1、 PAGE0 / NUMPAGES33信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目: 基于單片機(jī)的數(shù)字式競(jìng)賽搶答器 專 業(yè): 通 信 技 術(shù) 班 級(jí):學(xué) 號(hào):姓 名:指導(dǎo)教師:二八年十二月三十日信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué) 生姓 名學(xué)號(hào)班級(jí)專業(yè)通信技術(shù)設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)的數(shù)字式競(jìng)賽搶答器指導(dǎo)教師職稱工作單位與所從事專業(yè)聯(lián)系方式備 注講 師高級(jí)工程師設(shè)計(jì)（論文）容：（1）設(shè)計(jì)指標(biāo)搶答器可同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽。設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)，該開關(guān)由主持人控制。搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行

2、優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)開始鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。參賽選手在設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。如果定時(shí)時(shí)間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示FF。（2）設(shè)計(jì)要求畫出電路原理圖（或仿真電路圖）；元器件與參數(shù)選擇；單片機(jī)程序設(shè)計(jì)與編程；電路仿真與調(diào)試；PCB文件生成。進(jìn)度安排：第5周：任務(wù)下達(dá)，理解消化任務(wù)要求；初步設(shè)計(jì)

3、方案確定；第6周第10周：設(shè)計(jì)方案確定，分模塊部分完成；第11周：中期檢查，查找問題，分析解決難點(diǎn)；第12周第15周：分模塊調(diào)試，整體電路調(diào)試，論文書寫等；第16周：答辯。參考文獻(xiàn)：1朱永金.成友才.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).：中國勞動(dòng)社會(huì)保障，20072何立民.單片機(jī)高等教程.：航空航天大學(xué)，20003雄建云.Protel99 se EDA技術(shù)與應(yīng)用.：機(jī)械工業(yè)，20074林春方.電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)訓(xùn).:電子工業(yè),2004審批意見教研室負(fù)責(zé)人：年月日備注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，一式二份。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc219081952

4、摘要 PAGEREF _Toc219081952 h 1HYPERLINK l _Toc219081953第1章緒論 PAGEREF _Toc219081953 h 2HYPERLINK l _Toc219081954第2章總體方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc219081954 h 3HYPERLINK l _Toc2190819552.1方案比較 PAGEREF _Toc219081955 h 3HYPERLINK l _Toc2190819562.2方案論證與選擇 PAGEREF _Toc219081956 h 4HYPERLINK l _Toc219081957第3章?lián)尨鹌饔布娐吩O(shè)計(jì)

5、 PAGEREF _Toc219081957 h 5HYPERLINK l _Toc2190819583.1單片機(jī)最小系統(tǒng) PAGEREF _Toc219081958 h 5HYPERLINK l _Toc2190819593.1.1單片機(jī)時(shí)鐘電路 PAGEREF _Toc219081959 h 5HYPERLINK l _Toc2190819603.1.2單片機(jī)復(fù)位電路 PAGEREF _Toc219081960 h 6HYPERLINK l _Toc2190819613.2鍵盤電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc219081961 h 6HYPERLINK l _Toc2190819623.

6、2.1選手搶答電路 PAGEREF _Toc219081962 h 7HYPERLINK l _Toc2190819633.2.2主持人控制電路 PAGEREF _Toc219081963 h 7HYPERLINK l _Toc2190819643.3顯示驅(qū)動(dòng)電路 PAGEREF _Toc219081964 h 8HYPERLINK l _Toc2190819653.4蜂鳴電路 PAGEREF _Toc219081965 h 9HYPERLINK l _Toc2190819663.5電源電路 PAGEREF _Toc219081966 h 10HYPERLINK l _Toc219081967

7、第4章軟件部分 PAGEREF _Toc219081967 h 11HYPERLINK l _Toc2190819684.1單片機(jī)部信號(hào)分析 PAGEREF _Toc219081968 h 11HYPERLINK l _Toc2190819694.2主要程序流程 PAGEREF _Toc219081969 h 11HYPERLINK l _Toc2190819704.2.1系統(tǒng)主程序流程 PAGEREF _Toc219081970 h 11HYPERLINK l _Toc2190819714.2.2中斷程序流程 PAGEREF _Toc219081971 h 12HYPERLINK l _To

