畢業(yè)設(shè)計----六路搶答器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　目 錄…………………………………… ………………………………1</p><p>　　前 言………………………………………………… …………………3</p><p>　　摘 要………………………………………………… …………………5</p><p>　　

2、第一章 系統(tǒng)概述與原理方框圖…………………………… …………7</p><p>　　1.1 計算機電子技術(shù)發(fā)展概述與系統(tǒng)問題的提出…………7</p><p>　　1.2 方案的選擇及設(shè)計思路與原理方框圖…………………8</p><p>　　第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計…………………………………………………11</p><p>　　2.1 四

3、路搶答器系統(tǒng)電源的設(shè)計與分析……………………11</p><p>　　2.2 中央控制器--- AT89C2051……………………………14</p><p>　　2.3 六路搶答器系統(tǒng)的外圍電路的設(shè)計與分析……………18</p><p>　　第三章 系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計……………………………………………21</p><p>　　3.1 程

4、序流程圖………………………………………………21</p><p>　　3.2 程序設(shè)計…………………………………………………21</p><p>　　第四章 產(chǎn)品的制作、安裝與調(diào)試………………………………………27</p><p>　　4.1 PCB板的制作……………………… ……………………27</p><p>　　4.2 元件安裝

5、焊接及系統(tǒng)調(diào)試………………………………27</p><p>　　總 結(jié)………………………………………………………………………31</p><p>　　鳴 謝………………………………………………………………………33</p><p>　　參考材料………………………………………………………… ………35</p><p><b>　　前言

6、</b></p><p>　　　21世紀(jì)是瞬息萬變的信息社會?，F(xiàn)代信息技術(shù)由三大部分組成，信息的采集──傳感技術(shù)，信息傳遞──通信技術(shù)，信息處理──計算機技術(shù)。而電子產(chǎn)品正在以前所未有的革新速度,向著功能多樣化，體積最小化，功耗最低化的方向發(fā)展。它與傳統(tǒng)電子產(chǎn)品在設(shè)計上的顯著區(qū)別一是大量使用大規(guī)模可編寫芯片，以提高產(chǎn)品性能，縮小產(chǎn)品體各，降低產(chǎn)品功耗，二是廣泛運用現(xiàn)代計算機技術(shù)，以提高電子設(shè)

7、計自動化程序，縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品的競爭力。單片機的單芯片的微小體積和極低的成本，可廣泛地嵌入到電子系統(tǒng)，辦公自動化、艦船、個人信息終端及通信產(chǎn)品等方方面面，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中最重要的智能化工具。</p><p>　　目前，形式多樣、功能完備的搶答器已廣泛應(yīng)用于電視臺、商業(yè)機構(gòu)、學(xué)校及企事單位它為各種競賽增添了刺激性、娛樂性，在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。</p><p>　　在我們

8、以前所學(xué)習(xí)的課程中，根據(jù)所學(xué)的知識來設(shè)計數(shù)字此電路。電路中主要的功能模塊是單片機、電源模塊、上位機等。在學(xué)習(xí)了數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)的前提下，我們基本可以獨立理解和分析電路，能夠了解AT89C2051單片機、七段數(shù)碼顯示器、音樂IC等集成電路，能夠知道這些集成電路的基本功用和應(yīng)注意的問題。</p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　六路

9、搶答器的制作</b></p><p>　　摘要：文章首先介紹了系統(tǒng)的設(shè)計方案思路與原理圖，進而闡明了設(shè)計6路搶答器系統(tǒng)的意義。單片機AT8920C51控制芯片及其外圍電路，數(shù)碼顯示電路及其周圍電路，控制電路，語音電路等，軟件部分就針對一些具體模塊進行編程。整個系統(tǒng)采用單片機通訊方式，文中還介紹了單片機接口與控制器之間的通訊情況以及該系統(tǒng)的PCB板制作。 </p><p>　　關(guān)

10、鍵詞：電子；搶答器；單片機； 輸入； 編程；調(diào)試；</p><p>　　All the production. Responder</p><p>　　Abstract: this paper introduced the design ideas and system, and illustrates the principle diagram design 6 road system.

