基于單片機(jī)的數(shù)字式競賽搶答器畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計題目: 基于單片機(jī)的數(shù)字式競賽搶答器 </p><p>　　專 業(yè): 通 信 技 術(shù) </p><p>　　班 級: </p><p>　　學(xué) 號:

2、 </p><p>　　姓 名: </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　二ΟΟ八年十二月三十日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　備注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填

3、寫，一式二份。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　摘　要1</b></p><p><b>　　第1章　緒論2</b></p><p>　　第2章　總體方案設(shè)計3</p><p>　　

4、2.1　方案比較3</p><p>　　2.2　方案論證及選擇4</p><p>　　第3章　搶答器硬件電路設(shè)計5</p><p>　　3.1　單片機(jī)最小系統(tǒng)5</p><p>　　3.1.1　單片機(jī)時鐘電路5</p><p>　　3.1.2　單片機(jī)復(fù)位電路6</p><p>　　3

5、.2　鍵盤電路設(shè)計6</p><p>　　3.2.1　選手搶答電路7</p><p>　　3.2.2　主持人控制電路7</p><p>　　3.3　顯示驅(qū)動電路8</p><p>　　3.4　蜂鳴電路9</p><p>　　3.5　電源電路10</p><p>　　第4章　軟件部分

6、11</p><p>　　4.1　單片機(jī)內(nèi)部信號分析11</p><p>　　4.2　主要程序流程11</p><p>　　4.2.1　系統(tǒng)主程序流程11</p><p>　　4.2.2　中斷程序流程12</p><p>　　第5章　仿真及調(diào)試14</p><p>　　5.1　軟件仿真

7、14</p><p>　　5.2　硬件調(diào)試14</p><p><b>　　總　結(jié)16</b></p><p><b>　　致　謝17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p>　　附錄1　整機(jī)電路圖19<

8、;/p><p>　　附錄2　PCB板圖20</p><p>　　附錄3　源程序21</p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　本設(shè)計是采用單片機(jī)設(shè)計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、性價比高等特點，是一種經(jīng)濟(jì)、實用的比賽用搶答器。硬件部分主要由單片機(jī)、LED顯示器、LE

9、D驅(qū)動器、聲音報警器、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)計編寫。該搶答器不僅能實現(xiàn)顯示各位搶答選手號，而且具有搶答30秒倒計時（可調(diào)）、答題60秒倒計時（可調(diào)）、違例搶答報警等功能。并且功能增減方便，只需對軟件做相應(yīng)修改即可。</p><p>　　關(guān)鍵詞　單片機(jī)；搶答；倒計時</p><p><b>　　第1章　緒論<

10、/b></p><p>　　電子計算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路到大規(guī)模集成電路共四個階段，即通常所說的第一代、第二代、第三代和第四代計算機(jī)?，F(xiàn)在廣泛使用的微型計算機(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算機(jī)，而單片機(jī)則是微型計算機(jī)的一個分支。從1971年微型計算機(jī)問世以來，由于實際應(yīng)用的需要，微型計算機(jī)向著兩個不同的方向發(fā)展：一個是向著高速度、大容量、高性能的高檔微機(jī)方向發(fā)展；而另

11、一個則是向穩(wěn)定可靠、體積小和價格廉的單片機(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成部分集成在一個芯片上而得名，具體說就是把中央處理器、隨機(jī)存儲器、只讀存儲器、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器以及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，它已具有了計算機(jī)的屬性，為此它稱為單片微型機(jī)。</p><p>　　單片機(jī)有很多的特點，主要表現(xiàn)在：體積小、功耗低、

12、價格廉、控制功能強、應(yīng)用現(xiàn)場環(huán)境惡劣等。</p><p>　　本設(shè)計的核心采用了AT89C51單片機(jī)。80C51單片機(jī)系列是在MCS—51系列的基礎(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)形成獨立的系列，并且成為當(dāng)前8位單片機(jī)的典型代表。</p><p>　　80C51芯片為40引腳雙列直插封裝，單一的+5V電源，它具有3個可編程I/O口，

