基于C的八路搶答器設(shè)計

1、單片機系統(tǒng)課程設(shè)計單片機系統(tǒng)程設(shè)計設(shè)計課題：基于89C51的八路搶答器設(shè)計學(xué)院名稱：電氣工程學(xué)院專業(yè)班級：自動F1204李林通學(xué)生姓名：王黎201223910818指導(dǎo)教師：31-517指導(dǎo)教師意見：成績：簽名：年 月日設(shè)計時間：2014-12-29 2015-01-09ill單片機系統(tǒng)課程設(shè)計單片機系統(tǒng)程設(shè)計1課程設(shè)計名稱:基于89C51的八路搶答器設(shè)計自動F1204李林通201223910818王黎31-517課程設(shè)計地點:課程設(shè)計時間:2014-12-29 2015-01-09單片機系統(tǒng)課程設(shè)計單片機系統(tǒng)課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名李林通專業(yè)班級 1自動F1204學(xué)號201223910818題

2、目基于89C51的八路搶答器設(shè)計課題性質(zhì)工程設(shè)計課題來源自擬指導(dǎo)教師王黎主要內(nèi)容（參數(shù)）1、利用89C51單片機設(shè)計一個八路搶答器，滿足以下功能：2、設(shè)置一個按鈕用于搶答開始的清零和復(fù)位；3、該搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能，并在數(shù)碼管上顯示第一個按 下按鈕的選手的編號，之后其他選手再按搶答器無效；4、該搶答器也具有定時搶答的功能，設(shè)定好時間后，定時器開始減計 時，選手應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)作答，數(shù)碼管顯示最先最先搶答選手的編號， 超時無效。任務(wù)要求（進度）第1-2天：熟悉課程設(shè)計任務(wù)及要求，查閱技術(shù)資料，確定設(shè)計方案。第3-4天：按照確定的方案設(shè)計單元電路。要求畫出單元電路圖，元件及 兀件參數(shù)選擇要

3、有依據(jù)，各單兀電路的設(shè)計要有詳細論述。第5-6天：軟件設(shè)計，編寫程序。第7-8天：實驗室調(diào)試。第9-10天：撰寫課程設(shè)計報告。要求內(nèi)容完整、圖表清晰、文理流暢、格 式規(guī)范、方案合理、設(shè)計正確，篇幅合理。主要參考資料1 張迎新.單片微型計算機原理、應(yīng)用及接口技術(shù)（第2版）M.北京：國防工業(yè)出版社，20042 偉福LAB6000系列單片機仿真實驗系統(tǒng)使用說明書3 閻石.數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）.北京：高等教育出版社，2006審查意見系（教研室）主任簽字：年月日3單片機系統(tǒng)課程設(shè)計概述1.1八路搶答器簡介1.2設(shè)計要求總體方案設(shè)計4.42.1方案論證2.2方案選擇2.3硬件組成 硬件電路設(shè)計.錯誤

4、!未定義書簽。3.1 89C51的功能及簡介8.3.2單片機的引腳及作用9.3.3振蕩電路設(shè)計113.4復(fù)位電路設(shè)計123.5顯示電路設(shè)計123.6按鍵電路設(shè)計133.7報警電路設(shè)計1471515系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1主程序設(shè)計4.2非法搶答查詢子程序設(shè)計4.3搶答時間調(diào)整子程序. 系統(tǒng)調(diào)試1.718196總結(jié)19參考文獻20附錄A系統(tǒng)原理圖21附錄B源程序221概述1.1搶答器簡介隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，各種各樣的競賽越來越多，其 中搶答器的作用也越來越重要。本文以89C51單片機為核心的八路搶答器，采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動鎖存顯示結(jié)果，并自動復(fù)位的設(shè)計思想，它能根據(jù)不同的

5、搶答輸入信號，經(jīng)過單片機的控制處理并產(chǎn)生與輸入信號相對應(yīng)的輸出信 號，最后通過LED碼管顯示相應(yīng)的路數(shù)，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也 可分辨出是哪組優(yōu)先按下的按鍵，充分利用了單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、功能強大、 可靠性好、實用性強的特點。本次課程設(shè)計是以搶答為出發(fā)點?？紤]到根據(jù)需要設(shè)定限時回答的功能， 利用89C51單片機及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機的定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進行計時，同 時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間。用開關(guān)做鍵盤輸入，蜂鳴器發(fā)聲提示。同時系 統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效;滿時后

