【正文】 AT89S51 單片機(jī)內(nèi)部適當(dāng)?shù)能浖幊虂韺?shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)的 8 路搶答器，用89S51 單片機(jī)控制由主持人控制搶答開始和停止按鍵，選手按鍵后顯示選手序號(hào)和點(diǎn)亮相應(yīng)指示燈，之后開始倒計(jì)時(shí)， 到相應(yīng)時(shí)間，提醒選手時(shí)間將結(jié)束，啟動(dòng)蜂鳴器，提醒選手要及時(shí)作答從而更好把握作答時(shí)間?？蓪⒅麟娐贩譃橐粋€(gè)十六進(jìn)制（實(shí)現(xiàn)一分鐘倒記時(shí)答題時(shí)間）計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路；數(shù)據(jù)采集電路（獲得優(yōu)先搶答選手的編號(hào)）分為 8 路搶答開關(guān)、八 D 數(shù)據(jù)鎖存器、優(yōu)先編碼器、加 1 電路；控制電路分為鎖存控制、倒記時(shí)控制、音響控制；音響電路分為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、音振及喇叭電路。 ②搶答器完成：優(yōu)先判斷搶答的組號(hào)，并將編號(hào)進(jìn)行鎖存，然后通過譯碼器將編號(hào)顯示在七段數(shù)碼管上。 設(shè)計(jì)理論依據(jù) 計(jì)時(shí)模塊最主要的是選手的按鍵，其它的都是簡單的編程問題。即大家所看到搶答過程。我詳細(xì)介紹一下我所設(shè)計(jì)的這兩個(gè)電路中所用到的重要器件（數(shù)碼管和 555定時(shí)器）： 數(shù)碼管簡介 數(shù)碼 管結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管由 8 個(gè)發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字0 ～ 9 符號(hào)及小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖 32 和圖 33所示 。 共陽極數(shù)碼管的 8個(gè)發(fā)光二極管的陽極（二極管正端）連接在一起，通常，公共陽極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。 表 數(shù)碼管字型編碼表 顯示字符 字形 共 陽 極 Dp g f e d c b a 字型碼 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 11H 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 D7H 2 2 0 0 1 1 0 0 1 0 32H 3 3 1 0 0 1 0 0 1 0 92H 4 4 1 1 0 1 1 0 0 1 D4H 5 5 1 0 0 1 1 0 0 0 98H 6 6 0 0 0 1 1 0 0 0 18H 7 7 1 1 0 1 0 0 1 1 D3H 8 8 0 0 0 1 0 0 0 0 10H 9 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90H 。 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 熄滅 滅 1 1 1 1 1 1 1 1 FFH 靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相字型碼各位定義如下：數(shù)據(jù)線 D0 與 a 字段對(duì)應(yīng)， D1 字段與 b字段對(duì)應(yīng)??，依此類推。 靜態(tài)顯示概念 對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管恒 定導(dǎo)通或恒定截止。每個(gè)數(shù)碼管的 8 個(gè)字段分別與一個(gè) 8位 I/O 口地址相連， I/O 口只要有段碼輸出，相應(yīng)字符即顯示出來，并保持不變，直到I/O口輸出新的段碼。 動(dòng)態(tài)顯示概念 動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，這種逐位點(diǎn)亮顯示器的方式稱為位掃描。動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí)，各數(shù)碼管分時(shí)輪流選通，要使其穩(wěn)定顯示必須采用掃描方式，即在某一時(shí)刻只選通一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，在另一時(shí)刻選通另一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，依此規(guī)律循環(huán)，即可使 10 各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同的時(shí)刻分別顯示，但由于人眼存在視覺暫留效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人同時(shí)顯示的感覺。 CD4511 是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼 — 七段碼譯碼器， 特點(diǎn)如下： 具有 BCD 轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的 CMOS 電路能提供較大的拉電流。 其引腳如圖 CD4511 其引腳圖 （ 1）鎖存功能 譯碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成 ,1 腳相位輸出端，傳輸門的導(dǎo)通或截止由控制端 LE 的電平狀態(tài)。 TG2 截止；管腳 圖引腳圖及真值表 封裝如下：。 TG1截止， GS為片優(yōu)先編碼輸出端。 （ 2）譯碼 CD4511 譯碼用兩級(jí)或非門擔(dān)任， PNP 三極管管腳圖 TO92 管腳圖：。引腳 電壓（ V） 功能說明 1 VCC1 電源 2 垂直觸發(fā)輸入端 3 單穩(wěn)多諧振蕩時(shí) 4 場(chǎng)幅控制端 5 .5 50/60HZ 轉(zhuǎn)換場(chǎng)幅 6 鋸齒波電 壓形成 7 場(chǎng)輸出交、直流 8 VCC2 電源 9 泵電源輸出端 10 防自激負(fù)反饋輸 11 0 地 12 15 場(chǎng)掃描輸出端 13 24 場(chǎng)輸出電源。 555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。 555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框 圖和外引腳排列圖分別如下圖 555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖 555 定時(shí)器的應(yīng)用 （ 1）構(gòu)成施密特觸發(fā)器，用于 TTL 系統(tǒng)的接口，整形電路或脈沖鑒幅等； （ 2）構(gòu)成多諧振蕩器，組成信號(hào)產(chǎn)生電路； （ 3）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用于定時(shí)延時(shí)整形及一些定時(shí)開關(guān)中。 555 定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理 它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于 VCC /3，則比較器 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。 (1)它的各個(gè)引腳功能如下： 1 腳：外接電源負(fù)端 VSS 或接地，一般情況下接地。當(dāng)此端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論 TR、 TH 處于何電平 ,時(shí)基電路輸出為“ 0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。 6 腳： THA 高觸發(fā)端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。一般用 5V 在 1 腳接地， 5 腳未外接電壓，兩個(gè)比較器 A A2 基準(zhǔn)電壓分別為 （ 3） 555的特點(diǎn)有： 、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。 ，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。 555的基電路的功能表如 31 所示 表 31 555定時(shí)器的功能表 由電路框圖和功能表可以得出如下結(jié)論： 清零端 高觸發(fā)端 TH 低觸發(fā)端TL Q 放電管 T 功能 0 0 導(dǎo)通 直接清零 1 0 1 x 保持上一狀態(tài) 保持上一狀態(tài) 1 1 0 1 截止 置 1 1 0 0 1 截止 置 1 1 1 1 0 導(dǎo)通 清零 13 定時(shí)器有兩個(gè)閾值，分別是 和 3V 。輸出高電平對(duì)應(yīng)放電管截止，在有上拉電阻時(shí)， 7 腳為高電平。 4．輸出與觸發(fā)輸入反相。 D為 鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時(shí) 555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開關(guān)管 T 導(dǎo)通，輸出端 Vo輸出低電平，當(dāng)有一個(gè)外部負(fù)脈沖觸發(fā)信號(hào)加到 Vi端。當(dāng)Vc 充電到 2/3VCC 時(shí)，高電