13、其中2個口（A和B）為8位口，1個口(C)為6位口。此外還有128單元的RAM和1個14位計數(shù)結(jié)構(gòu)的定時器/計數(shù)器。</p><p>　　第2章　總體方案設(shè)計</p><p><b>　　2.1　方案比較</b></p><p>　　方案一：采用數(shù)字電路實現(xiàn)</p><p>　　定時搶答器的總體框圖如圖2-1所示，它由主

14、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)選手按動搶答按鈕時，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(kuò)展電路完成定時搶答功能。主要是對秒脈沖產(chǎn)生電路計算從而達(dá)到定時功能。</p><p>　　圖2-1　數(shù)字搶答器組成框圖</p><p>　　定時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)，定時顯示器上顯示設(shè)定的時

15、間，當(dāng)節(jié)目主持人宣布搶答題目后，按下“開始”鍵，揚聲器發(fā)出響聲提示，定時器倒計時。當(dāng)定時時間到，卻沒有選手搶答，系統(tǒng)報警，并禁止選手超時后搶答。當(dāng)選手在定時時間內(nèi)搶答時，電路立即分辨出搶答者的編號，由鎖存器進(jìn)行鎖存，然后譯碼顯示電路顯示編號，同時揚聲器發(fā)聲報警，同時對輸入編碼電路進(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，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)恢復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進(jìn)行下

16、一輪搶答。</p><p>　　方案二：采用單片機(jī)實現(xiàn)</p><p>　　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)內(nèi)部。此設(shè)計方案把軟件的設(shè)計作為設(shè)計重點，在原始的單一功能上添加了倒計時搶答、答題倒計時、顯示選手號等新穎的附屬功能，并保留了傳統(tǒng)的報警部分，電路還較簡單，具體方框圖如2-2所示。</p><p>

17、;　　圖2-2　方案二框圖</p><p>　　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，經(jīng)過處理后輸出顯示所按下的鍵號。本系統(tǒng)還具備篩選第一有效搶答信號、顯示超前違規(guī)搶答信號、以及可變的搶答倒計時信號和答題倒計時信號等功能。</p><p>　　2.2　方案論證及選擇</p>

18、<p>　　無論是學(xué)校、工廠、軍隊還是益智性電視節(jié)目，都會舉辦各種各樣的智力競賽，都會用到搶答器。目前市場上已有各種各樣的智力競賽搶答器，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間，無法準(zhǔn)確判斷選手答題是否超時。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片

19、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)行邏輯控制及信號的產(chǎn)生，用單片機(jī)本身的優(yōu)勢使競賽真正達(dá)到公正、公平、公開。</p><p>　　第3章　搶答器硬件電路設(shè)計</p><p>　　3.1　單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　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)是一個低電壓，高性能CMOS8位單

20、片機(jī)，片內(nèi)含4kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。</p><p>　　AT89C51有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，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：</p><p>　

21、　圖3-1　AT89C51引腳圖</p><p>　　3.1.1　單片機(jī)時鐘電路</p><p>　　AT89C51單片機(jī)中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩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，這個放大器作為反饋元件的片外石英晶體振蕩或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。外接石英晶體及電容、接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對于外接電容、雖然沒有十分嚴(yán)格的要求

22、，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。一般使用石英晶體，電容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷諧振器，最好選擇40pF±10pF。</p><p>　　3.1.2　單片機(jī)復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的重要操作內(nèi)容，復(fù)位功能是系統(tǒng)正常運行的先決條件。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

23、達(dá)2個以上的機(jī)器周期，即可完成一次復(fù)位操作?？紤]到電源的穩(wěn)定時間，參數(shù)漂移，晶振穩(wěn)定時間以及復(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。</p><p>　　復(fù)位是由外部電路來實現(xiàn)的，按功能分為以下兩種方式：上電自動復(fù)位方式和人工復(fù)位方式。</p><p>　　上電自動復(fù)位電路雖然能實現(xiàn)上電復(fù)位功能，但對干擾沒有抵抗作用，不能保證復(fù)位電路任何時候

