【正文】 效，揚聲器報警發(fā)出聲音，并禁止搶答。 通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 2 第 2 章 硬件電路設(shè)計 一 .系統(tǒng)硬件設(shè)計 為使硬件電路設(shè)計盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面： (1) 盡可能采用功能 強的芯片，以簡化電路，功能強的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價格的總和高。在設(shè)計硬件電路時，要考慮到將來修改擴展的方便。 (3) 程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機，本設(shè)計采用 AT89C51單片機。如有些新的信號需要采集，就必須增加輸入檢測端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。 通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 3 總體原理圖 總電路圖 21 時鐘頻率電路的設(shè)計 單片機必須在時鐘的驅(qū)動下才能工作 .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。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左右的正弦波時鐘信號 ,其振蕩頻率主要由石英晶振的通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 4 頻率確定。二是對振蕩器的頻率進行微調(diào)。 單片機在工作時 ,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鐘信號的周期稱為時鐘周期。如時鐘頻率為 12MHz,即 fosc=12MHz,則時 鐘周期為 1/12181。 復(fù)位電路的設(shè)計 單片機的第 9腳 RST 為硬件復(fù)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(fù)位 ,復(fù)位后單片機的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖所示 : 復(fù)位電路圖 23 值得注意的是 ,在設(shè)計當(dāng)中使用到了硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種功能 ,由上面的硬件復(fù)位后的各狀態(tài)可知寄存器及存儲器的值都恢復(fù)到了初始值 ,而前面的功能介紹中提到了倒計時時間的記憶功能 ,該功能的實現(xiàn)的前提條件就是不能對單片機進行硬 件復(fù)位 ,所以設(shè)定了軟復(fù)位功能。 顯示電路的設(shè)計 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。關(guān)于鍵盤硬件電路的設(shè)計方法也可以在文獻和書籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書籍中一般也提供了相應(yīng)的鍵盤掃描程 序。在單片機應(yīng)用中鍵盤用得最多的形式是獨立鍵盤及矩陣鍵盤。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。 發(fā)聲電路圖 26 系統(tǒng)復(fù)位 使 CPU 進入初始狀態(tài)，從 0000H 地址開始執(zhí)行程序的過程叫系統(tǒng)復(fù)位。硬件復(fù)位必須通過 CPU 外部的硬件電路給 CPU 的 RESET 端加上足夠時間的高電位才能實現(xiàn)。硬件復(fù)位后，各專用寄存通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 7 器的狀態(tài)均被初始化，且對片內(nèi)通用寄存器的內(nèi)容沒有影響。軟件復(fù)位就是用一系列指令來模擬硬件復(fù)位功能 ，最后通過轉(zhuǎn)移指令使程序從 0000H 地址開始執(zhí)行。而對中斷激活標(biāo)志的清除工作常被遺忘，因為它沒有明確的位地址可供編程。軟件復(fù)位是使用軟件陷阱和軟件看門狗后必須進行的工作，這時程序出錯完全有可能發(fā)生在中斷子程序中，中斷激活標(biāo)志已置位，它將阻止同級中斷響應(yīng)。 通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 8 第 3 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件任務(wù)分析和硬件電路設(shè)計結(jié)合進行，哪些功能由硬件完成，哪些任務(wù)由軟件完成，在硬件電路設(shè)計基本定型后，也就基本上決定下來了。主流程圖 如圖所示： 電源 4 位數(shù)碼管顯示模塊 STC89C52主控制器模塊 蜂鳴器報警模塊 鍵盤掃描電路 通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 9 通信 121班，姓名：康健（八路搶答器） 10 圖 32 程序 include include define uchar unsigned char 通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 11 define uint unsigned int uchar c=0。 