基于單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)

1、密級： NANCHANG UNIVERSITY GONGQING COLLEGE電子線路課程設(shè)計(jì)THESIS OF BACHELOR2021年中文題目:基于單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)英文題目：Eight-channel Responder學(xué) 院：南昌大學(xué)系 別：信息工程系專業(yè)班級：10應(yīng)用電子技術(shù)班學(xué)生姓名：學(xué) 號：8220710023指導(dǎo)教師：二 一二年 十二月目錄摘要2Abstract3第一章 設(shè)計(jì)背景及設(shè)計(jì)任務(wù)4第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案6第三章 硬件的的設(shè)計(jì)7鍵盤選擇83.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)9鐘頻率電路的設(shè)計(jì)9復(fù)位電路的設(shè)計(jì)103.6 89c52的概述10報(bào)警電路14第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)15第五

2、章 電路調(diào)試16軟件調(diào)試問題分析16仿真結(jié)果17總結(jié)19參考文獻(xiàn)20附錄21附錄1基于單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)原理圖21附錄2基于單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)PCB圖21附錄3prtoues原理圖22附錄4基于單片機(jī)的八路搶答器C語言程序22摘要當(dāng)今的社會競爭日益劇烈，選拔人才，評選優(yōu)勝，知識競賽之類的活動愈加頻繁，那么也就必然離不開搶答器。而現(xiàn)在的搶答器有著數(shù)字化，智能化的方向開展，這就必然提高了搶答器的本錢。鑒于現(xiàn)在小規(guī)模的知識競賽越來越多，操作簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的小型搶答器必將大有市場。因此，我們制作了這款簡易八路搶答器屏棄了本錢高，體積大，而且操作復(fù)雜。我們采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動鎖存顯示結(jié)

3、果，并具有復(fù)位的設(shè)計(jì)思想，本搶答器通過十分巧妙的設(shè)計(jì)僅用兩塊數(shù)字芯片便實(shí)現(xiàn)了數(shù)顯搶答的功能，與其他搶答器電路相比擬有分辨時(shí)間極短、結(jié)構(gòu)簡單、本錢低、制作方便等優(yōu)點(diǎn)，并且還有按鍵報(bào)警功能。搶答器在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)來完成這個任務(wù)。如果在搶答中，靠視覺很難判斷哪組先答題。利用數(shù)字芯片系統(tǒng)來設(shè)計(jì)搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出那組優(yōu)先答題。數(shù)字搶答器由主體電路與擴(kuò)展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊(duì)的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動報(bào)警電路，以上兩局部組成主體電路。經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等

4、工作后數(shù)字搶答器成形。關(guān)鍵詞： CD4511，搶答，數(shù)顯AbstractThe modern society increasingly fierce competition, the selection of talent, selection, knowledge contest winners activities such increasingly frequent, so must leave vies to implement. But now the responder has a digital device, the intelligent direction, this wi

5、ll necessarily improves vies to implement the cost. Now that the small-scale knowledge competition more and more, the operation is simple, economic and practical small vies to implement will certainly market. Therefore, we made this kind of simple eight line vies to implement reject the high cost, b

6、ig volume and complex operation. We adopted digital display direct instructions, automatic latch showed results, and have reset design ideas, this vies to implement through very clever design with only two digital chip then realized digtal vies to function, and other scare-answering decoder circuit

7、compared have tell time is very short, simple structure, low cost, convenient, and production and buttons alarm function.Contest in the responder process, in order to know which group or which one player first answer, must design a system to finish the task. If in the contest, it is difficult to jud

8、ge by visual which group first answer. Using digital chip system to implement, make design contest above problems were solved, even if the two groups of vies time difference microseconds, also can distinguish the group of priority answer. Digital vies to implement by corpus circuit and expansion cir

9、cuit composed. Priority coding circuit, latches, decoder circuit will be the team's input signal on the display output, With the control circuit and the host switches on the alarming circuit, the above two parts subject circuit. After wiring, welding, commissioning work digital vies to implement

10、 forming.Keywords: CD4511, vies,digital第一章 設(shè)計(jì)背景及設(shè)計(jì)任務(wù) 泛的設(shè)備，在各種競賽、搶答場合中，它能迅速、客觀地分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手。早期的搶答器只由幾個三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辯認(rèn)出選手號碼。現(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機(jī)(如MCS-51型)和數(shù)字集成電路，并增加了許多新功能，如選手號碼顯示、搶按前或搶按后的計(jì)時(shí)、選手得分顯示等功能。搶答器作為一種電子產(chǎn)品，早已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識競賽場合，但目前所使用的搶答器有的電路較復(fù)雜不便于制作,可靠性低，實(shí)現(xiàn)起來很困難；有的那么用一些專用的集成塊 ,而專用集成塊的購置又很困難