24、都能可靠地工作。</p><p>　　人工復(fù)位將一個按鈕開關(guān)并聯(lián)于上電復(fù)位電路中。按一下開關(guān)會在RST端出現(xiàn)一段時間的高電平，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。</p><p>　　圖3-2　單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖</p><p>　　3.2　鍵盤電路設(shè)計</p><p>　　鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的輸入設(shè)備

25、，操作人員可以通過鍵盤向單片機(jī)系統(tǒng)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)簡單的人機(jī)通信。</p><p>　　3.2.1　選手搶答電路</p><p>　　本設(shè)計要求設(shè)計可供8名選手搶答的搶答器，可選用矩陣鍵盤獨立式行列鍵盤。</p><p>　　獨立式按鍵就是各按鍵相互獨立，每個按鍵單獨占用一根I/O口線，每根I/O口線的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他I/O口線上的工作狀態(tài)。因此，

26、通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個按鍵被按下了。</p><p>　　優(yōu)點:電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>　　缺點:每個按鍵需占用一根I/O口線，在按鍵數(shù)量較多時，I/O口浪費大，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合。</p><p>　　矩陣鍵盤與獨立式按鍵鍵盤相比，硬件電路大大節(jié)省?？赏ㄟ^軟件的方法讓一鍵具有多

27、功能。它適用于按鍵數(shù)量較多的場合，由行列線組成，按鍵位于行列的交叉點上，節(jié)省I/O口。但是需要大量掃描、譯碼程序設(shè)計對于我們來說有些困難，考慮到本設(shè)計只需8名選手搶答，所以采用獨立式行列按鍵，S1-S8分別是選手1至選手8的搶答按鍵，如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3　選手搶答電路</p><p>　　3.2.2　主持人控制電路</p><p>　　控制

28、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、搶答時間和答題時間的調(diào)整。采用功能按鍵實現(xiàn)，如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4　主持人控制電路</p><p>　　3.3　顯示驅(qū)動電路</p><p>　　驅(qū)動顯示部分是本設(shè)計一個重要部分，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。</p>

29、;<p>　　圖3-5　共陰極7段數(shù)碼管</p><p>　　圖3-6　共陽極7段數(shù)碼管</p><p>　　在單片機(jī)設(shè)計中，LED數(shù)碼管的顯示方式有靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示兩種，由于靜態(tài)顯示數(shù)碼管的每一個LED需要占用單片機(jī)的一條端口線實現(xiàn)顯示控制，而單片機(jī)端口有限，所以采用動態(tài)控制顯示方式。</p><p>　　將幾只數(shù)碼管的a-h分別連在一起與單片機(jī)段

30、碼控制端P0口連在一起，作為數(shù)碼管段碼控制。P2口的P2.0—P2.2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)碼管可以單獨顯示。由于單片機(jī)端口驅(qū)動能力不足，數(shù)碼管的電流較大，所以在P0口接上拉電阻增加驅(qū)動能力，P2口作為位碼控制端驅(qū)動共陰型數(shù)碼管顯示。如圖3-7所示。</p><p>　　圖3-7　驅(qū)動顯示電路</p><p><b>　　3.4　蜂鳴電路</b&g

31、t;</p><p>　　蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。</p><p>　　電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場，振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動發(fā)聲。</p><p>　　壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、

32、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)生磁場來驅(qū)動振動膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動，本設(shè)計采用I/O口（P3.6）向揚聲器送高電平來控制揚聲器發(fā)聲。如圖3-8所示。</p><p><b>　　圖3-8　蜂鳴電路</b></p><p><b>　　3.5　電源電路</b></p><p>　　8

33、0C51單片機(jī)正常工作電壓范圍為直流+4.5V至+6V，標(biāo)準(zhǔn)電壓為+5V。實際應(yīng)用時，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。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1000μF，C3和C5為0.33μF。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