6、系統(tǒng)計時自動復(fù)位及主控強制復(fù)位； 按鍵鎖定，在該狀態(tài)下，按鍵是無效 的。1.2設(shè)計要求根據(jù)一般比賽對搶答器功能的要求，本文設(shè)計出的搶答器系統(tǒng)功能如下:(1) 搶答器可以同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S1S8表示。(2) 主持人可以通過智能搶答器的按鍵設(shè)定每道題的搶答時間和回答時間。(3) 具有清零和非法搶答控制功能，設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)，并由主 持人操控，避免選手在主持人說“開始”前提前搶答，違反規(guī)則。(4) 當(dāng)主持人啟動“開始搶答按鍵”后，定時器進行減計時，在20秒內(nèi)無人搶答表示所有參賽選手或參賽隊對本題棄權(quán)，搶答時間耗盡后禁止搶答。(5) 倒計時5秒時，如果仍無人

7、搶答，則系統(tǒng)每1S報警一次，用以提示參賽選手。(6) 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按下按鍵，鎖存相應(yīng)選手的參賽編號， 并在LED碼管上顯示，一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止，同時揚聲器發(fā)出報 警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，其他按鍵者將不能響應(yīng)，以便公平地選擇第一個搶答者。(7) 參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，顯示器上顯示選手的編號,同時進入回答問題的30s倒計時?；卮饐栴}時可以選擇啟用錦囊，即答題時間變 為60秒。(8) 倒計時期間，如果主持人想終止倒計時，可以按下“停止”鍵，系統(tǒng)會自動 進入準(zhǔn)備狀態(tài)。關(guān)鍵詞：單片機，搶答器，LED計數(shù)/定時器。2總體方案設(shè)計2.1方案論證方

8、案一：采用數(shù)字電路控制:定時搶答器的總體框圖圖2-1如下。它由主體電路和擴展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開 始搶答后，當(dāng)選手按動搶答鍵時，能顯示選手的編號，同時能封鎖輸入電路，禁 止其他選手搶答。擴展電路完成定時搶答的功能。定時搶答器的工作過程是：接通電源時，節(jié)目主持人將開關(guān)置于“清除”位 置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時顯示器顯示設(shè)定的時間, 當(dāng)節(jié)目主持人宣布“搶答開始”，同時將控制開關(guān)撥到“開始”位置，揚聲器給 出聲響提示，搶答器處于工作狀態(tài)，定時器倒計時。當(dāng)定時時間到，卻沒有選手 搶答時，系統(tǒng)報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答。當(dāng)選手在定時時間 內(nèi)

9、按動搶答鍵時，搶答器要完成以下四項工作：(1) 優(yōu)先編碼電路立即分辨出搶答者的編號，并由鎖存器進行鎖存，然后由譯碼顯示電路顯示編號;(2) 揚聲器發(fā)出短暫聲響，提醒節(jié)目主持人注意；(3) 控制電路要對輸入編碼電路進行封鎖，避免其他選手再次進行搶答;(4)控制電路要使定時器停止工作，時間顯示器上顯示剩余的搶答時間，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，主持人操作控制開關(guān)，使 系統(tǒng)回復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進行下一輪搶答。單片機系統(tǒng)課程設(shè)計圖2-1定時搶答器的總體框圖方案二：采用89C51單片機控制:八路搶答器控制系統(tǒng)的主要功能模塊圖 2-2如下。本系統(tǒng)是借用單片機采用模塊化設(shè)計的八路