11、。為適應(yīng)高校等多代表隊(duì)單位活動的需要而設(shè)計(jì)一個多功能搶答器，這種搶答器具有電路簡單，元件普通 ,易于購置等優(yōu)點(diǎn),很好地解決了制作者制作困難和難于購置的問題。在國內(nèi)外已經(jīng)開始了普遍的應(yīng)用。隨著改革開放事業(yè)的不斷深入，促使人們學(xué)科學(xué)、學(xué)技術(shù)、學(xué)知識的手段多種多樣，搶答器作為一種工具，已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識競賽場合。但搶答器的使用頻率校低，且有的要么制作復(fù)雜，要么可靠性低，減少興致。作為一個單位假設(shè)專購一臺搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長期存放使電子器件的搶答器損壞，再購置的麻煩和及時(shí)性就會影響活動的開展。但目前多數(shù)搶答器存在2個缺乏之處:第一，現(xiàn)場線路連接復(fù)雜。因?yàn)槊?/p>

12、個選手位于搶答現(xiàn)場的不同位置，每個選手與控制臺之間要有長長的連接線。選手越多，連接線就越多、越亂，這些連接線不僅影響了現(xiàn)場的美觀，而且降低了搶答器的可靠性，增加了安裝的難度，甚至影響了現(xiàn)場人員的走動。第二，電路復(fù)雜。因?yàn)閱纹瑱C(jī)只完成號碼處理、計(jì)時(shí)、數(shù)據(jù)運(yùn)算等功能，其它功能如選手號碼的識別、譯碼、計(jì)分顯示等仍只能通過數(shù)字集成電路完成。采用單片機(jī)掃描技術(shù)識別選手搶按號碼時(shí)，電路的延遲時(shí)間較大。1. 搶答器可同時(shí)供8名選手或8個代表隊(duì)比賽，分別用8個按鍵S1S8進(jìn)行搶答。2. 具有清零和非法搶答控制功能，并由主持人操縱，防止選手在主持人按“開始前提前搶答，違反規(guī)那么 。3. 當(dāng)主持人啟動“開始搶答鍵

13、后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，在20S內(nèi)無人搶答表示所有參賽選手或參賽隊(duì)對此題棄權(quán)，搶答時(shí)間耗盡后禁止搶答。4. 倒計(jì)時(shí)5S時(shí)，如果仍無人搶答，那么系統(tǒng)每1S報(bào)警一次,用以提示參賽選手。5. 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按下按鍵，鎖存相應(yīng)選手的參賽號碼，并在LED數(shù)碼管上顯示。選手搶答實(shí)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。6. 倒計(jì)時(shí)期間，如果主持人想終止倒計(jì)時(shí)，可以按下“停止按鍵，系統(tǒng)會自動進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。此次設(shè)計(jì)提出了用AT89S52單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個簡易的搶答器，本方案以AT89S52單片機(jī)作為主控核心，與晶振、數(shù)碼管、蜂鳴器等構(gòu)成八路搶答器，利用了單片機(jī)

14、的延時(shí)電路、按鍵復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、定時(shí)/中斷等電路，設(shè)計(jì)的八路搶答器具有實(shí)時(shí)顯示搶答選手的號碼和搶答時(shí)間的特點(diǎn)，還有復(fù)位電路，使其再開始新的一輪的答題和比賽，同時(shí)還利用C51語言編程，使其實(shí)現(xiàn)一些根本的功能。本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、判斷精確、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。它的功能實(shí)現(xiàn)是比賽開始，主持人讀完題之后按下總開關(guān)，即計(jì)時(shí)開始，此時(shí)數(shù)碼管開始進(jìn)行20s的倒計(jì)時(shí)，直到有一個選手搶答時(shí)，對應(yīng)的會在數(shù)碼管上顯示出該選手的編號和搶答所用的時(shí)間，如果在規(guī)定的20s時(shí)間內(nèi)沒有做出搶答，那么此題作廢，即開始重新一輪的搶答。在搶答和答復(fù)時(shí)間的最后5s，蜂鳴器都會給予報(bào)警提示。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案8路搶答按鍵輸入

