智能紅外搶答 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 VCC：供電電壓。采用 40 引腳雙列直插封裝形式。下面介紹幾個(gè)主要部分。 圖 2 為 AT89S51單片機(jī)的基本組成功能方塊圖。 AT89S51 單片機(jī)簡(jiǎn)單概述 AT89S51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) AT89S51 單片機(jī)是美國 Atmel 公司生產(chǎn)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ EPROM）和 128 bytes 的隨機(jī)圖 22 行列式鍵盤 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F ********************* 基于 AT89S51 智能紅外搶答 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)，器件采用 Atmel 公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。如圖 22所示。 在大多數(shù)情況下， CPU 對(duì)鍵盤可能進(jìn)行空掃描。這種形式的圖 21獨(dú)立式鍵盤 P1 1 2 3 4 5 6 7 8 ********************* 基于 AT89S51 智能紅外搶答 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 鍵盤結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中 I/O 的利用率，列線接 ~ 行線接 ~，行列適用于按鍵輸入多的情況。 獨(dú)立式鍵盤的缺點(diǎn)是需要占用比較多的 I/O 口線，當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)鍵盤中需要的按鍵比較少或 I/O 口線比較富余時(shí)，可以采用這樣類型的鍵盤。如圖21。 方案 1：獨(dú)立式鍵盤 鍵盤接口中使用多少根 I/O 線，鍵盤中就有幾個(gè)按鍵，鍵盤接口使用了 6根I/O 口線，該鍵盤就有 6個(gè)按鍵，這種類型的鍵盤，其按鍵比較少，且鍵盤 中各按鍵的工作互不干擾。鍵盤按結(jié)構(gòu)形式可以分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤，前者用軟件方法產(chǎn)生鍵碼，而后者則用硬件方法來產(chǎn)生鍵碼。 基于以上分析擬