【正文】 遍的應(yīng)用。 搶答器作為一種電子產(chǎn)品，早已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合，但目前所使用的搶答器有的電路較復(fù)雜不便于制作 ,可靠性低，實(shí)現(xiàn)起來很困難；有的則用一些專用的集成塊 ,而專用集成塊的購買又很困難。早期的搶答器只由幾個(gè)三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辯認(rèn)出選手號(hào)碼。 1 六路搶答器設(shè)計(jì) 摘要： 此次設(shè)計(jì)提出了用 AT89C51 單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的搶答器，本方案以AT89C51 單片機(jī)作為主控核心，與晶振、數(shù)碼管、蜂鳴器等構(gòu)成八路搶答器，利用了單片機(jī)的延時(shí)電路、按鍵復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、定時(shí)中斷等電路，設(shè)計(jì)的八路搶答器具有實(shí)時(shí)顯示搶答選手的號(hào)碼和搶答時(shí)間的特點(diǎn)，還有復(fù)位電路，使其再開始新的一輪的答題和比賽，同時(shí)還利用匯編編程，使其實(shí)現(xiàn)一些基本的功能。 關(guān)鍵字： 搶答器、單片機(jī)、蜂鳴器、數(shù)碼管 1 引言 搶答器是一種應(yīng)用非常廣泛的設(shè)備，在各種競(jìng)賽、搶答場(chǎng)合中，它能迅速、 客觀地分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手。現(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。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 ,易于購買等優(yōu)點(diǎn) ,很好地解決了制作者制作困難和難于購買的問題。 2 總體設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，這兩者相互結(jié)合，不可分離；從時(shí)間上看，硬件設(shè)計(jì)的絕大部分工作量是在最初階段，到后期往往還要做一些修改。為 使硬件電路設(shè)計(jì)盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面： (1) 盡可能采用功能強(qiáng)的芯片，以簡(jiǎn)化電路，功能強(qiáng)的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價(jià)格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價(jià)格的總和高。在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，要考慮到將來修改擴(kuò)展的方便。 (3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機(jī)，本設(shè)計(jì)采用 AT89C51單片機(jī)。如有些新的信號(hào)需要采集，就必須增加輸入檢測(cè)端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。 搶答器同時(shí)供 6 名選手或 6個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用 6個(gè)按鈕表示。搶答器具有鎖存與顯示功能。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選 手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。當(dāng)主持人啟動(dòng) 開始 鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí) 蜂鳴器 器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間 。如果定時(shí)時(shí)間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示 000 如果有選手在規(guī)定的時(shí)間以前完成問題，主持人通過按鍵復(fù)位，開始新的問題作答，因?yàn)槌绦虿皇呛艽蟛?需要擴(kuò)展存儲(chǔ)空間，選手按鍵跳入相應(yīng)的子程序，回答倒記時(shí)，通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)功能可以更人性化，只需單電源供電更方便，容易實(shí)現(xiàn)。為我們提供實(shí)踐的機(jī)會(huì)。 時(shí)鐘頻率電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作 .在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路 ,只需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定 的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元 ,。此電路在加電大約延遲 10ms后振蕩器起振 ,在 XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為 3V左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào) ,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。 單片機(jī)在工作時(shí) ,由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時(shí)鐘信號(hào)的周期稱為時(shí)鐘周期。如時(shí)鐘頻率為 12MHz,即 fosc=12MHz,則時(shí)鐘周期為 1/12181。 鍵盤是人與微機(jī)系統(tǒng)打交道的主要設(shè)備。