8、c219081972第5章仿真與調(diào)試 PAGEREF _Toc219081972 h 14HYPERLINK l _Toc2190819735.1軟件仿真 PAGEREF _Toc219081973 h 14HYPERLINK l _Toc2190819745.2硬件調(diào)試 PAGEREF _Toc219081974 h 14HYPERLINK l _Toc219081975總結(jié) PAGEREF _Toc219081975 h 16HYPERLINK l _Toc219081976致 PAGEREF _Toc219081976 h 17HYPERLINK l _Toc219081977參考文獻(xiàn)

9、PAGEREF _Toc219081977 h 18HYPERLINK l _Toc219081978附錄1整機(jī)電路圖 PAGEREF _Toc219081978 h 19HYPERLINK l _Toc219081979附錄2PCB板圖 PAGEREF _Toc219081979 h 20HYPERLINK l _Toc219081980附錄3源程序 PAGEREF _Toc219081980 h 21摘要本設(shè)計(jì)是采用單片機(jī)設(shè)計(jì)的多人比賽智力搶答器系統(tǒng)。它具有電路簡單、功能齊全、制作成本低、性價(jià)比高等特點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的比賽用搶答器。硬件部分主要由單片機(jī)、LED顯示器、LED驅(qū)動(dòng)器、聲音

10、報(bào)警器、主持人操作鍵盤和其它基本外圍電子電路組成。軟件部分采用51系列單片機(jī)通用匯編語言與C語言設(shè)計(jì)編寫。該搶答器不僅能實(shí)現(xiàn)顯示各位搶答選手號(hào)，而且具有搶答30秒倒計(jì)時(shí)（可調(diào)）、答題60秒倒計(jì)時(shí)（可調(diào)）、違例搶答報(bào)警等功能。并且功能增減方便，只需對(duì)軟件做相應(yīng)修改即可。關(guān)鍵詞單片機(jī)；搶答；倒計(jì)時(shí)第1章緒論電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路到大規(guī)模集成電路共四個(gè)階段，即通常所說的第一代、第二代、第三代和第四代計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在廣泛使用的微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，因此它屬于第四代計(jì)算機(jī)，而單片機(jī)則是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支。從1971年微型計(jì)算機(jī)問世以來，由于實(shí)際應(yīng)用的需要，微型

11、計(jì)算機(jī)向著兩個(gè)不同的方向發(fā)展：一個(gè)是向著高速度、大容量、高性能的高檔微機(jī)方向發(fā)展；而另一個(gè)則是向穩(wěn)定可靠、體積小和價(jià)格廉的單片機(jī)方向發(fā)展。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個(gè)芯片上而得名，具體說就是把中央處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以與I/O口電路等主要微型機(jī)部件，集成在一塊芯片上。雖然單片機(jī)只是一塊芯片，但從功能和組成上，它已具有了計(jì)算機(jī)的屬性，為此它稱為單片微型機(jī)。單片機(jī)有很多的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：體積小、功耗低、價(jià)格廉、控制功能強(qiáng)、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣等。本設(shè)計(jì)的核心采用了AT89C51單片機(jī)。80C51單片機(jī)系列是在MCS51系列的

12、基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，早期的80C51只是系列眾多芯片中的一類，但是隨著后來的發(fā)展，80C51已經(jīng)形成獨(dú)立的系列，并且成為當(dāng)前8位單片機(jī)的典型代表。80C51芯片為40引腳雙列直插封裝，單一的+5V電源，它具有3個(gè)可編程I/O口，其中2個(gè)口（A和B）為8位口，1個(gè)口(C)為6位口。此外還有128單元的RAM和1個(gè)14位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。第2章總體方案設(shè)計(jì)2.1方案比較方案一：采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)定時(shí)搶答器的總體框圖如圖2-1所示，它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答按鈕時(shí)，能顯示選手的編號(hào)，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。擴(kuò)展電路完成

