【正文】 電路進行封鎖，避免其他選手再次搶答，顯示剩余搶答時間，并 保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 方案二：采用單片機實現(xiàn) 第 4頁 共 28頁 相比第一方案而言此方案，采單片機為控制核心大大簡化了系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)，把各種處理的功能整合在了單片機內(nèi)部。 圖 22 方案二框圖 這是一種單片機控制的智能化搶答器，該搶答器可以克服普通搶答器存在 的各種缺陷。本系統(tǒng)還具備篩選第一有效搶答信號、顯示超前違規(guī)搶答信號、以及可變的搶答倒計時信號和答題倒計時信號等功能。目前市場上已有各種各樣的智力競賽搶答器，但絕大多數(shù)以模擬電路、數(shù)字電路或者模擬電路與數(shù)字電路相結(jié)合的產(chǎn)品。方案一中電路模塊太多，還不能顯示剩余答題時間，無法準確判斷選手答題是否超時。所以我們選用單片機作為核心部件進行邏輯控制及信號的產(chǎn)生，用單片機本身的優(yōu)勢使競賽真正達到公正、公平、公開。 AT89C51單片機是一個低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 4kbytes 的可反復擦寫的 Flash只讀程序存 儲器和 128bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）。 AT89C51 單片機引腳見圖 31 所示： E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D108 05 1 圖 31 AT89C51 引腳圖 單片機時鐘電路 AT89C51 單片機中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出，這個放大器作為反饋元件的片外石英 晶體振蕩或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。對于外接電容 1C 、 2C 雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高 低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。 10pF，而如使用陶瓷諧振 第 6頁 共 28頁 器，最好選擇 40pF177。 單片機復位電路 復位是單片機的重要操作內(nèi)容，復位功能是系統(tǒng)正常運行的先決條件?？紤]到電源的穩(wěn)定時間，參數(shù)漂移，晶振穩(wěn)定時間以及復位的可靠性等因素，一般只要在 RST 引腳出現(xiàn) 10ms 以上的高電平，就能使單片機有效復位。 上電自動復位電路雖然能實現(xiàn)上電復位功能，但對干擾沒有抵抗作用，不能保證復位電路任何時候都能可靠地工作。按一下開關會在 RST 端出現(xiàn)一段時間的高電平，使單片機復位，安全可靠，所以選擇人工復位電路。 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D108 0 5 1C13 0 PC23 0 PY1C R Y S T A LC31 0 u fS1S W P BV C CR11 0 KP 1 5P 1 6P 1 7P 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 3 6P 3 0P 3 1P 3 2P 3 3P 3 5P 3 4P 0 5P 0 6P 0 7P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 2 0P 2 1P 2 2 圖 32 單片機最小系統(tǒng)電路原理圖 鍵盤電路設計 鍵盤是單片機應用系統(tǒng)最常用的輸入設備，操作人員可以通過鍵盤向單片機系統(tǒng)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)簡單的人機通信。 獨立式按鍵就是各按鍵相互獨立，每個按鍵單獨占用一根 I/O 口線，每根 I/O 口線的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他 I/O 口線上的工作狀態(tài)。 優(yōu)點 :電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單。因此，此鍵盤是用于按鍵較少或操作速度較高的場合?？赏ㄟ^軟件的方法讓一鍵具有多功能。但是需要大量掃描、譯碼程序設計對于我們來說有些困難，考慮到本設計只需 8 名選手搶答，所以采用獨立式行列按鍵， S1S8 分別是選手 1 至選手 8的搶答按鍵，如圖 33 所示。采用功能按鍵實現(xiàn)，如圖 34 所示。 dcb gfeG N Da h 圖 35 共陰極 7 段數(shù)碼管 dcb gfea h+ 5 v 圖 36 共陽極 7 段數(shù)碼管 在單片機設計中， LED 數(shù)碼管的顯示方式有靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示兩種，由于靜態(tài)顯示數(shù)碼管的每一個 LED 需要占用單片機的一條端口線實現(xiàn)顯示控制，而單片機端口有限，所以采用動態(tài)控制顯示方式。 P2 口的 — 與數(shù)碼管公共端連在一起作為位碼選擇控制，使每只數(shù)碼管可以單獨顯示。如圖 37 所示。 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。如圖 38 所示。實際應用時，可采用 3 節(jié) +5V直流電壓源。 +5V穩(wěn)壓器采用 CW7805，其應用電路如圖 39 所 示。發(fā)光二極管 D6的作用是顯示讀寫器的電源是否接通，若接通則 D6燈亮，無接通則 D6燈滅。如倒計時期間，主持人想停止倒計時可以隨時按 “停止 ”按鍵，系統(tǒng)會自動進入準備狀態(tài)， 等待主持人按 “搶答開始鍵 ”進入下次搶答計時。只有當主持人按下開始搶答按鈕，此時單片機開始倒計時并送到數(shù)碼管顯示，與此同時單片機向揚聲器發(fā)一個提示信號驅(qū)動揚聲器發(fā)聲，此時選手才能開始搶答。系統(tǒng)上電后，對系統(tǒng)進行初始化。 