【正文】 些 I/O 端口，雖然當(dāng)時(shí)空著沒用，那么用的時(shí)候就派上用場(chǎng)了。 (5) I/O 端口：在樣機(jī)研制出來后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試用時(shí)，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。隨著軟件設(shè)計(jì)水平的提高，往往只要改變或增加軟件中的數(shù)據(jù)處理算法，就可以使系統(tǒng)功能提高很多，而系統(tǒng)的硬件不必做任何更換就使系統(tǒng)升級(jí)換代。如選用 8155 作I/O 接口，就可以增強(qiáng) 256 字節(jié) RAM。 (4) RAM 空間， AT89S52 內(nèi)部 RAM 不多，當(dāng)要增強(qiáng)軟件數(shù)據(jù)處理功能時(shí)，往往覺得不足。因?yàn)楹苌儆幸诲N定音的電路設(shè)計(jì)，如果 現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點(diǎn)小小的修改或擴(kuò)展 而被迫進(jìn)行全面返工 。 (2) 留有設(shè)計(jì)余地。只要技術(shù)準(zhǔn)備充分，硬件設(shè)計(jì)的大返工 是比較少的，軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)貫徹始終，到中后期基本上都是 軟件設(shè)計(jì)任務(wù)，隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，各種功能很強(qiáng)的芯片不斷出現(xiàn)，使硬件電路的集成度越來越高，硬件設(shè)計(jì)的工作量在整個(gè)項(xiàng)目中的所占的比重逐漸下降。 同時(shí)也說明了搶答器的優(yōu)點(diǎn)和 AT89S52 的功能及簡(jiǎn)介。在說明工作原理的過程中 ，突出了電路的組成單元以及這些單元如何實(shí)現(xiàn)搶答功能；在說明系統(tǒng)的流程時(shí)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的內(nèi)容，指出了參數(shù)設(shè)置的方法和意義。在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)搶答過程。該搶答器系統(tǒng)通過 八個(gè) 個(gè)按鍵輸入搶答信號(hào)；利用存儲(chǔ)程序 來完成軟件的設(shè)計(jì) ；利用 2 個(gè) 七段共 陽 數(shù)碼管來完成顯示功能。系統(tǒng)工作原理 本系統(tǒng)采用 AT89S52單片機(jī)作為核心。利用單片機(jī)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)搶答器，使以上問題得以解決，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。 搶答器的優(yōu)點(diǎn)及組成 在 知識(shí)比賽中，特別是做搶答題目的時(shí)候 ， 在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)來完成這個(gè)任務(wù)。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯器部件 ALU、基于單片機(jī)控制競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì) 10 累加器 ACC、暫存器、程序狀態(tài)字寄存器 PSW， BCD 碼運(yùn)算調(diào)整電路等組成。控制器由程序計(jì)數(shù)器 PC、指令儲(chǔ)存器、指令譯碼器、實(shí)時(shí)控制與條件轉(zhuǎn)移邏輯電路等組成。單片微機(jī)內(nèi)部最核心的部分是 CPU。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。 AT89S52 是 89 系列單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)型，它是與 MSC51 系列單片機(jī)兼容的。它最大特點(diǎn)是片內(nèi)含有 Flash 存儲(chǔ)器，用途十分廣泛，特別是在生產(chǎn)便攜式商品，手提式儀器等方 面，有著十分廣泛的應(yīng)用 [5]。所以，用戶編程時(shí)不應(yīng)該將數(shù)據(jù)寫入這些未確定的地址單元，它們是公司留待將來開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)使用的。這些寄存器的名稱和地址見表。特殊功能寄存 器共含有 22 個(gè)不同寄存器。 見附錄 3。 總而 言之，本課題利用 AT89S52單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng) 設(shè)計(jì)了搶答器，該搶答器增加了新功能、提高了系統(tǒng)的可靠性、簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)、節(jié)約了成本，是一個(gè)實(shí)用的工程設(shè)計(jì)。 如倒計(jì)時(shí)期間，主持人想停止倒計(jì)時(shí)可以隨時(shí)按 “ 復(fù)位 ” 按鍵，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入 預(yù)備 狀態(tài) ， 等待主持人按 “ 搶答開始 ” 進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。 基于單片機(jī)控制競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì) 6 圖 22 搶答器工作流程 加載程序 運(yùn)行 正常搶答 違規(guī) 顯示號(hào)碼 顯示號(hào)碼 10S 后倒計(jì)時(shí) 閃爍并報(bào)警 倒計(jì)時(shí)并判斷是否為最后 10S 結(jié)束（復(fù)位） 否 是 閃爍、報(bào)警交替出現(xiàn) 基于單片機(jī)控制競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì) 7 搶答器的工作過程 主持人按 “ 搶答開始 ” 鍵， 立刻進(jìn)入搶答 狀態(tài) ，如有選手搶答， 會(huì)顯示其號(hào)數(shù)并立刻進(jìn)入回答倒計(jì)時(shí)（預(yù)設(shè) 60S 搶答時(shí)間），不進(jìn)行搶答查詢，所以只有第一個(gè)按搶答的選手有效。在整個(gè)搶答器工作過程中，顯示電路、 聲音 電路等還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況向外電路輸出相應(yīng)信號(hào) 。 回答問題時(shí)間最后 10S 閃爍并發(fā)聲提示選手 。 可以顯示是哪 位選手有效搶答和無效搶答 。 系 統(tǒng)需求分析 在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效。若有選手 搶按成功，則可以 開始 答題，數(shù)碼管 顯示選手號(hào)碼，十秒后顯示搶答時(shí)間。其中 一個(gè)顯示搶答號(hào)碼 ，倒計(jì)時(shí)開始后顯示兩個(gè)共同顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間 。它完成了時(shí)間參數(shù)的設(shè)定，搶按號(hào)碼的譯碼，保存；顯示； 輸出，搶按及答題倒計(jì)時(shí)功能等。主持人可按鍵結(jié)束，新一輪搶答開始。 主持人按鍵開始后，選手開始搶答為有 效，數(shù)碼顯示屏顯示選手號(hào) 。 一共有 8 個(gè)按鍵輸入，分別對(duì)應(yīng) 8 路選手的搶答按鍵。 系統(tǒng)的主要功能模塊方框圖如 圖 21 所示。 