13、定時(shí)搶答功能。主要是對(duì)秒脈沖產(chǎn)生電路計(jì)算從而達(dá)到定時(shí)功能。圖2-1數(shù)字搶答器組成框圖定時(shí)搶答器的工作過程是：主持人將開關(guān)置于“清除”位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，定時(shí)顯示器上顯示設(shè)定的時(shí)間，當(dāng)節(jié)目主持人宣布搶答題目后，按下“開始”鍵，揚(yáng)聲器發(fā)出響聲提示，定時(shí)器倒計(jì)時(shí)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，卻沒有選手搶答，系統(tǒng)報(bào)警，并禁止選手超時(shí)后搶答。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間搶答時(shí)，電路立即分辨出搶答者的編號(hào)，由鎖存器進(jìn)行鎖存，然后譯碼顯示電路顯示編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)聲報(bào)警，同時(shí)對(duì)輸入編碼電路進(jìn)行封鎖，避免其他選手再次搶答，顯示剩余搶答時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。當(dāng)選手將問題回答完畢時(shí)，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)恢復(fù)到

14、禁止工作狀態(tài)，以便進(jìn)行下一輪搶答。方案二：采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)相比第一方案而言此方案，采單片機(jī)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(jī)部。此設(shè)計(jì)方案把軟件的設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，在原始的單一功能上添加了倒計(jì)時(shí)搶答、答題倒計(jì)時(shí)、顯示選手號(hào)等新穎的附屬功能，并保留了傳統(tǒng)的報(bào)警部分，電路還較簡單，具體方框圖如2-2所示。圖2-2方案二框圖這是一種單片機(jī)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)的功能是通過按下?lián)尨疰I的按鈕使單片機(jī)相應(yīng)的端口線讀入信號(hào)，經(jīng)過處理后輸出顯示所按下的鍵號(hào)。本系統(tǒng)還具備篩選第一有效搶答信號(hào)、顯示超前違規(guī)搶答信號(hào)、以與可變的搶答倒計(jì)時(shí)信號(hào)

15、和答題倒計(jì)時(shí)信號(hào)等功能。2.2方案論證與選擇無論是學(xué)校、工廠、軍隊(duì)還是益智性電視節(jié)目，都會(huì)舉辦各種各樣的智力競(jìng)賽，都會(huì)用到搶答器。目前市場(chǎng)上已有各種各樣的智力競(jìng)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。這部分搶答器以相當(dāng)成熟，但是可以看到功能越多的電路相對(duì)來說就越復(fù)雜，且成本較高，故障高，顯示方式簡單，甚至沒有顯示電路。方案一中電路模塊太多，還不能顯示剩余答題時(shí)間，無法準(zhǔn)確判斷選手答題是否超時(shí)。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正不斷走向深入。所以我們選用單片機(jī)作為核心部件進(jìn)行邏輯控制與信號(hào)的產(chǎn)生，用單片機(jī)本身的優(yōu)勢(shì)使競(jìng)賽真正達(dá)到公正、公平、公開。第3章?lián)?/p>

16、答器硬件電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)使用51系列的AT89C51單片機(jī)，該單片機(jī)應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟。AT89C51單片機(jī)是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片含4kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）。AT89C51有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。AT89C51單片機(jī)引腳見圖3-1所示：圖3-1AT89C51引腳圖3.1.1單片機(jī)時(shí)鐘電路AT89C51單片機(jī)中有一個(gè)用于構(gòu)成部振蕩

17、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(gè)放大器作為反饋元件的片外石英晶體振蕩或瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。外接石英晶體與電容、接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)于外接電容、雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的難易程度與溫度穩(wěn)定性。一般使用石英晶體，電容使用30pF10pF，而如使用瓷諧振器，最好選擇40pF10pF。3.1.2單片機(jī)復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)的重要操作容，復(fù)位功能是系統(tǒng)正常運(yùn)行的先決條件。在簡單的復(fù)位電路中，只要在微處理芯片的RST引腳保持高電平達(dá)2個(gè)以上的機(jī)器周期，即可完成一次復(fù)位

