【正文】 隨著我國經(jīng)濟和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等,因此出現(xiàn)了搶答器。因此我們設計了以單片機為核心的新型智能的搶答器，在保留原始搶答器的基本功能的同時又增加了數(shù)碼管顯示電路實現(xiàn)了其它功能。29第二章 整體設計方案第一節(jié) 單片機的選擇一、什么是單片機單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。單片機是將中央處理器，隨機存儲器。單片機也被稱為微控制器，是因為它最早被用在工業(yè)控制領域。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復雜的而對提及要求嚴格的控制設備當中。早期的單片機都是8位或4位的。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)。隨著工業(yè)控制領域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應用。隨著INTELI960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。目前，高端的32位單片機主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。通過不同的程序實現(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?？梢赃@樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。三、如何選擇單片機ATMEL公司的89C52單片機,是增強型RISC內(nèi)載Flash的單片機,芯片上的Flash存儲器附在用戶的產(chǎn)品中,可隨時編程,再編程,使用戶的產(chǎn)品設計容易,更新?lián)Q代方便?！?可以實現(xiàn)耗電最優(yōu)化。由于單片機的種類很多，在選擇單片機時要依據(jù)實際設計要求選擇合適的單片機。當然若程序和數(shù)據(jù)區(qū)的要求較高那么選擇的單片機還要滿足程序空間的要求。第二節(jié) 單片機的基本結構一、單片機的引腳分布及功能MCS52系列單片機中的8038052及8752均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結構，右圖是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復用。初始化后，程序計數(shù)器PC指向0000H，P0P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。然而，初始復位不改變RAM（包括工作寄存器R0R7）的狀態(tài)，8052的初始態(tài)。此外，RESET/Vpd還是一復用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。二、信號引腳介紹：。，ALE用于控制把 口輸出的底8位地址送入鎖存器鎖存起來，以實現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。 復位信號，當輸入的復位信號延續(xù)2個機器周期以上高電平時即為有效，用以完成單片機的復位操作。三、單片機的存儲器配置 單片機的內(nèi)部存儲器配置從用戶的角度存儲器分3個邏輯地址空間：1. 片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64KB程序存儲器地址空間0000H～FFFFH即（a）圖；2. 256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器地址空間00H～FFH（包括低128B的內(nèi)部RAM地址00H～7FH和高128B的特殊功能寄存器地址空間）即（b）圖；～FFFFH如（c）圖。其中高128單元是供給專用寄存器使用，因這些寄存器的功能已作為專門規(guī)定故此稱之為特殊功能寄存器SFR11個SFR有位尋址作用，而且要說明低128單元是單片機的真正RAM存儲器。此外，使用通用存儲器還能提高程序編制的靈活性，因此在單片機的應用編程中應充分利用這些寄存器，以簡化程序設計，提高程序運行速度。⒊工作寄存區(qū)，用戶存儲數(shù)據(jù)的。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, 取10,。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:(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AT89S51/52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。來進行倒計時，即來限制搶答的時間。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。 數(shù)碼管顯示電路圖第三節(jié) 按鍵控制電路在一些按鍵控制電路中,人機接口通常是LED顯示器和小型按鍵。但這兩種方式存在著不能及時響應、價格較高等缺點。以ATMEL89C51系列單片機為核心構成的顯示/鍵盤電路,他具有功能強、價格低廉等特點。第四章 軟件設計第一節(jié) 搶答器流程圖流程圖是使用圖形表示算法的思路是一種極好的方法，不論采用何種程序設計方法，程序總體結構確定后，一般以程序流程圖的形式對其進行描述。流程圖是由一些圖框和流程線組成的，其中圖框表示各種操作的類型，圖框中的文字和符號表示操作的內(nèi)容，流程線表示操作的先后次序。為便于識別，繪制流程圖的習慣做法是：方框表示：要執(zhí)行的處理（Process）平行四邊型表示：代表資料輸入（Input）不規(guī)則圖形代表資料輸出（Output）或報表輸出（Print）菱形表示：決策或判斷（例如：If...Then...Else） 搶答器主程序流程圖 搶答器定時器中斷流程圖 外部中斷程序圖第二節(jié) 主程序我們組所設計的搶答器的程序采用的是C程序設計，C語言的顯著特點是用二進制來編寫程序,程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此之間相互獨立。C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的,這些函數(shù)可方便的調(diào)用,并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向,從而使程序完全結構化。本次設計的主程序中包括時鐘設計程序，定時器中斷子程序，LED顯示程序以及按鍵控制子程序，程序設計如下：includesbit k0=P1^0。sbit k2=P1^2。void delay(unsigned int)。 /*采用方式一，即十六位計數(shù)器*/TH0=(6553650000)/256。IT0=0。ET0=1。 /*啟動外部中斷0*/{while(1){display()。 /*開啟定時器0中斷*/if(num==20){ num=0。if(time==60) /*60秒的計時*/time=0。l0=0。qiangdanum=1。} /* 1號