基于單片機(jī)控制競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì) 4 2 搶答器的系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要功能 本系統(tǒng)是借用單片機(jī)采用模塊化設(shè) 計(jì)的 八路 搶答器， 包括 8 路 搶 答按鈕、計(jì)時(shí)顯示、提示功能 、 開始與復(fù)位 控制按鈕、時(shí)限 設(shè)定 、各種相關(guān)顯示調(diào)控功能等（根據(jù)需要也可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能）。采用單片機(jī)掃描技術(shù)識(shí)別選手搶按號(hào)碼時(shí)，電路的延遲時(shí)間較大。第二，電路復(fù)雜。因?yàn)槊總€(gè)選手位于搶答現(xiàn)場(chǎng)的不同位置，每個(gè)選手與控制臺(tái)之間要有長(zhǎng)長(zhǎng)的連接線。作為一個(gè)單位若專購(gòu)一臺(tái)搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長(zhǎng)期存放使（電子器件的）搶答器損壞，再購(gòu)置的麻煩和及時(shí)性就會(huì)影響活動(dòng)的開展。 搶答器目前存在的主要問題 隨著改革開放事業(yè)的不斷深入，促使人們學(xué)科學(xué) 、學(xué)技術(shù)、學(xué)知識(shí)的手段多種多樣，搶答器作為一種工具，已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合。 為適應(yīng)高校等多代表隊(duì)單位活動(dòng)的需要 而 設(shè)計(jì)一個(gè) 多功能 搶答器 ， 這種搶答器具有電路簡(jiǎn)單 ， 元件普通 ， 易于購(gòu)買等優(yōu)點(diǎn) ， 很好地解決了制作者制作困難 和 難于購(gòu)買的問題。 所以本研究是一個(gè)實(shí)用 的工程設(shè)計(jì)，具有創(chuàng)新性。 主持人可按復(fù)位鍵結(jié)束 ，新一輪搶答開始。 在主持人按鍵開始后，選 手開始搶答為有效，數(shù)碼顯示屏顯示搶答選手號(hào)，在最后十秒數(shù)碼管閃爍并伴有揚(yáng)聲器發(fā)生提示 。 基于單片機(jī)控制競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì) 2 課題研究的內(nèi)容 本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)智能搶答器， 在搶答比賽中廣泛應(yīng)用 ，各組分別有一個(gè)搶答按鈕。初步掌握 多功能搶答器 的調(diào) 整及測(cè)試方法。 選題的目的和意義 通過這次設(shè)計(jì) ， 掌握 51 單片機(jī)的原理 ， 了解簡(jiǎn)單 多功能搶答器 組成原理，初步掌握 多功能搶答器 的調(diào)整及測(cè)試方法，提高動(dòng)手能力和排除故障的能力。 用開關(guān)做鍵盤輸入 ， LED燈亮 提示?，F(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機(jī) (如MCS51型 )和數(shù)字集成電路，并增加了許多新功能，如選手號(hào)碼顯示、搶按前或搶按后的計(jì)時(shí)、選手得分顯示等功能。 關(guān)鍵詞 AT89S52/LED/數(shù)碼管 /搶答器 /計(jì)時(shí) 基于單片機(jī)控制競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì) II BASED ON SINGLECHIP MICROCOMPUTER CONTROL THE DESIGN COMPETITION VIES ABSTRACT Scareanswering device as a tool, has been widely applied in all kinds of intelligence and knowledge petition situation. But vies to implement use frequency is quite low, and some either make plicated or low reliability. As a unit, if specialized purchased a vies to implement whereas economically may inherit, but every year the number of little use for longterm storage, often make (electronics) vies is damaged, again the purchase of trouble and timeliness will affect activities, so this contest was designed device. This design is 8 vies for basic ideas. Considering according to need to set limit to answer function, using AT89S52 SCM and periphery inter face implementation of scareanswering system, using the MCU software regularly principle, software and hardware anically, and makes the system can correctly to the time, at the same time making digital tube can properly shows the time. With a switch do keyboard input, LED lights hints. And the system can realize: in the contest, only after the start, if responder ability effective at the start of the responder responder deemed before, Answer problem of time setting in the 60s, Can show what runners effective vies and invalid vies, Answer the question time, full display gumbo slid down after the system will automatically alarm music, The invalid vies, interrupt locking, after again vies to be null and void . KEY WORDS AT89S52 , LED digital tube, scareanswering device, timer 基于單片機(jī)控制競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ I ABSTRACT ....................................................................................................................... II 1 緒 論 ............................................................................................................................ 1 課題研究的相關(guān)背景 ....................................................................................... 1 選題的目的和意義 ............................................................................................ 1 課題研究的內(nèi)容 .....................................................................