【正文】 對鍵盤中的按鍵靈活的編碼。在單片機中 使用的都是非編碼鍵盤，因為非編碼鍵盤結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，非編碼鍵盤的類型很多，常用的有獨立式鍵盤，行列式鍵盤等。 鍵盤選擇 鍵盤是單片機不可缺少的輸入設(shè)備，是實現(xiàn)人機對話的紐帶。 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)顯示的特點是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡單，但占用端口資源多；動態(tài)顯示的特點是：顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復雜，但是相對靜態(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，對外界環(huán)境要求低，易于維護，同時其精度高，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間，組別號碼等。 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)、自動控制技術(shù)、微機應用技術(shù)的發(fā)展，使單片微型計算機也得到迅速的發(fā)展，單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。即當前的單片機時代，其顯著特點是百花齊放、技術(shù)創(chuàng)新。這一階段單片機的主要技術(shù)發(fā)展方向是滿足測控對象要求的外圍電路的增強，如 A／ D 轉(zhuǎn)換、 D／ A 轉(zhuǎn)換、高速 I／ O 口、WDT(程序監(jiān)視定時器 )、 DMA（高速數(shù)據(jù)傳輸）等，強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 —— 單片機的完善階段 (1978 年一 1982 年 )。以 Intel 公司的 MCS48 為代表，其 CPU、存儲器、定時器／計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、 I/O端口、時鐘以及指令系統(tǒng)都是按嵌入式系統(tǒng)要求專門設(shè)計的。 1．第一階段 —— 單片機階段 (1976 年～ 1978 年 )。從 1976 年 8 位單片機誕生以來，單片機領(lǐng)域中一直是以 8 位機為主流機型，預計這種情況還將繼續(xù)下去。 關(guān)鍵詞 ： 單片機、 AT89S5搶答器 1 第一章 前 言 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。它的功能實現(xiàn)是比賽開始，主持人讀完題之后按下總開關(guān)，即計時開始，此時數(shù)碼管開始進行 20s 的倒計時，直到有一個選手搶答時，對應的會在數(shù)碼管上顯示出該選手的編號和搶答所用的時間，如果在規(guī)定的20s 時間內(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 單片機的 8 路搶答器 摘 要 此次設(shè)計提出了用 AT89S52 單片機為核心控制元件，設(shè)計一個簡易的搶答器，本方案以AT89S52 單片機作為主控核心，與晶振、數(shù)碼管、蜂鳴器等構(gòu)成八路搶答器，利用了單片機的延時電路、按鍵復位電路、時鐘電路、定時 /中斷等電路，設(shè)計的八路搶答器具有實時顯示搶答選手的號碼和搶答時間的特點，還有復位電路，使其再開始新的一輪的答題和比賽，同時還利用 C51 語言編程，使其實現(xiàn)一些基本的功能。 本設(shè) 計的系統(tǒng)實用性強、判斷精確、操作簡單、擴展功能強。在搶答和回答時間的最后5s，蜂鳴器都會給予報警提示。 單片 機按其內(nèi)部中央處理器 CPU(CentralProcessingUnit)的字長分為 1 位機、 4 位機、 8位機、 16 位機等。因此我們以 Intel 公司的 8 位機為例來談?wù)剢纹瑱C的發(fā)展歷史。這階段的任務(wù)是探索計算機的單芯片集成。 參與這 — 階段探索的公司還有Motorola、 Zilog 等。計算機的單芯片集成探索取得成功后，隨后的任務(wù)就是要完善單片機的體系結(jié)構(gòu)。它在以下幾個重要方面奠定了單片機的體系結(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 )。單片機正在滿足各個方面的需求．從玩具、小家電、工業(yè)控制單元到機器人、智能儀表，過程控制，個人信息終端等無所不能。單片機微型計算機簡稱單片機，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，一種是動態(tài)顯示。在本設(shè)計中根據(jù)實際情況采用的是動態(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 段分別接到單片機的 P0 口，由單片機輸出的 P0 口數(shù)據(jù)來決定段碼值，位選碼 COM1， COM2， COM3， COM4 分別接到單片機的 ， ， ， P2.,3，由單片機來決定當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 控制器主要用于對顯示、搶答、音樂、計分等 模塊進行控制。單片機算術(shù)運算功能強，軟件編程靈活、自由度大，可以用軟件編程實現(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，使其在各個領(lǐng)域應用廣泛。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)計采用 獨立式鍵盤 鍵盤接口中使用多少根 I/O 線，鍵盤中就有幾個按鍵，鍵盤接口使用了 8 根 I/O 口線，該鍵盤就有 8 個按鍵，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。 獨立式鍵盤的缺點是需要占用比較多的 I/O 口線，當單片機應用系統(tǒng)鍵盤中需要的按鍵比較少或 I/O 口線比較富余時，可以采用這樣類型的鍵盤。在單片機內(nèi)部有一個時鐘振蕩電路，只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機內(nèi)部的各個單元，決定單片機的工作速度。 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(diào)。其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù)。 復位電路的設(shè)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： 5 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(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。圖中單片機的 14 腳輸出具有復合功能，此處用到了單片機 14 腳的 IO 端口功能，單片機通過內(nèi)部定時器的操作實現(xiàn)交替變換的波形輸出驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。 AT89S52 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(lǐng)域。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(nèi)部總線相連。 6 圖