11、 Responder AT8920C51 MCU control circuit chip and its peripherals, digital display circuit, control circuit and its surrounding circuit, voice circuits, software for some specific part. The system adopts singlechip commu

12、nication mode, this paper also introduces microcontroller interface and the controller of the communication between the system and the PCB production.</p><p>　　Keywords: electronic, Vies to answer first, SCM

13、, Input, Programming, Debugging,</p><p>　　第1章 系統(tǒng)概述與原理方框圖</p><p>　　在本章中，我們對四路搶答器的總體設(shè)計及其主要的功能特點進行簡單的分析，并給出它的特點，實現(xiàn)的功能以及系統(tǒng)的簡單操作，以對單片機及其控制系統(tǒng)的了解。</p><p>　　第1.1節(jié) 計算機電子技術(shù)發(fā)展的概述與系統(tǒng)問題的提出</

14、p><p>　　近年來，計算機技術(shù)析迅猛發(fā)展，使得計算機在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防科研及日常生活的各個領(lǐng)域顯示了日益旺盛的生命力，它已成為各國工業(yè)發(fā)展水平的主要標(biāo)志之一，是發(fā)展新技術(shù)，改造老技術(shù)的強有力的武器。</p><p>　　目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，單片機的發(fā)展正朝著CMOS化，低功耗，小體積，大容量，高性能，低價格和外圍電路的內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。近幾年，由于某種原因CHMO

15、S技術(shù)的進步，大大地促進了單片機的CMOS化，此種芯片除了低功耗外，還具有功耗的可控性，使單片機可以工作在功耗精細(xì)管理狀態(tài)，特別是IIC，API等串行總線的引入，可以使單片機的引腳設(shè)計得更少，單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡化及規(guī)范化。 </p><p>　　而我們設(shè)計出的4路搶答器是一種基于MCS-51智能鎖的硬件和軟件設(shè)計及實現(xiàn)方法，這種電路設(shè)

16、計具有按鍵有效提示,輸入錯誤提示,控制開鎖電平,控制報警電路,在線修改功能等多種功能,保密性強,靈活性高,特別適用于家庭!辦公室!學(xué)生宿舍及賓館等場所。它具有全集成化，智能化，高精度，高性能，高可靠性和低價格等優(yōu)點，是一個值得推廣的一種方法。接下來我們就對方案與設(shè)計原理方框圖進行比較分析。</p><p>　　第1.2節(jié) 方案的選擇及設(shè)計思路與原理方框圖</p><p>　　為了使設(shè)計更

17、具有針對性，使用性更強，我對們其進行精心的設(shè)計，在設(shè)計過程中，我們想到了很多的設(shè)計方案。</p><p><b>　　1．2．1設(shè)計思路</b></p><p>　　設(shè)計一個智力競賽搶答器，可同時供N名選手或者N個代表隊參加比賽，他們的編號分別為0,1,2…N-1,各用一個搶答器按鈕,按鈕的編號與選手的編號相對應(yīng),分別設(shè)為S0,S1…SN-1。節(jié)目主持人設(shè)置一個控制開

18、關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答器的開始。并且搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能，搶答開始手，若有選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號，同時蜂鳴器給出音響提示，此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　1．2.2總體方框圖</p><p>　　系統(tǒng)的總體方框圖如下圖所示：</p>&l

19、t;p>　　圖1.1 搶答器系統(tǒng)設(shè)計原理圖</p><p>　　該系統(tǒng)的主要輸入搶答輸入電路，譯碼電路，顯示電路等，控制電路等電路組成，外圍電路少，功能單一，可不用編程來實現(xiàn)。但是其也有很大的缺點，比如不能按到多次，且手動輸入的時間不能太長，而且時間也有一點限制。且不能斷電，斷電后將無法恢復(fù)，輸入又無法顯示，無可觀性，因此我們采用以下的方法。</p><p>　　利用單片機AT89C

20、2051，它是一種性能優(yōu)良的集成可編程的單片機，其功能十分的強大，它把CPU、存儲器、及I/O集成到一個芯片上，只要外加少許電子零件便可以構(gòu)成一套簡易的控制系統(tǒng)。這樣可以降低設(shè)計出來的產(chǎn)品的硬件成本，通過編程快速實現(xiàn)對不同密碼值的輸出與控制。</p><p>　　多路搶答器系統(tǒng)的整個系統(tǒng)從大體來看可以分為鍵盤搶答輸入，系統(tǒng)處理，數(shù)字?jǐn)?shù)碼管顯示，聲音的輸出以及對電腦的串口通信等。而本設(shè)計將分為以下四個部分：鍵盤輸入