18、操作?？紤]到電源的穩(wěn)定時(shí)間，參數(shù)漂移，晶振穩(wěn)定時(shí)間以與復(fù)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(jī)有效復(fù)位。復(fù)位是由外部電路來實(shí)現(xiàn)的，按功能分為以下兩種方式：上電自動(dòng)復(fù)位方式和人工復(fù)位方式。上電自動(dòng)復(fù)位電路雖然能實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位功能，但對(duì)干擾沒有抵抗作用，不能保證復(fù)位電路任何時(shí)候都能可靠地工作。人工復(fù)位將一個(gè)按鈕開關(guān)并聯(lián)于上電復(fù)位電路中。按一下開關(guān)會(huì)在RST端出現(xiàn)一段時(shí)間的高電平，使單片機(jī)復(fù)位，安全可靠，所以選擇人工復(fù)位電路。見圖3-2所示。圖3-2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖3.2鍵盤電路設(shè)計(jì)鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的輸入設(shè)備，操作人員可以通過鍵盤向單片機(jī)系統(tǒng)輸入

19、指令、地址和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)簡單的人機(jī)通信。3.2.1選手搶答電路本設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)可供8名選手搶答的搶答器，可選用矩陣鍵盤獨(dú)立式行列鍵盤。獨(dú)立式按鍵就是各按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每根I/O口線的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其他I/O口線上的工作狀態(tài)。因此，通過檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個(gè)按鍵被按下了。優(yōu)點(diǎn):電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單。缺點(diǎn):每個(gè)按鍵需占用一根I/O口線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O口浪費(fèi)大，電路結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜。因此，此鍵盤是用于按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合。矩陣鍵盤與獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，硬件電路大大節(jié)省?？赏ㄟ^軟件的方法讓一鍵具有多功能。它適用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，由

20、行列線組成，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，節(jié)省I/O口。但是需要大量掃描、譯碼程序設(shè)計(jì)對(duì)于我們來說有些困難，考慮到本設(shè)計(jì)只需8名選手搶答，所以采用獨(dú)立式行列按鍵，S1-S8分別是選手1至選手8的搶答按鍵，如圖3-3所示。圖3-3選手搶答電路3.2.2主持人控制電路控制電路是搶答器所必要的部分，它由主持人控制，用于控制開始/停止搶答、搶答時(shí)間和答題時(shí)間的調(diào)整。采用功能按鍵實(shí)現(xiàn)，如圖3-4所示。圖3-4主持人控制電路3.3顯示驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)顯示部分是本設(shè)計(jì)一個(gè)重要部分，LED數(shù)碼管分為共陰極7段數(shù)碼管如圖3-5所示，共陽極7段數(shù)碼管如圖3-6所示。圖3-5共陰極7段數(shù)碼管圖3-6共陽極7段數(shù)碼管在單片機(jī)設(shè)

21、計(jì)中，LED數(shù)碼管的顯示方式有靜態(tài)顯示、動(dòng)態(tài)顯示兩種，由于靜態(tài)顯示數(shù)碼管的每一個(gè)LED需要占用單片機(jī)的一條端口線實(shí)現(xiàn)顯示控制，而單片機(jī)端口有限，所以采用動(dòng)態(tài)控制顯示方式。將幾只數(shù)碼管的a-h分別連在一起與單片機(jī)段碼控制端P0口連在一起，作為數(shù)碼管段碼控制。P2口的P2.0P2.2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(dú)顯示。由于單片機(jī)端口驅(qū)動(dòng)能力不足，數(shù)碼管的電流較大，所以在P0口接上拉電阻增加驅(qū)動(dòng)能力，P2口作為位碼控制端驅(qū)動(dòng)共陰型數(shù)碼管顯示。如圖3-7所示。圖3-7驅(qū)動(dòng)顯示電路3.4蜂鳴電路蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈

22、、磁鐵、振動(dòng)膜片與外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動(dòng)發(fā)聲。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器與共鳴箱、外殼等組成。它的發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)，本設(shè)計(jì)采用I/O口（P3.6）向揚(yáng)聲器送高電平來控制揚(yáng)聲器發(fā)聲。如圖3-8所示。圖3-8蜂鳴電路3.5電源電路80C51單片機(jī)正常工作電壓圍為直流+4.5V至+6V，標(biāo)準(zhǔn)電壓為+5V。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可采用3節(jié)1.5V干電池串聯(lián)構(gòu)成4.5V或三端集成穩(wěn)壓器構(gòu)成+5V直流電壓源