10、搶答器,包括8路搶答按紐、倒#、開始與結(jié)束控制按鍵、時顯示、提示功能等（根據(jù)需要可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能） 各種相關(guān)顯示調(diào)控功能等（根據(jù)需要也可另設(shè)或多設(shè)相關(guān)功能）。參賽者系統(tǒng)，除享有搶答按紐的權(quán)利功能外，還有人性化的提示功能和時間提示功能，也可設(shè)定由主持控制在參賽者終端表現(xiàn)的趣味性功能等；主控系統(tǒng)的控制按鍵做開始和結(jié)束按鍵對結(jié)束的控制,對搶答限時及回答問題限時設(shè)為倒計時，并有顯示提示。圖2-2系統(tǒng)主要功能模塊單片機系統(tǒng)課程設(shè)計本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計的八路搶答器，在搶答比賽中廣泛應(yīng)用，各組分別有 一個搶答按鍵。一共有8個按鍵輸入，分別對應(yīng)8路選手的搶答按鍵。主持人有開始和結(jié)束按鍵?；顒娱_始可以預(yù)設(shè)置

11、搶答的時間，修改改上述時 間，主要是修改程序中的時間。設(shè)置好時間后搶答開始，主持人按開始鍵后，選 手開始搶答為有效，數(shù)碼顯示屏顯示搶答時間倒計時和選手號， 在最后五秒揚聲 器發(fā)生提示、和數(shù)碼管的閃爍進行提示。如果主持人沒有按下開始鍵而選手就搶 答視為犯規(guī)，數(shù)碼不予顯示。主持人按鍵開始新一輪的搶答， 上一次的犯規(guī)搶答 器將不會被記錄，不給予顯示。單片機是整個搶答器的核心，內(nèi)部電路設(shè)計用 C語言編寫。它完成了時間參 數(shù)的設(shè)定，搶按號碼的譯碼，保存；顯示；輸出，搶答者序號和倒計時間。本設(shè)計中，有一個四位共陰的數(shù)碼管組。其中兩個顯示時間，一個固定顯示F，個顯示搶答號碼。主持人依次按下開始鍵(Start

12、)，開始鍵后開始搶答。 可以搶達按鍵：超時數(shù)碼管顯示初值“0F20”。若有選手在規(guī)定時間內(nèi)搶按成功,則可以答題，數(shù)碼管顯示搶答時間的同時也顯示選手號碼。如果沒人搶答，則最后5S蜂鳴器蜂鳴，數(shù)碼管閃爍。2.2方案選擇:由上述方案一和方案二的對比可知，方案二采用單片機來設(shè)計的八路搶答器 具有以下特點:(1) 可靠性好：單片機按照工業(yè)控制要求設(shè)計，抵抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般的CPU程序指令和數(shù)據(jù)都可以寫在 R0血，許多信號通道都在同一芯片，因此可 靠性高，易擴充。(2) 單片機有一般電腦所必須的器件，如三態(tài)雙向總線，串并行的輸入及輸出引腳，可擴充為各種規(guī)模的微電腦系統(tǒng)。(3) 控制功能強：單片機指令除

13、了輸入輸出指令，邏輯判斷指令外還有更豐富 的條件分支。采用51系列單片機89C51作為控制核心，該系統(tǒng)可以完成運算控制、信號識 別以及顯示功能的實現(xiàn)。由于用了單片機，使其技術(shù)比較成熟，應(yīng)用起來方便、簡單并且單片機周圍的輔助電路也比較少， 便于控制和實現(xiàn)。整個系統(tǒng)具有極其 靈活的可編程性，能方便地對系統(tǒng)進行功能的擴張和更改。所以，本次課程設(shè)計選用方案二來設(shè)計八路搶答器。2.3硬件組成本設(shè)計中主要硬件設(shè)備：89C51單片機、8輸入與非門74HC30、共陰極LED 數(shù)碼管、12MHz晶振、74LS04反相器、按鍵若干、報警喇叭、變壓器、整流器、 電容、電阻、7805穩(wěn)壓芯片。3硬件電路設(shè)計3.1 8

14、9C51的功能及簡介89C51的功能及簡介89C51單片機是ATMAL公司89系列單片機的一種8位Flash單片機。它最大特點是片內(nèi)含有Flash存儲器，用途十分廣泛，特別是在生產(chǎn)便攜式商品手提式儀器等方面，有著十分廣泛的應(yīng)用。89C51單片機內(nèi)部主要有以下部件：8031C PU、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89C51是89系列單片機的標(biāo)準(zhǔn)型，它是與 MSC-51系列單片機兼容的。在內(nèi)部含有4KB可重復(fù)編程的Flash存儲器，可進行1000次擦寫操作。全靜態(tài)工 作為0-24MHZ ,有3級程序鎖存器，內(nèi)部含有