21、部分，電源部分，數(shù)字顯示部分，MCU中央處理部分和串口通信部分。</p><p>　　主要的系統(tǒng)電路有：電源電路、復(fù)位電路、單片機控制電路、單片機控制輸出顯示電路，音頻控制輸出電路，24C02防掉線數(shù)據(jù)保護電路等。電路分析我們在下一章節(jié)中進行分析。</p><p>　　該系統(tǒng)的主要特點有：</p><p>　?、?該產(chǎn)品的互換性好，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強，外圍電路

22、簡單易懂，因此相對來說體積小。</p><p>　　⑵ 該系統(tǒng)能用軟件的方式設(shè)計硬件，所以用軟件方式設(shè)計的系統(tǒng)向硬件系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換是由有關(guān)開發(fā)軟件自動完成的，易操作。</p><p>　?、蔷哂芯唧w數(shù)字顯示的功能。</p><p>　?、瓤梢詮囊郧暗慕M合設(shè)計轉(zhuǎn)向真正的自由設(shè)計，所以設(shè)計的移植性好，效率高?？蛇m合大規(guī)模的現(xiàn)場制作。</p><p>

23、　　⑸利用按鈕進行輸入，輸入簡單。</p><p>　?、示哂兄悄軋缶墓δ?，當(dāng)選定之后就馬上鎖定，并且發(fā)出音樂聲音。大大提高了搶答器的可靠性。</p><p>　　⑺因為整個系統(tǒng)可集成在一個芯片上，因此體積小，功耗低，可靠邊性更高。并且非常適合合分工作，團隊精神。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計</p><p>　　為使6路報警

24、器能夠具有更好的實用性，并且具有更高的性能，我們對該系統(tǒng)的硬件進行精心的設(shè)計。</p><p>　　在設(shè)計的過程中，為了能掌握電路設(shè)計的基本方法和步驟，論文首先對一些電源的整流濾波和穩(wěn)壓電路的一些參數(shù)進行分析與比較，然后詳細(xì)分析電路各組成部分（數(shù)碼管數(shù)字顯示電路，輸入電路，控制輸出音頻電路等），還詳細(xì)介紹了有關(guān)集成音樂電路、中央處理器AT89C2051的工作原理及外圍電路的設(shè)計情況。</p><

25、;p>　　該系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用了的整體系統(tǒng)設(shè)計方法。按實現(xiàn)的功能來分，可分為以下幾個部分。其中，AT89C2051單片機是整個電路的核心，它控制其他模塊來完成各種復(fù)雜的操作。外圍電路包括復(fù)位電路，電源電路、輸入電路，控制輸出音頻電路等。</p><p>　　第2.1節(jié) 四路搶答器系統(tǒng)電源的設(shè)計與分析</p><p>　　在設(shè)計整個搶答器的整個系統(tǒng)之前，我們應(yīng)該先設(shè)計一個高精度的電源，

26、而我們首先對整流，濾波與穩(wěn)壓電路的工作原理及其一些基本的參數(shù)進行分析。再根據(jù)其性質(zhì)對電子密碼鎖的電源進行精心設(shè)計。</p><p>　　2.1.1．整流電路的工作原理及其參數(shù)分析</p><p>　　整流是把交流電變換成直流電的過程，它的基本原理是利用了晶體二極管的單向?qū)щ娞匦浴?</p><p>　　整流電路負(fù)載上的直流電壓就是輸出脈動電壓的平均值。由傅里葉級數(shù)展

27、開式可知，其輸出電壓可表示為：　　</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中Uom/為直流分量，Uom/2為基波交流分量，其它為諧波分量。忽略二極管內(nèi)阻時，輸出直流電壓為：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中Uim為變壓器次級交流變壓器的

28、峰值，Ui為其有效值。</p><p>　　橋式整流電路及信號的輸入、輸出波形。同理，其輸出電壓可表示為：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　輸出直流電壓為：</b></p><p><b>　　（4）</b></p><

29、;p>　　比較公式（2）與（4）可知：橋式整流電路的輸出直流電壓比半波整流的高一倍。</p><p>　　為了衡量整流電源這一特性的好壞，常用紋波因數(shù)來表示。即：</p><p>　　越小，輸出脈動越小，表示整流電源的性能越好。</p><p>　　2.1.2濾波電路的工作原理及其參數(shù)分析</p><p>　　雖然整流電路的輸出電壓包含