23、。若采用后者，可用220V市電經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的+5V的直流電為其供電。+5V穩(wěn)壓器采用CW7805，其應(yīng)用電路如圖3-9所示。圖中濾波電容C2和C4的值約為1000F，C3和C5為0.33F。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。圖3-9電源電路原理圖第4章軟件部分4.1單片機(jī)部信號(hào)分析首先主持人按下復(fù)位按鍵，單片機(jī)進(jìn)行部掃描的同時(shí)主持人可以調(diào)節(jié)搶答時(shí)間和允許答題時(shí)間，在整定的時(shí)間當(dāng)中如果沒有調(diào)節(jié)搶答時(shí)間和答題時(shí)間，則搶答器工作為設(shè)置的默認(rèn)值（搶答時(shí)間30s，答題時(shí)間60s）。如倒計(jì)時(shí)期間，主持人想停止倒計(jì)時(shí)可以隨時(shí)按“停止”按鍵，系

24、統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待主持人按“搶答開始鍵”進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。同時(shí)在主持人未按下開始搶答按鈕的時(shí)候有選手搶答，則單片機(jī)發(fā)出一個(gè)選手犯規(guī)信號(hào)送入揚(yáng)聲器，同時(shí)在LED數(shù)碼管上顯示選手號(hào)，以便主持人記錄。只有當(dāng)主持人按下開始搶答按鈕，此時(shí)單片機(jī)開始倒計(jì)時(shí)并送到數(shù)碼管顯示，與此同時(shí)單片機(jī)向揚(yáng)聲器發(fā)一個(gè)提示信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲，此時(shí)選手才能開始搶答。4.2主要程序流程4.2.1系統(tǒng)主程序流程系統(tǒng)主程序控制單片機(jī)系統(tǒng)按預(yù)定的操作方式運(yùn)行，它是單片機(jī)系統(tǒng)程序的框架。系統(tǒng)上電后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。初始化程序主要完成對(duì)單片機(jī)專用寄存器的設(shè)定，單片機(jī)工作方式與各端口的工作狀態(tài)的規(guī)定流程圖如圖4-1所示。NN圖4

25、-1主要流程圖4.2.2中斷程序流程時(shí)間調(diào)節(jié)采用中斷來實(shí)現(xiàn)，流程圖如圖4-2所示，如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或答題時(shí)間，按“搶答時(shí)間調(diào)節(jié)”鍵或“答題時(shí)間調(diào)節(jié)”鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時(shí)會(huì)顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時(shí)間或回答時(shí)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(shí)間LED上會(huì)顯示改變后的時(shí)間，調(diào)整圍為0s99s，0s時(shí)再減1s會(huì)跳到99s，99s時(shí)再加1s會(huì)變到0s。圖4-2中斷流程圖第5章仿真與調(diào)試5.1軟件仿真首先安裝keilC51軟件，建立工程，在工程目錄下建立項(xiàng)目，在項(xiàng)目下編輯程序，保存在工程項(xiàng)目中，注意一定要設(shè)置文件后輟名，匯編語言程序?yàn)?ASM，C語言程序?yàn)?C，然后編譯仿

26、真直到0錯(cuò)誤，0警告，最后生成hex文件以備后用，如圖5-1所示。圖5-1程序仿真完成5.2硬件調(diào)試安裝硬件調(diào)試軟件ProteusISIS，在原理圖編輯區(qū)畫好硬件電路圖，設(shè)置好相應(yīng)參數(shù)，導(dǎo)入hex文件。具體功能仿真如下：電路初始化，顯示FFF等待主持人按下開始鍵，如圖5-2所示。圖5-2電路初始化搶答時(shí)間調(diào)至72秒時(shí)，如圖5-3所示。圖5-3搶答時(shí)間調(diào)至72秒答題時(shí)間調(diào)至67秒時(shí)，如圖5-4所示。圖5-4答題時(shí)間調(diào)至67秒在主持人未按下開始鍵時(shí)3號(hào)選手搶答犯規(guī)，顯示器顯示選手號(hào)并閃爍，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)聲報(bào)警，如圖5-5所示。圖5-53號(hào)選手搶答犯規(guī)主持人按下開始鍵，倒計(jì)時(shí)到21秒都無人搶答，顯示器

