【正文】 Keywords: STC89C52 microputer。 Interrupt。 II 第 1 章 緒論 1 單片機搶答器的背景 1 單片機搶答器的意義 1 搶答器的應用 2 設計要求 2 總體設計 方案 3 單片機簡介 3 最小系統(tǒng)的設計 5 數(shù)碼管顯示電路 6 按鍵模塊設計 9 第 4 章 系統(tǒng)的仿真與調(diào)試 15 附錄 2 元件清單 不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱 PC 機。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。顧名思義，這種計 算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞 “智能型”。故此我們就選擇利用單片機編程來設計搶答器，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也能輕松的分辨出哪一組（或哪個選手）先搶答到 題?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、存儲模塊、語音模塊、搶答開關模塊。本文主要介紹了單片機搶答器設計及工作原理，以及它的實際用途。控制系統(tǒng)四個模塊分別為：存儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關模塊。工作時，用按鍵通過開關電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機的處理， 輸出控制信號，單片機控制的智能搶答器設計。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復雜，可靠性不高，功能也比較簡單，特別是當搶答路數(shù)很多時，實現(xiàn)起來就更為困難。搶答器又稱為第一信號鑒別器，其主要應用于各種知識競賽、文藝活動等場合。 （ 2）用 1 個發(fā)光二極管用作開始搶答的指示燈，用 4 個發(fā)光二極管分別顯示 4 個選手的搶答狀態(tài)。 （ 4）開始搶答前，若有選手按下?lián)尨疰I，則其對應的指示燈變?yōu)?閃爍，蜂鳴器報警，數(shù)碼管顯示選手號碼，表示該選手犯規(guī)，此時所有選手按鍵都將無效。 總體設計 方案 方案：依據(jù)課題要求，基于 STC89C52 單片機制作的搶答器，其最大的好處就是處理準確性高、可靠性好、控制功能強。選手通過按鍵開光作為輸入信號完成輸入信號的觸發(fā)，主持人根據(jù)選手的輸入信號準確的判斷最先按下的選手且屏蔽其他的搶答信號，讓選手作答。 P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分別包含 128 字節(jié)和 256 字節(jié) RAM 32 條 I/O 口線 3 個 16 位定時 /計數(shù)器 6 輸入 4 優(yōu)先級嵌套中斷結構 1 個串行 I/O 口可用于多機通信 I/O 擴展或全雙工 UART 以及片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。當 P1口的管腳寫“ 1”時，被定義為高阻輸入。在 FLASH編程時， P0口作為原碼 輸入口，當 FLASH進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部電位必須被拉高。 P1口管腳寫入“ 1”后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 ● P2口： P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個TTL門電流，當 P2口被寫“ 1”時，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P2口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。 P2口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當 P3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口： RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INT0(外部中斷 0) INT1(外部中斷 1) T0(記時器 0外部輸入 ) T1(記時器 1外部輸入 ) WR (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RD (外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ) 同時 P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高平時間 。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。另外，該引腳被略微拉高。 ● PSEN：外部程序存儲器的選通信號。但在訪問內(nèi)部部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN信號將不出現(xiàn)。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源 (VPP)。 ● XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。典型的 51 單片機當 RST 腳的高電平持續(xù)兩個機器周期以上就將復位 ,所以 ,適當組合 RC 的取值就可以保證可靠的復位 .一般教科書推薦 C 取 10,R 取 。此電路除具有上電復位功能外，若要復位只需按“ RST”鍵，此電源 Vcc 經(jīng)電阻分壓，在 RST 端產(chǎn)生一個復位高電平； ③晶振電路 :典型的晶振取 (因為可以準確地得到 9600 波特率和 19200波特率 ,用于有串口通訊的場合 )/12MHz(產(chǎn)生精確的方波便于 12 分頻 ,方便定時操作 )； ④單片機 :一片 STC89C51/52 或其他 51 系列兼容單片機； 注意 :對于 31 腳 (EA/Vpp),當接高電平時 ,單片機在復 位后從內(nèi)部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行；當接低電平時 ,復位后直接從外部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行； ⑤電源部分：接 +5 伏特的電壓。 靜態(tài)顯示的段選位和位選位均單獨連接，因此占用的 I/O 接口多，無法擴展多個數(shù)碼管，在這種采用這種方式，必須要給 LED 恒定的電壓，要求電壓一直保持，所以一般在 LED 和單片機之間加鎖存器，這種顯示方式亮度高，編程較簡單，結構清晰，管理也較簡單，占用的 CPU 時間少。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。 從電路上，按數(shù)碼管的接法不同又分為共陰和共陽兩種。其數(shù)碼管的外形如下圖所示： 圖 24 數(shù)碼管的共陰和共陽極接法 按鍵模塊設計 通信 班， 基于單片機的搶答器設計 7 4 個搶答按鍵分別接入單片機的 ~ 端口，單片機通過讀取 ~ 的值來判斷當前輸入的是 4 個搶答按鍵中的哪一個?，F(xiàn)在一般均用軟件延時的方法來避開抖動階段，這一延時過程一般大于 5ms，例如取 1020ms。 通信 班， 基于單片機的搶答器設計 8 圖 26 數(shù)碼管顯示電路 第 3 章 系統(tǒng)的軟件設計 在軟件設計中，一般采用模塊化的程序設計方法，它具有明顯的優(yōu)點。 搶答器工作原理 搶答器是為智力競賽參賽者答題時進行搶答而設計的一種優(yōu)先判決器電路，廣泛應用于各種知識競賽、文娛活動等場合。在整個搶答器工作過程中，顯示電路、聲音電路等還要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況向外電路輸出相應信號。總體框圖中的