30、一定的直流成分，但脈動較大，須經(jīng)過濾波才能得到較平滑的直流電壓。</p><p>　　常用濾波器有C型、 型、 型。本實驗只研究C型與（RC） 型濾波器。</p><p>　　C2 = 100F，RL=1k，R = 100）</p><p>　　經(jīng)過電容的濾波作用后，其輸出電壓變得比較平滑，脈動大大減小，而且直流成分增加，對C型濾波，負(fù)載RL、C的數(shù)值越大，紋波越小

31、，輸出直流電壓越接近于變壓器次級交流電壓的峰值Uim，其輸出直流電壓的范圍為：</p><p>　　UO =（0.9 ~ 1.4）Ui </p><p>　　對于型濾波，輸出脈動更小，但輸出直流電壓略有降低。</p><p>　　2.1.3集成穩(wěn)壓電路的設(shè)計</p><p&

32、gt;　　經(jīng)整流、濾波后產(chǎn)生的直流電源，雖然脈動大大降低，但若負(fù)載電流發(fā)生變化時，將直接影響輸出電壓的平均值，而在本系統(tǒng)中，當(dāng)氣體濃度大于設(shè)定值時，將開啟換氣扇進行通風(fēng)，其對換氣扇的控制是通過繼電器來完成的。</p><p>　　為防止過熱應(yīng)安裝散熱片； </p><p>　　(在安裝時,由于用力過猛,把引腳給壓斷過，因此在后面的安裝過程中，我們特別

33、小心)。 </p><p>　　2.1.4電源電路元件參數(shù)的選擇</p><p><b>　　⑴濾波電容的選擇</b></p><p>　　濾波電容C的大小取決于放電回路的時間常數(shù)。RLC越大，輸出電壓的脈動就越小。作為濾波電路，電容的容量越大越好，但容量越大的電容其成本越高，使得設(shè)計出來的整流電路生產(chǎn)成本也增高，為了達(dá)到在滿足要求的前提下，使

34、得生產(chǎn)成本最低，通常取RLC為脈動電壓中最低次諧波周期的（3～5）倍，即</p><p>　　τd=RLC≥（3～5）T最低次諧波</p><p>　　當(dāng)交流電源頻率為50Hz時，對于半波整流電路，由上式可求得濾波電容的容量：</p><p>　　C≥（3～5）T/RL=（3～5）0.02/RL</p><p><b>　?、普鞫?/p>

35、極管的選擇</b></p><p>　　當(dāng)濾波電容進入穩(wěn)定工作時，電路的充電電流平均值等于放電電流平均值，因此，二極管的最大整流電流可按下式進行選擇：</p><p>　　IF≥ID=IL（半波整流）</p><p>　　IF≥ID=1/2IL（全波整流）</p><p>　　橋式整流電容濾波電路中，二極管的最高反向工作

36、電壓為：</p><p>　　URM≥1.414U=1.414×9=12.7V</p><p>　　通過查找二極管的參數(shù)手冊，我們選擇1N4007，其反向耐壓為1000V，工作電流為1A，可以滿足本系統(tǒng)的要求。</p><p><b>　?、请娫醋儔浩鞯倪x擇</b></p><p>　　對于變壓器的選擇，

37、主要是對變壓器功率和次級電壓的確定。</p><p>　　由式UO =（0.9 ~ 1.4）Ui</p><p>　　這里Ui是變壓器的次級輸出電壓，由上式可知：</p><p>　　Ui= UO÷0.9=10V</p><p>　　系統(tǒng)的功率為:P=UI=9×0.2=1.8W</p><p>　　

38、為了看清是否有電，我們在電源電路中專門設(shè)計了電源指示燈LED1，發(fā)光二極管的工作電流為1～5mA，為了防止電流過大燒毀發(fā)光管，我們加入了限流電阻R1，其阻值為：（5-1.2）/5=0.76KΩ。這里我們?nèi)?.2 KΩ的電阻</p><p>　　因為系統(tǒng)是由單片機直接控制處理，其穩(wěn)定的電壓是十分重要的，所以我們專門精心設(shè)計了一個穩(wěn)壓電源,使甲烷檢測報警系統(tǒng)能在各種特殊的環(huán)境都能正常工作。</p>&l

39、t;p>　　第2.2節(jié) 中央控制器--- AT89C2051</p><p>　　AT89C2051是由美國Atmel 公司生產(chǎn)的至今為止世界上最新型的高性能八位單片機。該芯片采用FLASH存儲技術(shù)，內(nèi)部具有2KB字節(jié)快閃存存儲器，采用DIP封裝，是目前在中小系統(tǒng)中應(yīng)用最為普及的單片機。</p><p>　?、拧T89C2051的特點</p><p>　　A