15、128-256字節(jié)的RAM，有32條可編程I/O 口線，2-3個16位定時/計數(shù)器，6-8個中斷源，通用的串行接口，低 電壓空閑及電源下降方式。單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖 3-1所示。89C51單片機內(nèi)部由CPU、4KB的FPEROM，128B的RAM，兩個16位的定時/計數(shù)器T0和T1，4個8位的I/O端P0、P1、P2、P3等組成。單片微機內(nèi)部最核心的部分是 CPU。CPU主要功能是產(chǎn)生各種控制信號，控制存儲器、輸入/輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算術(shù)運算、邏輯運算以及位操作處理等，CPU按其功能可分為運算器和控制器兩部 分?？刂破饔沙绦蛴嫈?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

16、路等組成。它的功能是對來自存儲器中的指令進行譯碼， 通過實時控制電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部的控制信號，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的操作。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，BCD碼運算調(diào)整電路等組成。9I單片機系統(tǒng)課程設(shè)計RXDk存儲器I/O端CPU、P0P3定時器計數(shù)器中斷系統(tǒng)INT圖3-1單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.2單片機的引腳及其作用89C51單片機的引腳注釋:Vcc（40腳）：接+5V電源正端；Vss（ 20腳）：接+5V電源正端。XTAL1 （ 19腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放

17、大器構(gòu)成采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳接地；對于CHOMS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。XTAL2 （ 18腳）：接外部晶體的另一端。在單片機內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。對于 CHMOS芯片，該引腳懸空不接。11單片機系統(tǒng)課程設(shè)計PDIPPI .0 L : P1I. I cPI .2 L."3廠 rw匚MOSh P1.5 匚(MISO)tSGK) PI .7 匚FIST 匚(RXD) P3 O 匚(TXO) P3.1 匚(INTO) P3 2 匚(iisrri) pa 3 匚(T

18、O) P3.4 匚(T1) S 匚 (而Rj匚RDj1_XTAL2 匸XTALi 匚GNU Uo 1 2 A-S3 VCC pa 01 (ADO) PO.1 (ADI) 1 P0.2 (ADS) PO.3 (AD3) PO 4 (AD 4) 1 Pf>5 (ADS) PO-iG. (AD 6) 竺7怦07)二I巨瓦V戸P ALE/PFIOG PSEN P2 7 (AIS) HNE (A14) 1 P2l5 (A13) P2.4 (AIS) J PiLJ (An J P2 2 (A 蝕 P2.1 (AS) J pa.o (AH)13圖3-2單片機引腳圖控制信號或與其它電源復(fù)用引腳有 RST

19、/VPD ALE/P、PSEN和EA/VPP等4種形式。（1）RST/VPD（9腳）：RST即為RESET VPD為備用電源，所以該引腳為單片機的上電復(fù)位或掉電保護端。當(dāng)單片機振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個VPD（+5V）為內(nèi)機器周期的高電平，就可實現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機復(fù)位到初始狀態(tài)。當(dāng)VCC發(fā)生 故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源 部RAM供電，以保證RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。（2）ALE/ P （30腳）：當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存信號） 以每機器周期兩次的信號輸出。（3）PSEN（29腳）：片外程序存儲器讀選通輸出端，低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲器讀取指

20、令或常數(shù)期間，每個機器周期PESN兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間,P ESN言號將不出現(xiàn)。（4）EA/Vpp（31腳）：EA為訪問外部程序儲器控制信號，低電平有效。當(dāng)EA端保持高電平時，單片機訪問片內(nèi)程序存儲器 4KB（ MS-52子系列為8KB。若超出該范圍時，自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲器的程序。 當(dāng)EA端保持低電平時, 無論片內(nèi)有無程序存儲器，均只訪問外部程序存儲器。對于片內(nèi)含有EPROMS單 片機，在EPROMS程期間，該引腳用于接21V的編程電源Vppo輸入/輸出（I/O ）引腳P0 口、P1 口、P2 口及P3 口P0 口（ 39腳22腳）：P0.0