34、接通則D6燈滅。</p><p>　　圖3-9　電源電路原理圖</p><p><b>　　第4章　軟件部分</b></p><p>　　4.1　單片機(jī)內(nèi)部信號分析</p><p>　　首先主持人按下復(fù)位按鍵，單片機(jī)進(jìn)行內(nèi)部掃描的同時主持人可以調(diào)節(jié)搶答時間和允許答題時間，在整定的時間當(dāng)中如果沒有調(diào)節(jié)搶答時間和答題時間，則

35、搶答器工作為設(shè)置的默認(rèn)值（搶答時間30s，答題時間60s）。如倒計時期間，主持人想停止倒計時可以隨時按“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“搶答開始鍵”進(jìn)入下次搶答計時。同時在主持人未按下開始搶答按鈕的時候有選手搶答，則單片機(jī)發(fā)出一個選手犯規(guī)信號送入揚聲器，同時在LED數(shù)碼管上顯示選手號，以便主持人記錄。只有當(dāng)主持人按下開始搶答按鈕，此時單片機(jī)開始倒計時并送到數(shù)碼管顯示，與此同時單片機(jī)向揚聲器發(fā)一個提示信號驅(qū)動揚聲器發(fā)聲，

36、此時選手才能開始搶答。</p><p>　　4.2　主要程序流程</p><p>　　4.2.1　系統(tǒng)主程序流程</p><p>　　系統(tǒng)主程序控制單片機(jī)系統(tǒng)按預(yù)定的操作方式運行，它是單片機(jī)系統(tǒng)程序的框架。系統(tǒng)上電后，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化。初始化程序主要完成對單片機(jī)內(nèi)專用寄存器的設(shè)定，單片機(jī)工作方式及各端口的工作狀態(tài)的規(guī)定流程圖如圖4-1所示。</p>&

37、lt;p>　　圖4-1　主要流程圖</p><p>　　4.2.2　中斷程序流程</p><p>　　時間調(diào)節(jié)采用中斷來實現(xiàn)，流程圖如圖4-2所示，如果想調(diào)節(jié)搶答時間或答題時間，按“搶答時間調(diào)節(jié)”鍵或“答題時間調(diào)節(jié)”鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時會顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時間或回答時間值，如想加一秒按一下“加1s”鍵,如果想減一秒按一下“-1s”鍵，時間LED上會顯示改變后的時間，調(diào)整范圍為0s~9

38、9s，0s時再減1s會跳到99s，99s時再加1s會變到0s。</p><p>　　圖4-2　中斷流程圖</p><p><b>　　第5章　仿真及調(diào)試</b></p><p><b>　　5.1　軟件仿真</b></p><p>　　首先安裝keil　C51軟件，建立工程，在工程目錄下建立項目，在

39、項目下編輯程序，保存在工程項目中，注意一定要設(shè)置文件后輟名，匯編語言程序為.ASM，C語言程序為.C，然后編譯仿真直到0錯誤，0警告，最后生成hex文件以備后用，如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1　程序仿真完成</p><p><b>　　5.2　硬件調(diào)試</b></p><p>　　安裝硬件調(diào)試軟件Proteus　ISIS，在原理

40、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：</p><p>　　電路初始化，顯示FF　F等待主持人按下開始鍵，如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2　電路初始化</p><p>　　搶答時間調(diào)至72秒時，如圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3　搶答時間調(diào)至72秒</p><p

41、>　　答題時間調(diào)至67秒時，如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4　答題時間調(diào)至67秒</p><p>　　在主持人未按下開始鍵時3號選手搶答犯規(guī)，顯示器顯示選手號并閃爍，同時揚聲器發(fā)聲報警，如圖5-5所示。</p><p>　　圖5-5　3號選手搶答犯規(guī)</p><p>　　主持人按下開始鍵，倒計時到21秒都無人搶答，顯示器顯