40、T89C2051具有以下幾個特點：</p><p>　　·AT89C2051與MCS-51系列的單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容；</p><p>　?、啤T89C201的功能描述</p><p>　　AT89C2051是一種低損耗、高性能、CMOS八位微處理器，片內(nèi)有4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程、快速擦除快速寫入程序的存儲器，能重復(fù)寫入/擦除1000次，數(shù)

41、據(jù)保存時間為十年。</p><p>　　⑶、 AT89C2051引腳功能</p><p>　　AT89C51單片機為20引腳芯片如圖2.10所示：</p><p>　　①、口線：P1、P3共2個八位口。</p><p>　　P1口是專門供用戶使用的I/O口,是準(zhǔn)雙向口，其中P1.0和P1.1除作為普通I/O用外，還可作為電壓比較器輸入端。&l

42、t;/p><p>　　P3口是雙功能口,該口的每一位均可獨立地定義為第一I/O功能或第二I/O功能。</p><p>　　VCC： 工作電源+5V</p><p><b>　　GND ：電源地。</b></p><p>　　VPP： 訪問外部程序存儲器允許信號。</p><p>　　RST：復(fù)位信號輸

43、入端。</p><p>　　XTAL1：片內(nèi)振蕩器輸入端。</p><p>　　XTAL2：片內(nèi)振蕩器輸出端。</p><p>　　RXD：串行口輸入。</p><p>　　TXD：串行口輸出。</p><p>　　ALE：訪問片外存儲器時，它作為鎖存擴展地址低字節(jié)的控制信號的輸入。</p><p&

44、gt;　?、冢刂瓶诰€:PSEN(片外選取控制)、ALE(地址鎖存控制)、EA(片外存儲器選擇)、RESET(復(fù)位控制);</p><p>　　2.2.2 時鐘電路的設(shè)計與工作原理分析　　8031/8051單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。 在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當(dāng)外

45、接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。電容器Cl，C2起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在5-30pF。晶振頻率的典型值為12MHz，采用6MHz的情況也比較多。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路中使用較多。 外部振蕩方式是把外部已有的時鐘信號引入單片機內(nèi)。這種方式適宜用來使單片機的時鐘與外部信號保持同步。</p><p>　　外部振蕩信號由XTAL2引入，XTAL1接地。為了

46、提高輸入電路的驅(qū)勸能力，通常使外部信號經(jīng)過一個帶有上拉電阻的TTL反相門后接入XTAL2。</p><p>　　2.2.3、單片機的基本時序單位介紹</p><p>　　單片機以晶體振蕩器的振蕩周期(或外部引入的時鐘周期)為最小的時序單位，片內(nèi)的各種微操作都以此周期為時序基準(zhǔn)?！　≌袷庮l率二分頻后形成狀態(tài)周期或稱s周期，所以，1個狀態(tài)周期包含有2個振蕩周期。振蕩頻率foscl2分頻后形

47、成機器周期MC。所以，1個機器周期包含有6個狀態(tài)周期或12個振蕩周期。1個到4個機器周期確定一條指令的執(zhí)行時間，這個時間就是指令周期。8031單片機指令系統(tǒng)中，各條指令的執(zhí)行時間都在1個到4個機器周期之間。 4種時序單位中，振蕩周期和機器周期是單片機內(nèi)計算其它時間值(例如，波特率、定時器的定時時間等)的基本時序單位。</p><p>　　2.2.4、單片機復(fù)位電路的設(shè)計與分析</p><

48、p>　　當(dāng)MCS-5l系列單片機的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如下圖A中左圖所示。圖中電容C1和電阻R1對電源十5V來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持RST一段高電平時間，由于單片機內(nèi)的等效電阻的作

49、用，不用圖中電阻R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如下圖(A)中右圖所示。</p><p>　　上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機自動復(fù)位，并且在單片機運行期間，用開關(guān)操作也能使單片機復(fù)位。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如上圖(B)所示。上電后，由于電容C3的充電和反相門的作用，使RST持續(xù)一段時間的高電平。當(dāng)單片機已在運行當(dāng)中時，按下復(fù)位鍵K后松開，也能使RST為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。根

50、據(jù)實際操作的經(jīng)驗，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電阻參考值。上圖(A)中：Cl＝10-30uF，R1＝1kΩ上圖1．27(B)中：C：＝1uF，Rl＝lkΩ，R2＝10kΩ</p><p>　　2.2.5、單片機復(fù)位后的狀態(tài)的分析</p><p>　　單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機冷啟動后，片