第 12頁 共 28頁 圖 41 主要流程圖 中斷程序流程 時間調(diào)節(jié)采用中斷來實現(xiàn)，流程圖如圖 42 所示，如果想調(diào)節(jié)搶答時間或答題時間，按 “搶答時間調(diào)節(jié) ”鍵或 “答題時間調(diào)節(jié) ”鍵進入調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時會顯示現(xiàn)在設定的搶答時間或回答時間值，如想加一秒按一下 “加 1s”鍵 ,如果想減一秒按一下 “1s”鍵，時間 LED 上會顯示改變后的時間，調(diào)整范圍為 0s~99s， 0s 時再減 1s 會跳到 99s， 99s時再加 1s 會變到 0s。 圖 51 程序仿真完成 硬件調(diào)試 安裝硬件調(diào)試軟件 Proteus ISIS，在原理圖編輯區(qū)畫好硬件電路圖，設置好相應參數(shù)，導入 hex 文件。 圖 52 電路初始化 搶答時間調(diào)至 72 秒時，如圖 53 所示。 第 15頁 共 28頁 圖 54 答題時間調(diào)至 67 秒 在主持人未按下開始鍵時 3 號選手搶答犯規(guī)，顯示器顯示選手號并閃爍，同時揚聲器發(fā)聲報警，如圖 55 所示。 圖 56 無人搶答倒計時到 21 秒 主持人按下開始鍵， 4 號選手成功搶答，顯示器顯示 4 號選手號，同時揚聲器短暫發(fā)聲報警，如圖 57 所示。還需要改進的地方是在搶答期間或答題期間主持人按 “ 停止 ” 按鍵，終止搶答和答題時，揚聲器不能報警。畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一 種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。 首先，接到任務以后進行選題。好比走路，第一步是具有決定意義的，第一步邁向何方，需要慎重考慮。因此，選題時一定要考慮好。查找資料是做畢業(yè)設計的前期準備工作?？傊?，不管通過哪種方式查的資料都 是有利用價值的，要一一記錄下來以備后用。有了研究方向，就應該動手實現(xiàn)了。編寫源代碼的時候最好是編寫一個小模塊就進行調(diào)試，這樣可以避免設計的最后出現(xiàn)太多的錯誤而亂成一團糟。 總之，知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西認為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認 為只有到真正會用的時候才是真的學會了。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功的喜悅。 第 17頁 共 28頁 致 謝 本文是在潘鋒老師的悉心指導下完成的，衷心感謝他在設計的寫作期間給與我的熱情幫助和指導。在此，向潘鋒老師表示最衷心的感謝和最誠摯的敬意。感謝四川信息職業(yè)技術學院的全體領導和老師，你們深厚的學術功底和誨人不倦的高尚師德將讓我受用一生。 最后，向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。搶答開始標志位 RING EQU 22H。初設搶答時間為 30s MOV R2,60。設置未定時器 /模式 1 MOV TH0,0F0H MOV TL0,0FFH。50ms 為一次溢出中斷 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1。一開始就運行定時器 ,以開始顯示 ,重置 TH1/TL1 就可以了 。未開始搶答時候顯示 FFF JB ,NEXT。去抖動 ,如果 開始鍵 按下就向下執(zhí)行 ,否者跳到非法搶答查詢 第 22頁 共 28頁 ACALL BARK。送 R1R6,因為 R1中保存了搶答時間 SETB OK。讀搶答鍵數(shù)據(jù)信號標志，這里表示只讀一次有用信號 MOV R3,0AH。進入倒計時程序 ,查詢有效搶答的程序 在 COUNT 里面 NEXT: JNB ,FALSE1 JNB ,FALSE2 JNB ,FALSE3 JNB ,FALSE4 JNB ,FALSE5 JNB ,FALSE6 JNB ,FALSE7 JNB ,FALSE8 AJMP START 。=====INT0(搶答時間 R1調(diào)整程序 )===== INT0SUB:MOV A,R1 MOV B,0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,0AH ACALL DISPLAY。 為 +1s 鍵 ,如按下跳到 INCO JNB ,DEC0。 為確定鍵 ,如按下跳到 BACKO 第 23頁 共 28頁 AJMP INT0SUB INC0: MOV A,R1 CJNE A,63H,ADD0。 MOV R1,00H ACALL DELAY1 AJMP INT0SUB ADD0: INC R1 ACALL DELAY1 AJMP INT0SUB DEC0: MOV A,R1 JZ SETR1。=====INT1(回答時間 R2調(diào)整程序 )===== INT1SUB:MOV A,R2 MOV B,0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,0AH ACALL DISPLAY JNB ,INC1 JNB ,DEC1 JNB ,BACK1 AJMP INT1SUB INC1: MOV A,R2 CJNE A,63H,ADD1 MOV R2,00H ACALL DELAY1 AJMP INT1SUB ADD1: INC R2 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUB DEC1: MOV A,R2 JZ SETR2 DEC R2 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUB SETR2: MOV R2,63H 第 24頁 共 28頁 ACALL DELAY1 AJMP INT1SUB BACK1: RETI 。使用錦囊時重新計時 MOV R6,A CLR RING COUNT: MOV R0,00H。重置定時器 RECOUNT:MOV A,R6。除十分出個位 /十位 MOV 30H,A。個位存于 (31H) MOV R5,30H。取個位 MOV A,R6 SUBB A,07H JNC LARGER。1s 中 向下運行 CLR RING AJMP CHECK FULL: CJNE A,14H,CHECK。計時完畢 MOV R0,00H DEC R6。如果 1s 向下運行 ,否者跳到查 停 /顯示 DEC R6。如按下停止鍵退出 JNB OK,CHECKK 。判斷是否使用錦囊 NEXTT: ACALL DISPLAY JB OK,ACCOUT。如果按下了 停止鍵 執(zhí)行的程序 CLR RING AJMP START 。搶答時間 R2 送 R6 MOV R3,01H CLR OK。=====犯規(guī)搶答程序 ===== ERROR: MOV R0,00H MOV TH