【正文】 對(duì)鍵盤中的按鍵靈活的編碼。在單片機(jī)中 使用的都是非編碼鍵盤，因?yàn)榉蔷幋a鍵盤結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，非編碼鍵盤的類型很多，常用的有獨(dú)立式鍵盤，行列式鍵盤等。 鍵盤選擇 鍵盤是單片機(jī)不可缺少的輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的紐帶。 3 采用 ATMEL 公司的 AT89S51 作為系統(tǒng)控制器的 CPU 方案。在這里我們通過查表將 字型碼送給 7 段數(shù)碼管顯示的數(shù)字。在圖中還有一個(gè)排阻，連接在 P0 口上，用作 P0 口的上拉電阻，保證 P0 口沒有數(shù)據(jù)輸出時(shí)候處于高電平狀態(tài)。 4 位七段數(shù)碼管顯示電路如下圖所示。其中靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡單，但占用端口資源多；動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是：顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復(fù)雜，但是相對(duì)靜態(tài)顯示而言占用端口資源少。 顯示功能與硬件關(guān)系極大，當(dāng)硬件固定后，如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。數(shù)碼管具有：低能耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化、防曬、防潮、防火、防高（低）溫，對(duì)外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)，同時(shí)其精度高，稱量快，精確可靠，操作簡單。 2 第二章 各模塊的選擇和論證 搶答器顯示模塊選擇 顯示模塊主要是顯示搶答的時(shí)間，組別號(hào)碼等。 隨著微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、 傳感器技術(shù)、永磁材料技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，使單片微型計(jì)算機(jī)也得到迅速的發(fā)展，單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。即當(dāng)前的單片機(jī)時(shí)代，其顯著特點(diǎn)是百花齊放、技術(shù)創(chuàng)新。這一階段單片機(jī)的主要技術(shù)發(fā)展方向是滿足測控對(duì)象要求的外圍電路的增強(qiáng)，如 A／ D 轉(zhuǎn)換、 D／ A 轉(zhuǎn)換、高速 I／ O 口、WDT(程序監(jiān)視定時(shí)器 )、 DMA（高速數(shù)據(jù)傳輸）等，強(qiáng)化了智能控制的特征。 控制功能。 外圍功能單元的集中管理模式。 。作為這一階段的典型代表是 Inlel 公司將 MCS— 48 向 MCS— 5l 系列的過渡。 2．第二階段 —— 單片機(jī)的完善階段 (1978 年一 1982 年 )。以 Intel 公司的 MCS48 為代表，其 CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、 I/O端口、時(shí)鐘以及指令系統(tǒng)都是按嵌入式系統(tǒng)要求專門設(shè)計(jì)的。 1．第一階段 —— 單片機(jī)階段 (1976 年～ 1978 年 )。從 1976 年 8 位單片機(jī)誕生以來，單片機(jī)領(lǐng)域中一直是以 8 位機(jī)為主流機(jī)型，預(yù)計(jì)這種情況還將繼續(xù)下去。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)、 AT89S5搶答器 1 第一章 前 言 單片機(jī)又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片 ,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。它的功能實(shí)現(xiàn)是比賽開始，主持人讀完題之后按下總開關(guān)，即計(jì)時(shí)開始，此時(shí)數(shù)碼管開始進(jìn)行 20s 的倒計(jì)時(shí)，直到有一個(gè)選手搶答時(shí)，對(duì)應(yīng)的會(huì)在數(shù)碼管上顯示出該選手的編號(hào)和搶答所用的時(shí)間，如果在規(guī)定的20s 時(shí)間內(nèi)沒有做出搶答，則此題作廢，即開始重新一輪的搶答。 基于 51 單片機(jī)的 8 路搶答器 摘 要 此次設(shè)計(jì)提出了用 AT89S52 單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的搶答器，本方案以AT89S52 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 C51 語言編程，使其實(shí)現(xiàn)一些基本的功能。 本設(shè) 計(jì)的系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、判斷精確、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。在搶答和回答時(shí)間的最后5s，蜂鳴器都會(huì)給予報(bào)警提示。 單片 機(jī)按其內(nèi)部中央處理器 CPU(CentralProcessingUnit)的字長分為 1 位機(jī)、 4 位機(jī)、 8位機(jī)、 16 位機(jī)等。因此我們以 Intel 公司的 8 位機(jī)為例來談?wù)剢纹瑱C(jī)的發(fā)展歷史。這階段的任務(wù)是探索計(jì)算機(jī)的單芯片集成。 參與這 — 階段探索的公司還有Motorola、 Zilog 等。計(jì)算機(jī)的單芯片集成探索取得成功后，隨后的任務(wù)就是要完善單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。它在以下幾個(gè)重要方面奠定了單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。有 8 位數(shù)據(jù)總線、 16 位地址總線、控制總線及具有多機(jī)通信功能的串行通信接口。 。 3．第三階段 —— 微控制器形成階段 (1983 年一 1990 年 )。 4．第四階段 —— 微控制器全面發(fā)展階段 (1990 年以后 )。單片機(jī)正在滿足各個(gè)方面的需求．從玩具、小家電、工業(yè)控制單元到機(jī)器人、智能儀表，過程控制，個(gè)人信息終端等無所不能。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域故又稱為微控制器。 在使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。數(shù)碼顯 示是采用 BCD 編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。在這里我們使用的是七段數(shù)碼管顯示，通常在顯示上我們采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，一種是動(dòng)態(tài)顯示。在本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況采用的是動(dòng)態(tài)顯示方法。 圖 21 4 位七段數(shù)碼管顯示電路圖 上圖中數(shù)碼管采用的是 4 位一體七段共陽數(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)來決定段碼值，位選碼 COM1， COM2， COM3， COM4 分別接到單片機(jī)的 ， ， ， P2.,3，由單片機(jī)來決定當(dāng)前該顯示的是哪一位。 通過查表法，將其在數(shù)碼管上顯示出來，其中 P0 口為字型碼輸入端， P2 口低 4 位為字選段輸入段。 控制器選擇 控制器主要用于對(duì)顯示、搶答、音樂、計(jì)分等 模塊進(jìn)行控制。單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可以用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)，使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。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。 本設(shè)計(jì)采用 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 8 根 I/O 口線，該鍵盤就有 8 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。如圖 22。 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。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，決定單片機(jī)的工作速度。 圖 25 外部振蕩源電路 一般選用石英晶體振蕩器。電路中兩個(gè)電容 C1， C2 的作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振；二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。其大小是時(shí)鐘信號(hào)頻率的倒數(shù)。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 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)，其電路圖如下所示： 5 報(bào)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(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(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)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。圖中單片機(jī)的 14 腳輸出具有復(fù)合功能，此處用到了單片機(jī) 14 腳的 IO 端口功能，單片機(jī)通過內(nèi)部定時(shí)器的操作實(shí)現(xiàn)交替變換的波形輸出驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。 AT89S52 單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。由圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的主要組成部分，其中包括 CPU、存儲(chǔ)器、可編程 I/O 口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串行口等，各部分通過內(nèi)部總線相連。 6 圖