27、顯示倒計(jì)時(shí)，如圖5-6所示。圖5-6無人搶答倒計(jì)時(shí)到21秒主持人按下開始鍵，4號(hào)選手成功搶答，顯示器顯示4號(hào)選手號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器短暫發(fā)聲報(bào)警，如圖5-7所示。圖5-74號(hào)選手成功搶答經(jīng)過調(diào)試此設(shè)計(jì)除了滿足顯示、報(bào)警、控制等設(shè)計(jì)要求外，還具有顯示犯規(guī)選手號(hào)并閃爍提示、搶答時(shí)間答題時(shí)間可調(diào)等新穎的功能。還需要改進(jìn)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(shí)，揚(yáng)聲器不能報(bào)警?？偨Y(jié)時(shí)至今日，幾個(gè)禮拜的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以畫上一個(gè)句號(hào)，但是現(xiàn)在回想起畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，頗有心得！沒有接受任務(wù)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己以前的看法有點(diǎn)太片

28、面、太偏激了。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。下面我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程做一下簡單的總結(jié)。首先，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目，對(duì)于整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是否能夠順利進(jìn)行關(guān)系極大。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。否則，就可能走許多彎路、費(fèi)許多周折，甚至南轅北轍，難以到達(dá)目的地。因此，選題時(shí)一定要考慮好。然后，就是找資料了。查找資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作。到圖書館、書店、資料室去雖說是比較原始的方式，但也有可取之處的?？傊还芡ㄟ^哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來以備后用。通過上

29、面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所選的題目也大概有了一些了解，下一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。有了研究方向，就應(yīng)該動(dòng)手實(shí)現(xiàn)了。其實(shí)以前的三步都是為這一步作的鋪墊。編寫源代碼的時(shí)候最好是編寫一個(gè)小模塊就進(jìn)行調(diào)試，這樣可以避免設(shè)計(jì)的最后出現(xiàn)太多的錯(cuò)誤而亂成一團(tuán)糟。每做一會(huì)兒會(huì)發(fā)現(xiàn)一處錯(cuò)誤就要即時(shí)修改，就這樣不斷的修改調(diào)試，再修改再調(diào)試?？傊R(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西認(rèn)為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)

30、對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)還不是很完善，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。致本文是在鋒老師的悉心指導(dǎo)下完成的，衷心感他在設(shè)計(jì)的寫作期間給與我的熱情幫助和指導(dǎo)。鋒老師淵博的知識(shí)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，平易近人的態(tài)度，給與我勇敢面對(duì)困難的勇氣和力量，讓我獲益匪淺。在此，向鋒老師表示最衷心的感和最誠摯的敬意。還要感我的同學(xué)，他們?cè)谖业脑O(shè)計(jì)寫作過程中提出了很多寶貴的意見，并給了我很多啟發(fā)。感信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院的全體領(lǐng)導(dǎo)和老師，你們深厚的學(xué)術(shù)功底和誨人不倦的高尚師德將

31、讓我受用一生。感通技06-2班全班同學(xué)給予我的關(guān)心、友誼和幫助，是你們給了我美好而難忘的學(xué)習(xí)生活。最后，向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示感。參考文獻(xiàn)1朱永金，成友才單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)：中國勞動(dòng)社會(huì)保障，20072何立民單片機(jī)高等教程：航空航天大學(xué)，20003雄建云Protel99 se EDA技術(shù)與應(yīng)用：機(jī)械工業(yè)，20074林春方電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)訓(xùn)：電子工業(yè)，2004附錄整機(jī)電路圖附錄PCB板圖PCB元器件放置面PCB元器件焊接面附錄源程序OK EQU 20H;搶答開始標(biāo)志位RING EQU 22H;響鈴標(biāo)志位ORG 0000HAJMP MAINORG 00

32、03HAJMP INT0SUBORG 000BHAJMP T0INTORG 0013HAJMP INT1SUBORG 001BHAJMP T1INTORG 0040HMAIN: MOV R1,#30;初設(shè)搶答時(shí)間為30sMOV R2,#60;初設(shè)答題時(shí)間為60sMOV TMOD,#11H;設(shè)置未定時(shí)器/模式1MOV TH0,#0F0HMOV TL0,#0FFH;越高發(fā)聲頻率越高,越尖MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H;50ms為一次溢出中斷SETB EASETB ET0SETB ET1SETB EX0SETB EX1;允許四個(gè)中斷,T0/T1/INT0/INT1CLR OKCL