15、AT89C52單片機(jī)時(shí)鐘復(fù)位電路顯示電路聲音電路主持人按“搶答開始鍵，立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時(shí)預(yù)設(shè)20S搶答時(shí)間，如有選手搶答，會有提示，并會顯示其號數(shù)，不進(jìn)行搶答查詢，所以第一個按搶答的選手有效。倒數(shù)時(shí)間到小于5S會每秒響一下提示音。 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，系統(tǒng)會自動進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，等待主持人按“搶答開始進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。如果主持人未按“搶答開始鍵，那么無法按搶答按鍵。主控制器模塊：采用AT89S52單片機(jī)控制搶答器顯示模塊：數(shù)碼管顯示第三章 硬件的的設(shè)計(jì)顯示模塊主要是顯示搶答的時(shí)間，組別號碼等。在使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有：低能耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化

16、、防曬、防潮、防火、防高低溫，對外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)，同時(shí)其精度高，稱量快，精確可靠，操作簡單。數(shù)碼顯示是采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。顯示功能與硬件關(guān)系極大，當(dāng)硬件固定后，如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。在這里我們使用的是七段數(shù)碼管顯示，通常在顯示上我們采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，一種是動態(tài)顯示。其中靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡單，但占用端口資源多；動態(tài)顯示的特點(diǎn)是：顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復(fù)雜，但是相對靜態(tài)顯示而言占用端口資源少。在本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況采用的是動態(tài)顯示方法。4位七段數(shù)碼管顯示電路如下

17、列圖所示。 圖3-1位數(shù)碼管上圖中數(shù)碼管采用的是4位一體七段共陽數(shù)碼管，其中AH段分別接到單片機(jī)的P0口，由單片機(jī)輸出的P0口數(shù)據(jù)來決定段碼值，位選碼COM1， COM2，COM3，COM4分別接到單片機(jī)的P2.0，P2.1，P2.2 ，P2.,3，由單片機(jī)來決定當(dāng)前該顯示的是哪一位。在圖中還有一個排阻，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(shí)候處于高電平狀態(tài)。通過查表法，將其在數(shù)碼管上顯示出來，其中P0口為字型碼輸入端，P2口低4位為字選段輸入段。在這里我們通過查表將字型碼送給7段數(shù)碼管顯示的數(shù)字。鍵盤是單片機(jī)不可缺少的輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的紐帶。鍵盤按結(jié)構(gòu)形式可以

18、分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤，前者用軟件方法產(chǎn)生鍵碼，而后者那么用硬件方法來產(chǎn)生鍵碼。在單片機(jī)中使用的都是非編碼鍵盤，因?yàn)榉蔷幋a鍵盤結(jié)構(gòu)簡單，本錢低廉，非編碼鍵盤的類型很多，常用的有獨(dú)立式鍵盤，行列式鍵盤等。本設(shè)計(jì)采用獨(dú)立式鍵盤鍵盤接口中使用多少根I/O線，鍵盤中就有幾個按鍵，鍵盤接口使用了8根I/O口線，該鍵盤就有8個按鍵，這種類型的鍵盤，其按鍵比擬少，且鍵盤中各按鍵的工作互不干擾。因此可以根據(jù)實(shí)際需要對鍵盤中的按鍵靈活的編碼。如圖2-2。最簡單的編碼方式就是根據(jù)I/O輸入口所直接反映的相應(yīng)按鍵，按下的狀態(tài)進(jìn)行編碼，稱按鍵直接狀態(tài)碼，對于這樣編碼的獨(dú)立式鍵盤，CPU可以通過直接讀取I/O口的狀態(tài)

19、來獲取按鍵的直接狀態(tài)編碼值，根據(jù)這個值直接進(jìn)行按鍵識別，這樣形式的鍵盤結(jié)構(gòu)簡單，按鍵識別容易。獨(dú)立式鍵盤的缺點(diǎn)是需要占用比擬多的I/O口線，當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)鍵盤中需要的按鍵比擬少或I/O口線比擬充裕時(shí)，可以采用這樣類型的鍵盤。 圖3-2手搶答按鍵 圖3-3持人控制按鍵 單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖3-4小系統(tǒng)單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動下才能工作。在單片機(jī)內(nèi)部有一個時(shí)鐘振蕩電路，只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號送到單片機(jī)內(nèi)部的各個單元，決定單片機(jī)的工作速度。時(shí)鐘電路如下列圖所示。 圖3-5部振蕩源電路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(chǎn)生幅度為3V左右

