【正文】 否準確的實現(xiàn)所設計的功能。在老師的指導下我選擇了常用的 單片機仿真軟件 keil 進行仿真。 第四 章 電路設計 總體設計 電路原理圖 根據(jù)上述分析，設計出基于 AT89C52單片機搶答器電路原理圖，工作原理為：電源電路為單片機以及其他模塊提供標準 5V電源。晶振模塊為單片機提供時鐘標準，使系統(tǒng)各部分能協(xié)調工作。復位電路模塊為單片機系統(tǒng)提供復位功能。單片機作為主控制器，根據(jù)輸入信號對系統(tǒng)進行相應的控制。選手按下相應的按鍵，蜂鳴器發(fā)出提示音，直到按鍵釋放。數(shù)碼管顯示最先按下按鍵選手的編號。選手回答完畢，主持人按下準備按鈕，數(shù)碼 管清零，蜂鳴器停止發(fā)聲，可以進入下一題的搶答。 15 根據(jù)搶答器的基本功能，可以設計出如下的單片機外圍電路： 圖 41 總體設計 框圖 電源 選手按鍵 數(shù)碼顯示 復位電路 振蕩電路 AT89C52 單片機 聲音提示 16 圖 41 總體設計 元件清單 表 元件清單 元件名稱 型號 數(shù)量 /個 用途 元件名稱 型號 數(shù)量 /個 用途 單片機 AT89C52 1 控制核心 按鍵 8 選手輸入 晶振 12 MHZ 1 晶振電 按鍵 1 主持人輸 17 路 入 電容 30pF 2 三極管 9015 1 蜂鳴器及其驅動電路 電解電容 10μF/10V 1 復位電路 蜂鳴器 1 按鍵 1 電阻 10kΩ 1 電阻 10kΩ 1 數(shù)碼管 1位共陰 1 顯示電路 電源 5v/ 1 電源電 路 集成 塊 74LS245 1 驅動 外部振蕩電路 （晶振電路） X T A L 11 2 MC13 0 pC23 0 pG ND 圖 42 外部振蕩電路 18 一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲 10ms后振蕩器起振 ,在 XTAL2引腳產生一 正弦波時鐘信號 ,其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C1,C2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。 C1,C2的典型值為 30PF。 晶振是石英振蕩器的簡稱，英文名為 Crystal，晶振分為有源晶振和無源晶振兩種，其作用是在電路產生震蕩電流 ,發(fā)出時鐘信號。它是時鐘電路中最重要的部件，它的作用 是向 IC 等部件提供基準頻率，它就像個標尺，工作頻率不穩(wěn)定會造成相關設備工作頻率不穩(wěn)定，自然容易出現(xiàn)問題。由于制造工藝不斷提高，現(xiàn)在晶振的頻率偏差、溫度穩(wěn)定性、老化率、密封性等重要技術指標都很好，已不容易出現(xiàn)故障，但在選用時仍可留意一下晶振的質量。 復位電路的設計 單片機的第 9 腳 RST為硬件復位端 ,只要將該端持續(xù) 4個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復位 。 復位后單片機的各狀態(tài)都恢復到初始化狀態(tài)， 復位電路是為確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。一般微機電路正常工作需要供 電電源為 5V177。5% ，即 ～。由于微機電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當 VCC超過 低于 ，復位信號才被撤除，微機電路開始正常工作。 其電路圖如圖所示 : 19 S0R21 0 k+5VG NDC31 0 u FC41 0 4 圖 43 復位電路 顯示電路的設計 顯示電路使用了七段數(shù)碼管 7SEGCOMCATBLUE，它是共陰極的，由高電平點亮。 還采用 74LS245作為負載驅動 ， 74LS245不 僅 具有鎖存功能。它 還 是一個 8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。 20 A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19A B / B A1U27 4 L S 2 4 5G NDG ND+ 5 V 圖 44 顯示電路 按鈕輸入電路的設計 搶答器的 選手按鈕 輸入 電路如下： 21 G ND 圖 45 搶答按鍵 這些常開開關組成了搶答按鍵，硬件電路簡單，在程序設計上也不復雜，只要在程序中消除在按鍵過程中產生的“毛刺” 現(xiàn)象就可以了。這里采用最常用的方法即延時法，其的原理為：因為“毛刺”脈沖一般持續(xù)時間短，約為幾 ms，而按鍵的時間一般遠遠大于這個時間 ,所以當單片機檢測到有按鍵動靜后再延時一段時間 (這里取 10ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài) ,如果是則為有效按鍵，如果不是則為 無效。 22 發(fā)聲 電路 這里 能利用程序來 控制單 片 機 反復輸出 高電平或低電平， 即 在該口線上產生一定頻率的矩形波，接上 揚聲器 就能發(fā)出一定頻率的聲音，再利用延時程序控制 “ 高 ”“ 低 ” 電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調，使 揚聲器 發(fā)出不同的聲音。 Q19 0 1 5L S 1S P E A K E RR14 7 0 R+ 5 V 圖 46 發(fā)聲電路 23 第五 章 系統(tǒng)軟件設計 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 ?？傮w框圖中的各個子模塊或各個子任務也應該結合具體的教學模型和算法畫出較詳細的程序流程圖， 供后面編寫具體程序和閱讀程序使用。 流程圖如下： 24 圖 51 搶答器主程序流程圖 主程序 我 所設計的搶答器的程序采用的是 匯編語言 設計，本次設計的 主程序中包括 LED顯示程序以及按鍵控制子程序，程序設計如下： 開始 初始化 有選手按鍵？ 判斷選手 顯示選手號 蜂鳴器發(fā)聲 主持人按鍵按下？ Y Y N N 25 ORG 0000H JMP BEGIN TABLE: 。 共陰極數(shù)碼管顯示代碼表 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H 。 01234 DB 6DH,7DH,07H,7FH 。 5678 DELAY: MOV R5, 20 。 延時 2020ms 子程序 LOOP4: MOV R6, 50 LOOP5: MOV R7, 100 DJNZ R7, $ DJNZ 6, LOOP5 DJNZ R5, LOOP4 RET BEGIN: MOV P2, 0FFH 。P2 口置高電平 ， 準備接收信號 MOV R4, 0 。 R4的位標志值清零。 MOV A, R4 。 R4位標志值送 A寄存 AGAIN: MOV DPTR, TABLE 。共陰極數(shù)碼管代碼表首址送