33、R RINGSETB TR1SETB TR0;一開始就運(yùn)行定時(shí)器,以開始顯示FFF.如果想重新計(jì)數(shù),重置TH1/TL1就可以了;=查詢程序=START: MOV R5,#0BHMOV R4,#0BHMOV R3,#0BHACALL DISPLAY;未開始搶答時(shí)候顯示FFF P3.0,NEXT;dddddddACALL DELAY P3.0,NEXT;去抖動(dòng),如果開始鍵按下就向下執(zhí)行,否者跳到非法搶答查詢ACALL BARK;按鍵發(fā)聲MOV A,R1MOV R6,A;送R1-R6,因?yàn)镽1中保存了搶答時(shí)間SETB OK;搶答標(biāo)志位,用于COUNT只程序中判斷是否查詢搶答MOV R7,#01H ;

34、讀搶答鍵數(shù)據(jù)信號(hào)標(biāo)志，這里表示只讀一次有用信號(hào)MOV R3,#0AH;搶答只顯示計(jì)時(shí),滅號(hào)數(shù)AJMP COUNT;進(jìn)入倒計(jì)時(shí)程序,查詢有效搶答的程序在COUNT里面NEXT: JNB P1.0,FALSE1JNB P1.1,FALSE2JNB P1.2,FALSE3JNB P1.3,FALSE4JNB P1.4,FALSE5JNB P1.5,FALSE6JNB P1.6,FALSE7JNB P1.7,FALSE8AJMP START;=非法搶答處理程序=FALSE1: MOV R3,#01HAJMP ERRORFALSE2: MOV R3,#02HAJMP ERRORFALSE3: MOV R

35、3,#03HAJMP ERRORFALSE4: MOV R3,#04HAJMP ERRORFALSE5: MOV R3,#05HAJMP ERRORFALSE6: MOV R3,#06HAJMP ERRORFALSE7: MOV R3,#07HAJMP ERRORFALSE8: MOV R3,#08HAJMP ERROR;=INT0(搶答時(shí)間R1調(diào)整程序)=INT0SUB:MOV A,R1MOV B,#0AHDIV ABMOV R5,AMOV R4,BMOV R3,#0AHACALL DISPLAY;先在兩個(gè)時(shí)間LED上顯示R1JNB P3.4,INC0;P3.4為+1s鍵,如按下跳到INCO

36、JNB P3.5,DEC0;P3.5為-1s鍵,如按下跳到DECOJNB P3.1,BACK0;P3.1為確定鍵,如按下跳到BACKOAJMP INT0SUBINC0: MOV A,R1CJNE A,#63H,ADD0;如果不是99,R2加1,如果加到99,R1就置0，重新加起。MOV R1,#00HACALL DELAY1AJMP INT0SUBADD0: INC R1ACALL DELAY1AJMP INT0SUBDEC0: MOV A,R1JZ SETR1;如果R1為0, R1就置99，DEC R1ACALL DELAY1AJMP INT0SUBSETR1: MOV R1,#63HACA

37、LL DELAY1AJMP INT0SUBBACK0: RETI ;=INT1(回答時(shí)間R2調(diào)整程序)=INT1SUB:MOV A,R2MOV B,#0AHDIV ABMOV R5,AMOV R4,BMOV R3,#0AHACALL DISPLAYJNB P3.4,INC1JNB P3.5,DEC1JNB P3.1,BACK1AJMP INT1SUBINC1: MOV A,R2CJNE A,#63H,ADD1MOV R2,#00HACALL DELAY1AJMP INT1SUBADD1: INC R2ACALL DELAY1AJMP INT1SUBDEC1: MOV A,R2JZ SETR2D