42、示倒計時，如圖5-6所示。</p><p>　　圖5-6　無人搶答倒計時到21秒</p><p>　　主持人按下開始鍵，4號選手成功搶答，顯示器顯示4號選手號，同時揚聲器短暫發(fā)聲報警，如圖5-7所示。</p><p>　　圖5-7　4號選手成功搶答</p><p>　　經(jīng)過調(diào)試此設(shè)計除了滿足顯示、報警、控制等設(shè)計要求外，還具有顯示犯規(guī)選手號并

43、閃爍提示、搶答時間答題時間可調(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，揚聲器不能報警。</p><p><b>　　總　結(jié)</b></p><p>　　時至今日，幾個禮拜的畢業(yè)設(shè)計終于可以畫上一個句號，但是現(xiàn)在回想起畢業(yè)設(shè)計的整個過程，頗有心得！沒有接受任務(wù)以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這

44、次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己以前的看法有點太片面、太偏激了。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。下面我對整個畢業(yè)設(shè)計的過程做一下簡單的總結(jié)。</p><p>　　首先，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計的開端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目，對于整個畢業(yè)設(shè)計是否能夠順利進(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、費許多周折，甚至南轅北

45、轍，難以到達(dá)目的地。因此，選題時一定要考慮好。</p><p>　　然后，就是找資料了。查找資料是做畢業(yè)設(shè)計的前期準(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。總之，不管通過哪種方式查的資料都是有利用價值的，要一一記錄下來以備后用。</p><p>　　通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對所選的題目也大概有了一些了解，下一步就是在這樣一個基礎(chǔ)上，綜合已有的資料

46、來更透徹的分析題目。有了研究方向，就應(yīng)該動手實現(xiàn)了。其實以前的三步都是為這一步作的鋪墊。編寫源代碼的時候最好是編寫一個小模塊就進(jìn)行調(diào)試，這樣可以避免設(shè)計的最后出現(xiàn)太多的錯誤而亂成一團(tuán)糟。每做一會兒會發(fā)現(xiàn)一處錯誤就要即時修改，就這樣不斷的修改調(diào)試，再修改再調(diào)試。</p><p>　　總之，知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西認(rèn)為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了

47、。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中使我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個設(shè)計還不是很完善，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。</p><p><b>　　致　謝</b></p><

48、p>　　本文是在**老師的悉心指導(dǎo)下完成的，衷心感謝他在設(shè)計的寫作期間給與我的熱情幫助和指導(dǎo)。**老師淵博的知識，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，平易近人的態(tài)度，給與我勇敢面對困難的勇氣和力量，讓我獲益匪淺。在此，向**老師表示最衷心的感謝和最誠摯的敬意。</p><p>　　還要感謝我的同學(xué)，他們在我的設(shè)計寫作過程中提出了很多寶貴的意見，并給了我很多啟發(fā)。感謝**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

49、尚師德將讓我受用一生。感謝**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。</p><p>　　最后，向百忙之中抽時間對本文進(jìn)行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]　朱永金，成友才．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)．北京：中國勞動社會保障出版社，200

50、7</p><p>　　[2]　何立民．單片機(jī)高等教程．北京：航空航天大學(xué)出版社，2000</p><p>　　[3]　雄建云．Protel99 se EDA技術(shù)及應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[4]　林春方．電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實訓(xùn)．北京：電子工業(yè)出版社，2004</p><p><b>　　附錄１　整機(jī)

51、電路圖</b></p><p><b>　　附錄２　PCB板圖</b></p><p><b>　　PCB元器件放置面</b></p><p><b>　　PCB元器件焊接面</b></p><p><b>　　附錄３　源程序</b></

52、p><p>　　OK EQU 20H;搶答開始標(biāo)志位</p><p>　　RING EQU 22H;響鈴標(biāo)志位</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　AJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0003H

53、</b></p><p>　　AJMP INT0SUB</p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p>　　AJMP T0INT</p><p><b>　　ORG 0013H</b></p><p>　　AJMP INT1SUB</

54、p><p><b>　　ORG 001BH</b></p><p>　　AJMP T1INT</p><p><b>　　ORG 0040H</b></p><p>　　MAIN: MOV R1,#30;初設(shè)搶答時間為30s</p><p>　　MOV R2,#60;初設(shè)答題時間