20、的正弦波時(shí)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(jìn)行微調(diào)。單片機(jī)在工作時(shí)，由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時(shí)鐘信號的周期稱為時(shí)鐘周期。其大小是時(shí)鐘信號頻率的倒數(shù)。圖中時(shí)鐘頻率為12MHz。 單片機(jī)的第9腳RST為硬件復(fù)位端，只要將該端持續(xù)4個機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，其電路圖如下所示圖3-6位電路3.6 89c52的概述AT89S52單片機(jī)是美國Atmel公司生產(chǎn)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器

21、EPROM和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器CPU和Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大。AT89S52單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。圖3-7AT89S52單片機(jī)的根本組成功能方塊圖。由圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計(jì)算機(jī)的主要組成局部，其中包括CPU、存儲器、可編程I/O口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行口等，各局部通過內(nèi)部總線相連。下面介紹幾個振蕩器和時(shí)序OSC程序存儲器4 KB ROM數(shù)據(jù)存儲器256 B RAM/SFR定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2

22、×16 AT89S51CPU64 KB總線 擴(kuò)展控制器可編程 I/O可編程全雙工串行口內(nèi)中斷圖3-7單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖 圖3-8AT89C52管腳圖ATMEL公司的AT89S52是一種高效微控制器。采用40引腳雙列直插封裝形式。AT89S52單片機(jī)是高性能單片機(jī)，因?yàn)槭芤_數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)

23、，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫1時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸

24、出地址的高八位。在給出地址1時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能存放器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入1后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流。P3口也可作為AT89S51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管腳 備選功能P3.0 RXD串行輸入口P3.1 TXD串行輸出口P3.2 INT0外部中斷0P3.3 INT1外部中斷1P3.4 T0記時(shí)器0外部輸入P3.5 T1

25、記時(shí)器1外部輸入P3.6 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通P3.7 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。ALE/：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。PSEN：外部程序存儲器的選通信號端。在由外部程序存儲器

26、取指期間，每個機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/VP：當(dāng)保持低電平時(shí)，那么在此期間外部程序存儲器0000H-FFFFH，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：反向振蕩器的輸出,如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動器件，應(yīng)不接電路 我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，假設(shè)能利用程序來控制單片機(jī)某個口線的“高電平或低電平，那么在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的巨型波，

27、接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，假設(shè)再利用延時(shí)程序控制“高“低電平的持續(xù)時(shí)間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使喇叭發(fā)出不同的聲音。本文設(shè)計(jì)如下列圖所示。圖中單片機(jī)的14腳輸出具有復(fù)合功能，此處用到了單片機(jī)14腳的IO端口功能，單片機(jī)通過內(nèi)部定時(shí)器的操作實(shí)現(xiàn)交替變換的波形輸出驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)聲。圖 3-9聲音電路 第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件由主程序和INT0中斷效勞組成。主程序由驗(yàn)鍵，違規(guī)顯示，倒計(jì)時(shí)等功能子程序組成，系統(tǒng)完成初始化后循環(huán)檢查各個功能當(dāng)用戶使用某個功能時(shí)，按下相應(yīng)的按鈕或開關(guān)單片機(jī)進(jìn)入相應(yīng)的功能處理。INT0中斷效勞程序完成搶答信號采樣和識別處理。該智能搶答器以AT89S52單片

28、機(jī)為控制核心，控制精度較高，操作誤差主要來自晶振自身所造成的誤差。其他外圍電路包括復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、報(bào)警電路、LED顯示電路、搶答按鍵等。該智能搶答器具有計(jì)時(shí)記憶功能，一次時(shí)間設(shè)置完，復(fù)位后不需重新進(jìn)行時(shí)間設(shè)定；通過按鍵掃描輸出按鍵信息，并通過單片機(jī)將它轉(zhuǎn)化為在七段數(shù)碼管上顯示的字形符。單片機(jī)的的P1口為8組搶答按鍵的輸入口，P0.0P0.7為數(shù)碼管的段選口，P2.0P2.7為數(shù)碼管的片選口。P3.4為報(bào)警電路的控制口，P3.5為暫停按鈕的控制口，P3.6為開始按鈕的控制口，P3.7為復(fù)位按鈕的控制口。 數(shù)碼顯示管用來作為時(shí)間的顯示輸出，一般用7段數(shù)碼顯示管。本次設(shè)計(jì)中采用7段共陽數(shù)碼顯示管