38、EC R2ACALL DELAY1AJMP INT1SUBSETR2: MOV R2,#63HACALL DELAY1AJMP INT1SUBBACK1: RETI ;=倒計(jì)時(shí)程序(搶答倒計(jì)時(shí)和回答倒計(jì)時(shí)都跳到改程序)=REPEAT:MOV A,R2 ;使用錦囊時(shí)重新計(jì)時(shí)MOV R6,ACLR RING COUNT: MOV R0,#00H;重置定時(shí)器中斷次數(shù)MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H;重置定時(shí)器RECOUNT:MOV A,R6;R6保存了倒計(jì)時(shí)的時(shí)間,之前先將搶答時(shí)間或回答時(shí)間給R6MOV B,#0AHDIV AB;除十分出個(gè)位/十位MOV 30H,A;十位存于(30

39、H)MOV 31H,B;個(gè)位存于(31H)MOV R5,30H;取十位MOV R4,31H;取個(gè)位MOV A,R6SUBB A,#07HJNC LARGER;大于5s跳到LARGER,小于等于5s會(huì)提醒MOV A,R0CJNE A,#0AH,FULL;1s中0.5s向下運(yùn)行CLR RING AJMP CHECKFULL: CJNE A,#14H,CHECK;下面是1s的情況,響并顯示號(hào)數(shù)并清R0,重新計(jì)SETB RINGMOV A,R6JZ QUIT;計(jì)時(shí)完畢MOV R0,#00HDEC R6;一秒標(biāo)志減1AJMP CHECKLARGER: MOV A,R0CJNE A,#14H,CHECK;

40、如果1s向下運(yùn)行,否者跳到查停/顯示DEC R6;計(jì)時(shí)一秒R6自動(dòng)減1MOV R0,#00HCHECK: JNB P3.1,QUIT;如按下停止鍵退出JNB OK,CHECKK ;只在回答倒計(jì)時(shí)才有效AJMP NEXTTCHECKK:JNB P3.0,REPEAT ;判斷是否使用錦囊NEXTT: ACALL DISPLAY OK,ACCOUT;如果是搶答倒計(jì)時(shí),如是則查詢搶答,否者跳過查詢繼續(xù)倒數(shù)(這里起到鎖搶答作用)AJMP RECOUNTACCOUT:MOV A,36HJNB ACC.0,TRUE1JNB ACC.1,TRUE2JNB ACC.2,TRUE3JNB ACC.3,TRUE4J

41、NB ACC.4,TRUE5JNB ACC.5,TRUE6JNB ACC.6,TZ1JNB ACC.7,TZ2AJMP RECOUNTTZ1:JMP TRUE7TZ2:JMP TRUE8 QUIT: CLR OK;如果按下了停止鍵執(zhí)行的程序CLR RINGAJMP START;=正常搶答處理程序=TRUE1: ACALL BARKMOV A,R2MOV R6,A;搶答時(shí)間R2送R6MOV R3,#01HCLR OK;因?yàn)榇痤}的計(jì)時(shí)不再查詢搶答,所以就鎖了搶答AJMP COUNTTRUE2:ACALL BARKMOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#02HCLR OKAJMP COUNT

42、TRUE3:ACALL BARKMOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#03HCLR OKAJMP COUNTTRUE4:ACALL BARKMOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#04HCLR OKAJMP COUNTTRUE5:ACALL BARK MOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#05HCLR OKAJMP COUNTTRUE6: ACALL BARK MOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#06HCLR OKAJMP COUNTTRUE7:ACALL BARK MOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#07HCLR OKAJMP COUNTT

43、RUE8:ACALL BARK MOV A,R2MOV R6,AMOV R3,#08HCLR OKAJMP COUNT;=犯規(guī)搶答程序=ERROR: MOV R0,#00HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HMOV 34H,R3;犯規(guī)號(hào)數(shù)暫存與(34H)HERE: MOV A,R0CJNE A,#06H,FLASH;0.3s向下運(yùn)行-滅并停響CLR RING MOV R3,#0AHMOV R4,#0AHMOV R5,#0AH;三燈全滅AJMP CHECK1FLASH: CJNE A,#0CH,CHECK1;下面是0.8s的情況,響并顯示號(hào)數(shù)并清R0,重新計(jì)SETB RINGMOV R0,#00HMOV R3,34H;取回號(hào)數(shù)MOV R5,#0BHMOV R4,#0BH;顯示FF和號(hào)數(shù)AJMP CHECK1CHECK1: JNB P3.1,QUIT1ACALL DISPLAYAJMP HEREQUIT1