21、P0.7統(tǒng)稱為P0 口。當(dāng)不接外部存儲器與 不擴展I/O接口時，它可作為準(zhǔn)雙向8位輸入/輸出接口。當(dāng)接有外部程序存儲 器或擴展I/O 口時，P0 口為地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用口。它分時提供8位雙向數(shù)據(jù)總 線。對于片內(nèi)含有EPROM的單片機，當(dāng)EPROMS程時，從P0 口輸入指令字節(jié), 而當(dāng)檢驗程序時，則輸出指令字節(jié)。P1 口（1腳8腳）：P1.0P1.7統(tǒng)稱為P1 口，可作為準(zhǔn)雙向I/O接口 使用。對于MC52子系列單片機，P1.0和P1.1還有第2功能：P1.0 口用作定 時器/計數(shù)器2的計數(shù)脈沖輸入端T2; P1.1用作定時器/計數(shù)器2的外部控制端T2EX對于EPROMS程和進行程序校驗時，P0

22、 口接收輸入的低8位地址。（3）P2 口（ 21腳28腳）：P2.0P2.7統(tǒng)稱為P2 口，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴展I/O接口且尋址范圍超過256個字節(jié)時,P2 口用于高8位地址總線送出高8位地址。對于EPROMS程和進行程序校驗時,P2 口接收輸入的8位地址。（4）P3 口（ 10腳17腳）：P3.0P3.7統(tǒng)稱為P3 口。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3 口的每- 條引腳均可獨立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能3.3振蕩電路設(shè)計8051內(nèi)部有時鐘電路，只需外部接石英晶體和微調(diào)電容即可，通常選用的是 6MHz、

23、12MHZ、11.0592MHz。然而一般選用石英晶體振蕩器。石英晶振的頻率非常穩(wěn)定，非常適合用在這 個地方，上3-1電路晶振在加電大約延遲10ms后振蕩器起振，在XTAL2弓I腳產(chǎn) 生幅度為3V左右的正弦波時鐘信號，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(diào)。C1,C2的典型值為30PF。國單片機系統(tǒng)課程設(shè)計C130PFC230PF圖3-3 外部振蕩電路3.4復(fù)位電路的設(shè)計單片機的第9腳RS偽硬件復(fù)位端,只要將該端持續(xù)4個機器周期也（就是4微 妙）的高電平即可實現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)。V

24、CCt3 OUTR8lOK1*圖3-4復(fù)位電路電容隔離電源和地，充電充滿的時候流過的電流是 0,所以接的是低電平，處于正常的狀態(tài)，當(dāng)按鍵按下的時候，電容被短路，電阻被接入到電路當(dāng)中，5V電直接接到電阻R8h面，所以電阻R8h的壓降就是5V,所以第九腳的電壓為電源 電壓5V,實現(xiàn)按鍵復(fù)位，電容起的作用就是開機上電復(fù)位。3.5顯示電路的設(shè)計顯示電路使用了四位七段數(shù)碼管，它是共陰極的，由高電平點亮。雖然是共陰數(shù)碼管是由高電平點亮， 但是數(shù)碼管需要三極管作為開關(guān)，將其還和使用的三位選打開或者是關(guān)閉，所以點亮的電平不僅取決于共陰還是共陽, 極管有關(guān)系，我們使用的是9013型號的三極管，它是NPN的管子，

25、所以是高電平 予以點亮。數(shù)碼管的段選和位選，四個數(shù)碼管的段選的 ABCDEFG分別都是接到一起,分別引出稱之為段選，每個數(shù)碼管的公共端，也就是每個數(shù)碼管共陰的段子都引出一個腳，稱之為位選。圖3-5共陰極七段數(shù)碼管3.6按鍵電路的設(shè)計按鍵的作用簡單的說來就是通過開關(guān)的通和斷來改變I/O的狀態(tài)，從而起到控制和其他的作用，當(dāng)按鍵按下的時候改變電壓，還要保護I/O不被燒壞，從而使用了 8個1K的電阻作為上拉電阻，還有限制I/O的電流。15單片機系統(tǒng)課程設(shè)計當(dāng)按鍵按下的時候，電阻分壓，I/O直接接地，電位為零，從而改變I/O的電 壓。單片機讀取到這些狀態(tài)就可以進行控制。這些常開開關(guān)組成了搶答按鍵，硬件電