51、內(nèi)RAM為隨機值，運行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對于了解單片機的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的韌始化部分是十分必要的。</p><p>　　第2．3節(jié) 六路搶答器系統(tǒng)的外圍電路的設(shè)計與分析</p><p>　　其工作原理為：接通電源后，單片機AT89C2051自動復(fù)位，搶答器處于工作狀態(tài)

52、，數(shù)碼管無顯示，當(dāng)開始搶答時，四個開關(guān)SB1-SB4處于工作狀態(tài)，此時單片機處于檢測狀態(tài)，無論四個開關(guān)哪一個先按下后，其它開關(guān)將無效，此時數(shù)碼管顯示對應(yīng)</p><p>　　開關(guān)的數(shù)字（SB1為1，SB2為2，SB3為3，SB4為4），此時通過P3.7I/O控制音樂IC工作，音樂響起，30S后自動結(jié)束，顯示管清零狀態(tài)，準(zhǔn)備下輪搶答。</p><p>　　2.3.1搶答器電路</p&g

53、t;<p>　　總的來講，搶答器電路圖可大概用圖來表示（可參考附圖）。該電路具有兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二實現(xiàn)與上位機通信。</p><p>　　2.3.2 音樂電路</p><p>　　通過單片機的P3.7口控制音樂IC的工作。當(dāng)P3.7口輸出一低平信號是，VT1導(dǎo)通，+5V電壓經(jīng)過VT1，R11；CW1為穩(wěn)壓二

54、極管，其電壓為3.6V，即提供3.6V電壓給音樂IC供電。只要音樂IC電壓正常，則音樂電路則正常啟動，BJ015 B端則輸出信號，經(jīng)VT2驅(qū)動SP1。經(jīng)30S后，單片P3.7口輸出復(fù)位信號，則VT1不導(dǎo)通，IC3無電壓，則音樂電路停止工作。 </p><p>　　對于有觸發(fā)端的電路設(shè)計一般有兩種啟動方式：</p><p>　　通過電子開關(guān)控制音樂集成電路的供電，從而控制音樂集成電路是否工作

55、。</p><p>　　這種方式的電路設(shè)計，必須把觸發(fā)端直接和正電源端相接，這樣只要一向音樂集成電路供電，其觸發(fā)端便得到一個觸發(fā)信號，啟動電路工作，這種方式只要一直保證向音樂集成電路供電，它便會反復(fù)地演湊；</p><p>　　向觸發(fā)端送入觸發(fā)信號。</p><p>　　這種方式的電路設(shè)計要求讓音樂集成電路始終接入電源，而通過外電路向其送入觸發(fā)信號，從而啟動電路工作

56、。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計</p><p><b>　　3.1 程序流程圖</b></p><p>　　圖 3.1 主程序流程圖</p><p><b>　　3.2 程序設(shè)計</b></p><p>　　以下為設(shè)計參考程序：</p>&l

57、t;p><b>　??；程序開始</b></p><p><b>　　;6路搶答器程序</b></p><p><b>　　;輸入輸出口預(yù)定義</b></p><p>　　SWITCH2EQUP1.0;</p><p>　　YINYUEEQUP3.7;</

58、p><p>　　K1EQUP3.0;</p><p>　　K2EQUP3.1;</p><p>　　K3EQUP3.2;</p><p>　　K4EQUP3.3;</p><p>　　DAT EQU 60H; </p><p>　　ORG 0000H </p>

59、;<p>　　AJMPSTART;</p><p>　　ORG0013H;</p><p><b>　　RETI;</b></p><p>　　ORG0023H;</p><p><b>　　RETI</b></p><p><b&

60、gt;　　START:</b></p><p>　　MOVP1,#0FFH;端口初始化</p><p>　　MOVP3,#0FFH;</p><p>　　MOV20H,#0FFH;</p><p>　　MOVDAT,#00H;</p><p><b>　　MAIN:<

61、/b></p><p>　　JBK1,LOOP2;K1按下?</p><p>　　MOVP1,#9FH;1</p><p>　　MOVDAT,#1H;</p><p>　　ACALLYINDA;調(diào)用應(yīng)答子程序</p><p>　　AJMPMAIN;返回</p><

62、p><b>　　LOOP2:</b></p><p>　　JBK2,LOOP3;K2按下?</p><p>　　MOVP1,#25H;2</p><p>　　MOVDAT,#2H;</p><p>　　ACALLYINDA;</p><p>　　AJMPMAIN