29、應(yīng)用簡單、可靠性高、本錢低，作為顯示輸出。連接時(shí)段選信號接在P0口的P0.0P0.7七個I/O口上，P1口是準(zhǔn)雙向I/O接口在輸出驅(qū)動局部具有驅(qū)動4個TTL負(fù)載的能力，即輸出電流不大于400A第五章 電路調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，而且兩者是密不可分的。我們設(shè)計(jì)好的硬件電路和軟件程序，只有經(jīng)過聯(lián)合調(diào)試，才能驗(yàn)證其正確性；軟硬件的配人情況以及是否到達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，也只有經(jīng)過調(diào)試，才能發(fā)現(xiàn)問題并加以解決、完善，最終開發(fā)成實(shí)用產(chǎn)品。硬件調(diào)試分單元電路調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試，單元電路試驗(yàn)在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)進(jìn)行，這里的調(diào)試只是將其制成印刷電路板后試驗(yàn)電路是否正確，并排除一些加工工藝性錯誤如錯線、開路

30、、短路等。這種調(diào)試可單獨(dú)模擬進(jìn)行，也可通過開發(fā)裝置由軟件配合進(jìn)行，硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試那么必須在系統(tǒng)軟件的配合下進(jìn)行。軟件調(diào)試一般包括分塊調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試兩個階段。程序的分塊調(diào)試一般在單片機(jī)開發(fā)裝置上進(jìn)行，可根據(jù)所調(diào)程序功能塊的入口參量初值編制一個特殊的程序段，并連同被調(diào)程序功能塊一起在開發(fā)裝置上運(yùn)行；也可配合對應(yīng)硬件電路單獨(dú)運(yùn)行某程序功能塊，然后檢查是否正確，如果執(zhí)行結(jié)果與預(yù)想的不一致，可以通過單步運(yùn)行或設(shè)置斷點(diǎn)的方法，查出原因并加以改正，直到運(yùn)行結(jié)果正確為止。這時(shí)該 程序功能塊已調(diào)試完畢，可去掉附加程序段。其它程序功能塊可按此法進(jìn)行調(diào)試。程序聯(lián)機(jī)調(diào)試就是將已調(diào)試好的各程序功能塊按總體結(jié)構(gòu)聯(lián)成一個完整

31、程序，在所研制的硬件電路上運(yùn)行。從而試驗(yàn)程序整體運(yùn)行的完整性、正確性和與硬件電路的配合情況。在聯(lián)調(diào)中可能會有某些支路上的程序、功能塊因受條件制約而得不到相應(yīng)的輸入?yún)?shù)，這時(shí)，調(diào)試人員應(yīng)創(chuàng)造條件進(jìn)行模擬調(diào)試。在聯(lián)調(diào)中如發(fā)現(xiàn)硬件問題也應(yīng)及時(shí)修正，直到單片機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件全部調(diào)試成功為止。系統(tǒng)調(diào)試完成后，還要進(jìn)行一段時(shí)間的試運(yùn)行，從而檢驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，驗(yàn)證系統(tǒng)功能是否到達(dá)設(shè)計(jì)要求，是否到達(dá)預(yù)期的效果。數(shù)碼管顯示問題：本次設(shè)計(jì)的最終方案是采用數(shù)碼管顯示屏實(shí)現(xiàn)顯示功能，最初數(shù)碼管顯示不正常，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)這是由于延時(shí)時(shí)間選擇不當(dāng)會使人眼產(chǎn)生視覺暫留效果，每一次顯示時(shí)都必須參加適

32、當(dāng)?shù)臅r(shí)間延時(shí)。由于一開始所選用的延時(shí)時(shí)間太短因此出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，在增加顯示延時(shí)之后，數(shù)碼管顯示正常。蜂鳴器異常啟動問題：蜂鳴器的啟動/關(guān)閉是通過單片機(jī)輸出的控制信號來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)前時(shí)間與鬧鐘設(shè)置時(shí)間比擬吻合時(shí)，單片機(jī)將對鬧鈴控制口執(zhí)行取反命令，從而啟動蜂鳴器發(fā)聲。一開始編寫程序時(shí)，沒有對控制口的最初狀態(tài)作正確設(shè)置，由于系統(tǒng)開機(jī)復(fù)位后，鬧鈴控制口處于高電平狀態(tài)，因此出現(xiàn)一開機(jī)蜂鳴器就處于啟動狀態(tài)的情況。通過在主程序最開始參加對鬧鈴控制口取零命令后，蜂鳴器啟動/關(guān)閉控制恢復(fù)正常5.3 5號鍵按下總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知