它們各有自己的特點(diǎn)，其中獨(dú)立鍵盤硬件電路簡(jiǎn)單，而且在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，一般用在對(duì)硬件電路要求不高的簡(jiǎn)單電路中；矩陣鍵盤與獨(dú)立鍵盤有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨(dú)立鍵盤復(fù)雜得多，而且在程序算法上比它要煩瑣，但它在節(jié)省端口資源上有優(yōu)勢(shì)得多，因此它更適合于多按鍵電路。這里采用最常用的方法，即延 時(shí)重復(fù)掃描法，延時(shí)法的原理為：因?yàn)椤懊獭泵}沖一般持續(xù)時(shí)間短，約為幾 ms，而我們按鍵的時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間 ,所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后再延時(shí)一段時(shí)間 (這里我們?nèi)?10ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài) ,如果是則為有效按鍵，否則無效 圖 2 鍵盤掃描電路 單片機(jī)的第 9腳 RST為硬件復(fù)位端 ,只要將該端持續(xù) 4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位 ,復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖 4所示。軟復(fù) 4 主 控 制 器 LED顯示 揚(yáng)聲器 鍵盤顯示 時(shí)鐘頻率 復(fù)位電路 位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完畢之后 ,將程序指針通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它跳轉(zhuǎn)到程序執(zhí)行的起始地址。每個(gè)選手的座位前安裝一只搶答按鈕開關(guān)。每當(dāng)主持人口頭發(fā)出允許搶答的號(hào)令之后，哪個(gè)隊(duì)先按下座位上的按鈕開關(guān)， 數(shù)碼管即顯示該號(hào)數(shù) ， 同時(shí)封鎖其他按鈕開關(guān)的活動(dòng)， 蜂鳴器報(bào)警提示。在主持人確認(rèn)后，按下復(fù)原按鈕，狀態(tài)指示燈重新點(diǎn)亮，為下一次的搶答作好準(zhǔn)備。 在搶答競(jìng)賽或呼叫時(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)器開始工作，記錄有關(guān)時(shí)間并產(chǎn)生超時(shí)信號(hào)。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。倒數(shù)時(shí)間到小于 5s會(huì)每秒響一下提示音。 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。 顯示 FFF 開始按下 開始 加一鍵按下 違規(guī)搶答 正常搶答 顯示違規(guī) 顯示搶答號(hào)并計(jì)時(shí) 減一鍵按 下 調(diào) 整 搶答時(shí)間 回答時(shí)間 7 器件選型方案及詳細(xì)清單 微控制器選用 AT89S51，該芯片貨源充足，并且價(jià)格也比較便宜。 表 1 器件清單 4 總結(jié)與體會(huì) 通過這次設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過 程，在以后的工作、生 生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。 通過這次課程設(shè)計(jì)懂得了很多，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(huì)很簡(jiǎn)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(qiáng)，這次制作與論文不僅涉及到我們以前所學(xué)到的單片機(jī)，模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)，高等數(shù)學(xué)等課程的知識(shí)還涉及到很多我們的選修及課外的知識(shí)像實(shí)訓(xùn)課上學(xué)到的手工焊接技術(shù)等等知識(shí)。 在不斷的努力下我們組的課程設(shè)計(jì)終于完成了。課程設(shè) 計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。這次課程設(shè)計(jì)業(yè)也讓我們懂得了分析問題，才能解決問題的道理，通過了這次更增加了我們以后能夠干好自己工作的信心。 MOV DPTR,ERR1 PUSH DPL PUSH DPH RETI ERR1: MOV POWER,0AAH CLR A PUSH ACC PUSH ACC RETI OK EQU 20H RING EQU 22H ORG 0003H AJMP INT0SUB ORG 000BH AJMP T0INT ORG 0013H AJMP INT1SUB ORG 001BH AJMP T1INT ORG 0040H 0000H ljmp main 0040H MAIN: MOV R1,0FH MOV R2,0AH MOV TMOD,11H MOV TH0,0F0H MOV TL0,0FFH MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1 CLR OK SETB RING SETB TR1 SETB TR0START: MOV R5,0bH MOV R4,0bH MOV R3,0bH ACALL DISPLAY JB ,NEXT ACALL DELAY JB ,NEXT ACALL BARK MOV A,R1 MOV R6,A SETB OK MOV R3,0AH AJMP COUNT NEXT: JNB ,FALSE1 JNB ,FALSE2 JNB ,FALSE3 JNB ,FALSE4 JNB ,FALSE5 JNB ,FALSE6 AJMP START FALSE1: ACALL BARK MOV R3,01H AJMP ERROR FALSE2: ACALL BARK MOV