26、路簡單，在程序設(shè)計上也不復(fù)雜，只 要在程序中消除在按鍵過程中產(chǎn)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(dāng)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，否 則無效。LirJS.RPLS1IK E-I 圖3-6 搶答按鍵圖3.7報警電路設(shè)計實現(xiàn)單頻音報警的接口電路比較簡單，其發(fā)音元件通?？刹捎脡弘姺澍Q器, 當(dāng)在蜂鳴器兩引腳上加315V直流工作電壓,就能產(chǎn)生3KHZ左右的蜂鳴振蕩音 響。壓電式蜂鳴器結(jié)構(gòu)簡單、耗電少，更適于在單片機

27、系統(tǒng)中應(yīng)用。壓電式蜂鳴 器，約需 10mA的驅(qū)動電流，可在某端口接上一只三極管和電阻組成的驅(qū)動電路來驅(qū)動。ATSSClLSIvrc£圖3-7報警電路4系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件分為主程序、中斷服務(wù)程序和子程序三部分。4.1主程序設(shè)計主程序是系統(tǒng)上電或復(fù)位后首先要執(zhí)行的程序， 主程序主要完成系統(tǒng)的初始化、掃描顯示、掃描鍵盤等工作。根據(jù)主程序系統(tǒng)流程圖4-1，按下開始按鈕,執(zhí)行初始化子程序，再根據(jù)P 3.3和P3.4的是否按下，來確定時間子程序的執(zhí)行。之后再根據(jù)P3.0和搶答按鍵執(zhí)行非法搶答程序和倒計時子程序，之后正常執(zhí)行此 操作。17單片機系統(tǒng)課程設(shè)計21開始結(jié)束丿圖4-1主程序流程圖4.2

28、非法搶答查詢子程序設(shè)計非法程序搶答程序框圖4-2如下。在主持人未按下“搶答開始鍵”時，為防 止參賽選手發(fā)生搶答，專門設(shè)計了非法搶答查詢子程序。當(dāng)有選手發(fā)生搶答時， 系統(tǒng)會將選手的號碼保持下來，并送到LED顯示裝置進行顯示，同時調(diào)用非法搶答子程序。圖4-2非法搶答程序流程圖4.3搶答時間調(diào)整子程序搶答時間調(diào)整子程序流程圖如圖4-3所示。該智能搶答器的搶答時間是可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整的，如果想調(diào)節(jié)搶答時間，按下“搶答時間調(diào)整鍵”。此時，LED顯示裝置會顯示當(dāng)前搶答時間的設(shè)定值，如果想加1S,按下“加T鍵;如果想減1S,按下“減1”鍵。LED顯示裝置會自動顯示修改后的搶答時間。搶答時間的設(shè)定值范圍

29、是099S, 0S再減1S會變成99S,同理99S再加1S會變成0S?；卮饡r間的調(diào)整與此類似。r 開始圖4-3搶答時間調(diào)整子程序流程圖5系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)研制完成后，首先在實驗室進行了系統(tǒng)功能測試和技術(shù)指標(biāo)測試， 然后 在生產(chǎn)現(xiàn)場進行了實際運行測試。隨著仿真軟件的廣泛推廣應(yīng)用，為我們的設(shè)計 帶來了極大的方便。軟件仿真及程序調(diào)試這一部分是焊接實物前必須要做的一 步。本設(shè)計采用的是Proteus仿真軟件進行八路搶答器的模擬仿真。6總結(jié)課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn),提出，分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，數(shù)電模電相

30、結(jié)合的產(chǎn)品在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握這類產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)是十分重要的?；?顧起此次課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐, 在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西, 同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論 知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié) 論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。 在 設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，

31、難免會遇到 過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處， 對以前所學(xué)過 的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說三極管PNpf腳不懂怎么放置, 不懂分得二極管的正負極，對CD4511的原理掌握不扎實,通過這次課程設(shè)計之 后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故單片機系統(tǒng)課程設(shè)計參考文獻:1張迎新.單片微型計算機原理、應(yīng)用及接口技術(shù)（第2版）M.北京:國防工業(yè)出版社，200423李光飛單片機課程設(shè)計實例指導(dǎo)北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2004.王兆安、黃俊 電力電子技術(shù)M.機械工業(yè)出版社,2003.4胡漢才單片機原理及其接口技術(shù)M.清華大學(xué)出版社，1996.中國電子網(wǎng) httP：/