33、識和綜合素質(zhì)?？傊?，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的確實(shí)覺得困難比擬多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時(shí)候才是真的學(xué)會了。通過這次課程設(shè)計(jì)懂得了很多，我們自己去圖書館，上網(wǎng)查資料然后自己和我們這組的成員一起合作商討完成的，原以為會很簡單的，但無論在制作與寫作過程中我們都遇到了理論課上所不曾遇到的問題，第一是綜合性太強(qiáng)，這次制作與論文不僅涉及到我們以前所學(xué)到的單片機(jī)，模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)，高等數(shù)學(xué)等課程的知識還涉及到很多我們的選修及課

34、外的知識像實(shí)訓(xùn)課上學(xué)到的手工焊接技術(shù)等等知識。第二是理論聯(lián)系實(shí)際性太強(qiáng)，把所學(xué)的搜集到得知識運(yùn)用的實(shí)際中不是一件容易的事，不僅由元件從課本上的符號到實(shí)物的認(rèn)識還是理論的測量結(jié)果與實(shí)際值的誤差。在不斷的努力下我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做課程設(shè)計(jì)以前覺得課程設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對課程設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法根本是錯誤的。課程設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。課程設(shè)計(jì)是我們對所學(xué)知識理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問題的能力；課程設(shè)計(jì)提高了我們理論聯(lián)系實(shí)際的能力更在知識的穩(wěn)固與實(shí)際的操作上的銜接提高了我們的能力，課程設(shè)計(jì)

35、中遇到的困難與挫折以及解決這些問題的思路與方法更增加了我們對以后工作中遇到困難克服解決的信心，也讓我們積累了經(jīng)驗(yàn)，為以后的工作打下了良好的根底，同時(shí)也培養(yǎng)了我們遇到突發(fā)狀況要穩(wěn)定冷靜的精神，也培養(yǎng)了我們學(xué)會怎么與別人合作的方法，怎么解決與合作的伙伴意見不同一時(shí)狀況，為以后怎么和同事相處好奠定了根底。這次課程設(shè)計(jì)業(yè)也讓我們懂得了分析問題，才能解決問題的道理，通過了這次更增加了我們以后能夠干好自己工作的信心。參考文獻(xiàn)1張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用 高等教育出版社2張義和.例說51單片機(jī) c語言版 人民郵電出版社 3郭天祥.新概念51單片機(jī)C語言教程 電子工業(yè)出版社附錄附錄1基于單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)原

36、理圖 附錄2基于單片機(jī)的八路搶答器設(shè)計(jì)PCB圖 附錄3prtoues原理圖 附錄4基于單片機(jī)的八路搶答器C語言程序#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charunsigned char code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;sbit start= P36;sbit stop=P35;sbit reset = P37;sbit key1 = P10;sbit key2 = P11;sbit key3 = P

37、12;sbit key4 = P13;sbit key5 = P14;sbit key6 = P15;sbit key7 = P16;sbit key8 = P17;sbit buzzer = P34;bit start_flag = 0;bit stop_flag=0;bit key1_flag = 0;bit key2_flag = 0;bit key3_flag = 0;bit key4_flag = 0;bit key5_flag = 0;bit key6_flag = 0;bit key7_flag = 0;bit key8_flag = 0;bit reset_flag = 0;b

38、it action = 0;uchar second = 20;uchar timer0_count = 0;uchar number = 0;uchar number_display = 0;void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void display(uchar number,uchar second)uchar second_first,second_second;second_first = second / 10;second_second = second % 10;P2 = 0xfe;

39、P0 = tablenumber;delay(2);P2 = 0xfd;P0 = 0x00;delay(2);P2 = 0xfb;P0 = tablesecond_first;delay(2);P2 = 0xf7;P0 = tablesecond_second;delay(2);void start_keyscan()if(start = 0)delay(8);if(start = 0)&&(!start_flag)start_flag = 1;action = 1;TR0 = 1;elsestart_flag = 0;uchar key_scan8()if(key1 = 0)

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