【正文】 時（預設(shè) 30s 搶答時間），不進行搶答查詢，所以只有第一個按搶 答的選手 會 有效。 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”進入下次搶答計時。 總而言之，本 外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng) 設(shè)計了搶答器，該搶答器增加了新功能、提高了系統(tǒng)的可靠性、簡化了電路結(jié)構(gòu)、課題利用 AT89C51單片機及 節(jié)約了成本，是一個實用的工程設(shè)計。 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 10 圖 12 搶答器的工作流程 加載程序 運 行 行 開始 開始數(shù)碼管顯 示 FFF 開始搶 按時間倒計時 開始前有選手搶按 顯示違例選手號碼（ X, FF） 并伴有語音報警 倒計時結(jié) 束，超時 有選手 搶按 顯示 FFF 顯示選手號碼，倒計 時時間 ,語音報警，答 題 ,答題時間倒計時 正確 流程 錯誤 流程 若超過答題 時間，則數(shù) 碼管顯示 FFF 答題完畢 根據(jù)選手表現(xiàn) 則由主持人 加 減 分 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 11 搶答器的 特點 及組成 在知識比賽中，特別是做搶答題目的時候 ， 在搶答過程中 ， 為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設(shè)計一個系統(tǒng)來完成這個任務。本文主要介紹了單片機搶答器設(shè)計及工作原理，以及它的實際用途?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊分別為：存儲模塊、顯示模塊、 聲音 模塊、搶答開關(guān)模塊。工作時，用按鍵通過開關(guān)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，控制 4 位七段共陰 數(shù)碼管和 揚聲器 工作。 2 硬件設(shè)計 硬件詳細清單 表 21 搶答器硬件詳細清單 器件名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 微處理器（單片機） AT86C51 1 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 12 芯片 74LS04 1 74HC30 1 電阻 3WTT10K 8 電容 20PF 3 晶振 12MHZ 1 按鈕 BUTTON 14 7 段數(shù)碼管 7SEGMPX4CA 1 揚聲器 SPEAKER 1 電源 1 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 13 搶答器總電路圖 圖 21 搶答器總電路圖 圖中 U1 為單片機 AT89C51， U2 為 74LS04， U3 為 74HC30。開始按鍵與結(jié)束按鍵分別接到單片機的 11 腳，由于單片機的 11 腳 既有串行接口 RXD、 TXD 功能，又有、 的 IO 端口功能，此處按鍵用到單片機 11 腳的 IO 端口功能。 4 位七段 數(shù)碼管段選 P0 口。 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 14 AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能 AT89C51 單片機內(nèi)部主要有以下部件： 8031CPU、振蕩電路、總線控制部件、中斷控制部件、片內(nèi) Flash 存儲器、片內(nèi) RAM、并行 I/O 接口、定時器和 串行 I/O接口 。 在內(nèi)部含有4KB 或 8KB 可重復編程的 Flash 存儲器，可進行 1000 次擦寫操作。 單片微機內(nèi)部最核心的部分是 CPU。控制器由程序計數(shù)器 PC、指令儲存器、指令譯碼器、實時控制與條件轉(zhuǎn)移邏輯電路等組成。運算器由算術(shù)邏輯器部件 ALU、累加器 ACC、暫存器、程序狀態(tài)字寄存器 PSW， BCD2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 15 碼運算調(diào)整電路等組成。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 22 所示 。 晶體振蕩器和電容的 設(shè)計 在單片機內(nèi)部有一個時鐘振蕩電路，必須在時鐘的驅(qū)動下單片機才能工作，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。 圖 23 外部振蕩源電路 電路 中兩個電容 C2， C3 的作用有兩個：一是幫助振蕩器起振；二是對振蕩器的頻率進行微調(diào)。在圖中還有八個 10K 的電阻，連接在 P0 口上，用作 P0 口的上拉電阻，保證P0 口沒有數(shù)據(jù)輸出時候處于高電平狀態(tài)。 圖 25 揚聲器電路 圖 25 中單片機的 14 腳輸出具有復合功能，此處用到了單片機 17 腳的 IO 端口功能，單片機通過內(nèi)部定時器的操作實現(xiàn)交替變換的波形輸出驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。如圖 26 所示。搶答時間調(diào)整和回答時間調(diào)整接到單片機的 和 接口，加一及減一按鍵接到單片機的 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 19 和 接口。 芯片 74HC 74LS04 的 設(shè)計 K1～ K8 八個按 鍵的輸入電平靠 74HC30 輸入與非門和 74LS04 反向器組成的電路改變輸入電平。如下圖 27 所示 。 如圖 31 所示 。 主流程圖如 32 所示 。搶答開始標志位 顯示 FFF 開始鍵 加一鍵 減一鍵 回答 時間 調(diào)整搶 答時間 去抖動 非法搶 答處理 顯示 犯規(guī) 正常 搶答 顯示搶答 號并倒計時 Y Y Y 初始化 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 22 RING EQU 22H 。搶答按鍵口數(shù)據(jù)存放地址 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INTT0 ORG 000BH AJMP T0INT ORG 001BH AJMP T1INT ORG 0040H MAIN: MOV R1,10 。初設(shè)答題時間為 30s mov 38h,70 。設(shè)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 。一開始就運行定時器 ,以開始顯示 ,重置 TH1/TL1 就可以了 查詢程序： START: MOV DATA0,0FFH 。未開始搶答時候顯示 FFF JNB ,SELSUB0 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 24 JNB ,TZ3 。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 SETB EX0 。按鍵發(fā)聲 MOV A,R1 MOV R6,A 。搶 答標志位 ,在使用錦囊時用作判斷是搶答倒計時還是回答倒計時 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 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 25 JNB ,FALSE6 JNB ,TZ1 JNB ,TZ2 AJMP START TZ1: AJMP FALSE7 TZ2: AJMP FALSE8 TZ3: AJMP SELSUB1 非法搶答處理程序： FALSE1: MOV R3,01H AJMP ERROR FALSE2: MOV R3,02H AJMP ERROR FALSE3: MOV R3,03H AJMP ERROR FALSE4: MOV R3,04H AJMP ERROR FALSE5: MOV R3,05H 2 0 11 屆 畢 業(yè) 論 文 26 AJMP ERROR FALSE6: MOV R3,06H AJMP ERROR FALSE7: MOV R3,07H AJMP ERROR FALSE8: MOV R3,08H AJMP ERROR SELS