63、;</p><p><b>　　LOOP3:</b></p><p>　　JBK3,LOOP4;K3按下?</p><p>　　MOVP1,#0DH;3</p><p>　　MOVDAT,#3H;</p><p>　　ACALLYINDA;</p>&

64、lt;p>　　AJMPMAIN;</p><p><b>　　LOOP4:</b></p><p>　　JBK4,LOOP5;K4按下?</p><p>　　MOVP1,#99H;4</p><p>　　MOVDAT,#4H;</p><p>　　ACALLYI

65、NDA;</p><p>　　AJMPMAIN;</p><p><b>　　LOOP5:</b></p><p>　　JBK5,LOOP6;K5按下?</p><p>　　MOVP1,#49H;5</p><p>　　MOVDAT,#5H;</p>

66、<p>　　ACALLYINDA;</p><p>　　AJMPMAIN;</p><p>　　;*****************************</p><p><b>　　YINDA:</b></p><p>　　CLRYINYUE;開啟音樂</p><p&g

67、t;　　MOVR1,#20;寫入延時時間值</p><p><b>　　YIN1:</b></p><p>　　MOVR2,#100</p><p><b>　　YIN2:</b></p><p>　　ACALLDEL5MS;</p><p>　　JNBR

68、_AN,YIN3;若按下復(fù)位鍵則返回</p><p>　　DJNZR2,YIN2;延時30秒</p><p>　　DJNZR1,YIN1;</p><p><b>　　YIN3:</b></p><p>　　SETBYINYUE;關(guān)閉音樂</p><p>　　MOVP1,

69、#0FFH;關(guān)顯示</p><p><b>　　RET;返回</b></p><p><b>　　;延時子程序</b></p><p><b>　　;晶振:12M</b></p><p>　　;*****************************</p>

70、;<p><b>　　DEL1MS: </b></p><p>　　MOV R6,#24</p><p><b>　　DEL1MS1:</b></p><p>　　MOV R7,#19</p><p><b>　　DEL1MS2:</b>&l

71、t;/p><p>　　DJNZ R7,DEL1MS2</p><p>　　DJNZ R6,DEL1MS1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;*****************************</p><p><b>　　DEL5MS: &

72、lt;/b></p><p>　　MOV R7,#45</p><p><b>　　DEL5MS1:</b></p><p>　　MOV R6,#54</p><p><b>　　DEL5MS2:</b></p><p>　　DJNZ R6,D

73、EL5MS2</p><p>　　DJNZ R7,DEL5MS1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p>　　第4章 產(chǎn)品的制作、安裝與調(diào)試</p><p>　　第4.1節(jié) PCB板圖的制作</p

74、><p>　　4.1.1 電路圖的繪制</p><p>　　(1)、在Protel中先新建一個文檔，把所需要的元件載入到文檔里面。</p><p>　　(2)、再按照系統(tǒng)電路圖繪制導(dǎo)線，把元件連好線。</p><p>　　(3)、通過電氣檢查如果沒有錯誤，那么系統(tǒng)的電路圖就繪制完成。</p><p>　　4.1.2 PCB

75、板的制作</p><p>　　用Protel99設(shè)計好PCB板，認(rèn)真檢查正確無誤以后就開始制作電路板．其過程包括打印、轉(zhuǎn)印、蝕刻和鉆孔四個主要制作工序。下面分別敘述制作過程。</p><p><b>　　⑴、打印</b></p><p><b>　?、啤⑥D(zhuǎn)印</b></p><p><b>

76、;　?、?、蝕刻</b></p><p><b>　　⑷、鉆孔</b></p><p>　　第4.2節(jié) 元件安裝焊接及系統(tǒng)調(diào)試</p><p>　　4.2.1 元件安裝的基本要求與原則</p><p>　　制造電子產(chǎn)品，可靠性與安全是二個重要因素,而零件的安裝對于保證產(chǎn)品的安全可靠是至關(guān)重要的。如何疏忽都可能

77、造成整機工作失常，甚至導(dǎo)致更為嚴(yán)重的后果。</p><p>　　⑴ 元件安裝的基本要求</p><p>　?、?保證導(dǎo)通與絕緣的電氣特性，電氣連接的通與斷是安裝的核心這里所說的通與斷，不僅是安裝后簡單的使用萬用表測試的結(jié)果，而且要考慮在振動。</p><p>　?、?保證機械強度，電子產(chǎn)品在使用過程中，不可避免的需要運輸和搬動，會發(fā)生各種有意或無意達(dá)到振動，沖擊，如