uchar code leddata[]= //共陽數(shù)碼管的段碼 { 0xc0, //0 0xf9, //1 0xa4, //2 0xb0, //3 0x99, //4 0x92, //5 0x82, //6 0xf8, //7 0x80, //8 0x90, //9 }。 while(ms) for(t=0。t++)。 //選擇工作方式 TH0=0x3c。 //定時器 T0初始值的低八位 EA=1。 //打開 T0 中斷 while(1) { P2=0x06。 //顯示個位 DelayMS(100)。 //打開位選 DelayMS(100)。 //打開位選 P2=0x02。 //顯示十位 DelayMS(100)。 //打開總中斷 TH0=0x3c。 //50ms 定時器裝值 c++。 //重新開始定時 sc++。 //數(shù)碼管顯示 0s } } } 通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 13 第 4 章 焊接調(diào)試過程與問題分析 焊接 主要步驟： 2. 對 PCB 板進行排版及 布線 分步驟完成： 檢測各元件 用萬用表檢查、了解元件； (1)一般電阻 電阻的 阻值是可以根據(jù)電阻上的色環(huán)判斷： 1）、四環(huán)電阻阻值等于前兩位對應(yīng)的數(shù)值乘上第三位對應(yīng)的倍率，第四位為誤差范圍； 2）、五環(huán)電阻阻值等于前三位對應(yīng)的數(shù)值乘上第四位對應(yīng)的倍率，第五位為誤差范圍。 =1000Ω 誤差為177。 =5100Ω = 誤差為177?？梢岳萌f 用表測量兩種接法時的電阻值，可知道當(dāng)正極接到長端，負極接到短端的時候，發(fā)光二極管的阻值比較小，此即是二極管的單向?qū)ㄌ匦浴２捎脙啥私尤霑r，其中一端必須接在中間的那個引腳上，另外一個在剩余的兩個引腳中，可以任選一個（兩者的區(qū)別是，滑動頭的轉(zhuǎn)動方向不一樣）。 （ 4） 蜂鳴器 本實驗所用的蜂鳴器和平時看到的揚聲器、耳機等發(fā)聲器件有微小的差別，它里邊多了一個振蕩器，輸入電流時振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。可以嘗試的將其正負極接上電源，可看到只有正負極接入正確時，蜂鳴器才會發(fā)聲。所以在實驗室中要把蜂鳴器的正負極接正確。 三極管有三 個引腳，分別是基極（ b)，發(fā)射極 (e)，集電極 (c)。接線時三個極端不能接錯，否則三極管就沒有起到作用。正向偏置時必須達到正向偏置電壓，即為導(dǎo)通，否則，為截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)然最好的辦法是：用測試電路在插孔上來回實驗，猜想驗證其內(nèi)部構(gòu)造。 2）、了解實驗原件及器材后，按照原理圖在面包板上連接電路； 3）、焊接要注意，電子電路在焊接時，應(yīng)遵循的規(guī)則。造成焊接質(zhì)量不高的常見原因是 :①焊錫用量過多 ,形成焊點的錫堆積；焊錫過少 ,不足以包裹焊點。焊接時烙鐵溫度過低或加熱時間不足 ,焊錫未完全熔化、浸潤、焊錫表面不光亮 (不光滑 ),有細小裂紋 (如同豆腐渣一樣 !)。若夾雜加熱不足的松香 ,則焊點下有一層黃褐色松香膜；若加熱溫度太高 ,則焊點下有一層碳化松香的黑色膜。對于已形成黑膜的 ,則要 吃 凈焊錫 ,清潔被焊元器件或印刷板表面 ,重新進行焊接才行。指焊錫量過多 ,造成元器件的焊點之間短路。⑤焊劑過量 ,焊點明圍松香殘渣很多。⑥焊點表面的焊錫形成尖銳的突尖。 最小系統(tǒng)的電路不工作，首先應(yīng)該確認電源電壓是否正常。接下來就是檢測復(fù)位引腳的電壓是否正常， EA引腳的電壓要正常為 5V左右。 焊接時，焊錫與電路板、電烙鐵與電路板的夾角最好成 45度，這樣焊錫與電烙鐵夾角成 90 度。 元件的腿盡量要直，而且不要伸出太長，以 1 毫米為好，多余的可以剪掉。 通信 121班，姓名：康?。ò寺窊尨鹌鳎? 16 調(diào)試 系統(tǒng)的調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，而且兩者是密不可分的。 硬件調(diào)試分單元電路調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試，單元電路試驗在硬件電路設(shè)計時已經(jīng)進行，這里的調(diào)試只是將其制成印刷電路板后試驗電路是否正確，并排除一些加工工藝性錯誤（如錯線、開路、短路等）。 軟件調(diào)試一般包括分塊調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試兩個階段。這時該 程序功能塊已調(diào)試完畢，可去掉附加程序段。程序 聯(lián)機調(diào)試就是將已調(diào)試好的各程序功能塊按總體結(jié)構(gòu)聯(lián)成一個完整程序，在所研制的硬件電路上運行。在聯(lián)調(diào)中可能會有某些支路上的程序、功能塊因受條件制約而得不到相應(yīng)的輸入?yún)?shù)，這時，調(diào)試