32、www.21IC.com25附錄:附錄A:系統(tǒng)原理圖151413| 12D PYD PYcdpa b c d e f gPcdPaC ObefgpaaabcdefgPD PYabcbdec邯fgPEl；汁答Ig調(diào) 池心 回時調(diào) 心* s沖 -s r 0 -附錄B:運行程序/主程序/OK EQU 20H;搶答開始標(biāo)志位 RING EQU 22H ;響鈴標(biāo)志位DATAO EQU 36H;搶答按鍵口數(shù)據(jù)存放地址ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP INTT0ORG 000BHAJMP T0INTORG 001BHAJMP T1INTORG 0040HMAIN: MOV R1

33、,#20;初設(shè)搶答時間20sMOV R2,#30;初設(shè)答題時間30sMOV 38H,#60;啟用錦囊時間為60sMOV TMOD,#11H;設(shè)置為定時器/方式1MOV TH0,#0F0HMOV TL0,#0FFH;越高發(fā)聲頻率越高MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H；50ms為一次溢出中斷SETB EA SETB ET0SETB ET1；允許兩個中斷T0/T1CLR OKCLR RINGSETB TR1SETB TR0開始就運行定時器，以顯示 FFF。如果想從新計數(shù)，重置TH1/TL1就可以了單片機系統(tǒng)課程設(shè)計31/查詢程序IISTART: MOV DATAO,#OFFH ;初始

34、化MOV R5,#0bHMOV R4,#0bHMOV R3,#0bHACALL DIS PLAY;未開始搶答時顯示FFF JNB P 3.3,SELSUB0JNB P 3.4,TZ3;倒計時調(diào)整JB P 3.0,NEXTACALL DELAYJB P 3.0,NEXT；去抖動，如果按下“開始鍵”就向下執(zhí)行，否則跳到非法搶答查詢SETB EX0;開放INT0ACALL BARK;按鍵發(fā)聲MOV A,R1 MOV R6,A;送R1到R6,因為R1中保存了搶答時間SETB OK;搶答標(biāo)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;搶答只顯示計時，滅號數(shù)AJMP COUN

35、T;進入倒計時程序，查詢有效搶答NEXT: JNB P 1.0,FALSE1JNB P 1.1,FALSE2JNB P 1.2,FALSE3JNB P 1.3,FALSE4JNB P 1.4,FALSE5JNB P 1.5,FALSE6JNB P 1.6,TZ1JNB P 1.7,TZ2AJMP STARTTZ1: AJMP FALSE7TZ2: AJMP FALSE8TZ3: AJMP SELSUB1 /非法搶答處理程序 / FALSE1: MOV R3,#01HAJMP ERRORFALSE2: MOV R3,#02HAJMP ERRORFALSE3: MOV R3,#03HAJMP ER

36、RORFALSE4: MOV R3,#04HAJMP ERRORFALSE5: MOV R3,#05HAJMP ERRORFALSE6: MOV R3,#06HAJMP ERRORFALSE7: MOV R3,#07HAJMP ERRORFALSE8: MOV R3,#08HAJMP ERROR /SELSUB0搶答時間R1調(diào)整程序/SELSUB0: MOV A,R1MOV B,#0AHDIV ABMOV R4,AMOV R5,BMOV R3,#0AHACALL DIS PLAY ;先在兩個時間LED上顯示R1JNB P3.5,INC0; P3.5 為+1s,按下跳到 INC0JNB P3.6,DEC0; P3.6為-1s,按下跳到 DEC0JNB P3.1,BACK0 ； P3.1 為確定鍵，按下跳至U BACK0AJMP SELSUBOINCO: MOV A,R1CJNE A,#63H,ADD0;如果R1不是99, R1就力卩1,如果是99, R1就置 0 MOV R1,#00HACALL DELAY1AJMP SELSUB0ADD0: INC R1ACALL DELAY1AJMP SELSUB0,DEC0: MOV A,R1JZ SETR1 DEC R1ACALL DELAY1AJMP SELSUB0S