78、果機械安裝不夠牢固，電氣連接不夠可靠，都有可能因為加速度的瞬間受力使裝置受到損害。</p><p>　　③ 保證傳熱的要求，在安裝中，必須考慮某些零部件在傳熱，電磁方面的要求。</p><p>　?、?安裝時接地與屏蔽要充分利用，接地與屏蔽一是消除外辦對產(chǎn)品的電磁干擾，</p><p><b>　　1、數(shù)字搶答器調(diào)試</b></p>

79、<p>　　用相關(guān)軟件（例如WEWB）先對數(shù)字搶答器進行模擬調(diào)試，再到具體的電路中真實調(diào)試。首先，對主持人控制開關(guān)能否正常復(fù)位進行檢查。其次，對按鈕狀態(tài)與顯示器的顯示是否相符。</p><p><b>　　2、電源電路調(diào)試</b></p><p>　　主要對7805穩(wěn)壓IC和電容的調(diào)試，檢查是否有連接的錯誤或選錯芯片。在單獨對定時電路調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)輸出電壓

80、不不正常且電壓波紋較大，經(jīng)仔細(xì)分析和考察并與原理圖對照。發(fā)現(xiàn)電路濾波不夠，加大濾波電容，問題解決。</p><p><b>　　3、音樂電路調(diào)試</b></p><p>　　報警電路能夠提供明顯的標(biāo)示，告訴人們對各情況的及時反映。電路調(diào)試的主要是對音樂芯片供給電壓的控制來實現(xiàn)音樂IC的工作與否，讓三極管推動揚聲器，揚聲器發(fā)出聲音。</p><p&g

81、t;<b>　　4、 軟件調(diào)試</b></p><p>　　軟件調(diào)試可以說是整個調(diào)試的主體內(nèi)容。初次寫應(yīng)用程序會出現(xiàn)很多的問題，但只要認(rèn)真的思慮，都能夠解決。應(yīng)對各種情況進行調(diào)試，且進行多次調(diào)試，綜合調(diào)試結(jié)果分析電路。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我對電子產(chǎn)品的開發(fā)有了

82、一定的了解，并且對計算機在電子產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)過程中所起到的重要作用有了一定的認(rèn)識。計算機作為一種工具已經(jīng)滲透到社會的各個領(lǐng)域，尤其在專業(yè)領(lǐng)域所起的作用越來越大。學(xué)習(xí)計算機不僅要學(xué)習(xí)其理論，更重要的是學(xué)習(xí)它在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，這對于我們學(xué)習(xí)計算機專業(yè)的學(xué)生尤為重要。</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計，我還了解了一些電子技術(shù)方面的知識。像一般電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，包括電子產(chǎn)品的開發(fā)和電子產(chǎn)品的銷售兩個方面，而這樣

83、一個龐大的系統(tǒng)還需要一套強大的管理機制才能夠協(xié)調(diào)其正常的運做。在學(xué)習(xí)計算機的同時，我們還要鍛煉自己的系統(tǒng)分析管理能力。最好是能夠獨擋一面。在畢業(yè)設(shè)計的過程中。學(xué)會像Protel 99等一些專業(yè)電子自動化設(shè)計軟件的基本操作和使用，同時掌握了常用電子元件的一些識別及檢測方法。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計讓我們能夠在學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際自己設(shè)計出簡單的搶答電路。能夠接觸在學(xué)習(xí)中沒有接觸的具體的電路元件，知道

84、了一些集成電路的功能和使用時應(yīng)注意的問題。更進一步提高了自己的動手能力。因此，此次設(shè)計很有價值意義的。</p><p><b>　　鳴謝</b></p><p>　　通過對這次畢業(yè)設(shè)計，讓我在掌握專業(yè)知識的情況下，能夠結(jié)合實際的電路來分析和設(shè)計電路。由起初的連格式都不知道到能夠設(shè)計出比較好電路圖。在此，非常的感謝指導(dǎo)老師在百忙中，能夠抽出時間來對我的設(shè)計進行細(xì)心的輔導(dǎo)

85、。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　1. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)　第四版　閻石　主編　高等教育出版社</p><p>　　2. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)　第三版　童詩白、華成英主編　高等教育出版社</p><p>　　3. PCL項目實訓(xùn)—FX2N系列 第三版 姜治鋟主編 高等教育出版社</p&