55、為60s</p><p>　　MOV TMOD,#11H;設(shè)置未定時器/模式1</p><p>　　MOV TH0,#0F0H</p><p>　　MOV TL0,#0FFH;越高發(fā)聲頻率越高,越尖</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p>　　MOV TL1,#0B0H;50ms為一次溢出中斷&l

56、t;/p><p><b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　SETB ET1</b></p><p><b>　　SETB EX0</b></p><p>　　

57、SETB EX1;允許四個中斷,T0/T1/INT0/INT1</p><p><b>　　CLR OK</b></p><p><b>　　CLR RING</b></p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　SETB TR0;一開始就運行定時器

58、,以開始顯示FFF.如果想重新計數(shù),重置TH1/TL1就可以了</p><p>　　;=====查詢程序=====</p><p>　　START: MOV R5,#0BH</p><p>　　MOV R4,#0BH</p><p>　　MOV R3,#0BH</p><p>　　ACALL DISPLAY;未開始搶答

59、時候顯示FFF</p><p>　　JB P3.0,NEXT;ddddddd</p><p>　　ACALL DELAY</p><p>　　JB P3.0,NEXT;去抖動,如果"開始鍵"按下就向下執(zhí)行,否者跳到非法搶答查詢</p><p>　　ACALL BARK;按鍵發(fā)聲</p><p>&l

60、t;b>　　MOV A,R1</b></p><p>　　MOV R6,A;送R1->R6,因為R1中保存了搶答時間</p><p>　　SETB OK;搶答標(biāo)志位,用于COUNT只程序中判斷是否查詢搶答</p><p>　　MOV R7,#01H ;讀搶答鍵數(shù)據(jù)信號標(biāo)志，這里表示只讀一次有用信號</p><p>　　

61、MOV R3,#0AH;搶答只顯示計時,滅號數(shù)</p><p>　　AJMP COUNT;進(jìn)入倒計時程序,"查詢有效搶答的程序"在COUNT里面</p><p>　　NEXT: JNB P1.0,FALSE1</p><p>　　JNB P1.1,FALSE2</p><p>　　JNB P1.2,FALSE3</p

62、><p>　　JNB P1.3,FALSE4</p><p>　　JNB P1.4,FALSE5</p><p>　　JNB P1.5,FALSE6</p><p>　　JNB P1.6,FALSE7</p><p>　　JNB P1.7,FALSE8</p><p>　　AJMP START<

63、;/p><p>　　;=====非法搶答處理程序=====</p><p>　　FALSE1: MOV R3,#01H</p><p>　　AJMP ERROR</p><p>　　FALSE2: MOV R3,#02H</p><p>　　AJMP ERROR</p><p>　　FALSE3:

64、MOV R3,#03H</p><p>　　AJMP ERROR</p><p>　　FALSE4: MOV R3,#04H</p><p>　　AJMP ERROR</p><p>　　FALSE5: MOV R3,#05H</p><p>　　AJMP ERROR</p><p>　　FAL

65、SE6: MOV R3,#06H</p><p>　　AJMP ERROR</p><p>　　FALSE7: MOV R3,#07H</p><p>　　AJMP ERROR</p><p>　　FALSE8: MOV R3,#08H</p><p>　　AJMP ERROR</p><p>

66、　　;=====INT0(搶答時間R1調(diào)整程序)=====</p><p>　　INT0SUB:MOV A,R1</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV R5,A</b></p><p>

67、<b>　　MOV R4,B</b></p><p>　　MOV R3,#0AH</p><p>　　ACALL DISPLAY;先在兩個時間LED上顯示R1</p><p>　　JNB P3.4,INC0;P3.4為+1s鍵,如按下跳到INCO</p><p>　　JNB P3.5,DEC0;P3.5為-1s鍵,如按下

68、跳到DECO</p><p>　　JNB P3.1,BACK0;P3.1為確定鍵,如按下跳到BACKO</p><p>　　AJMP INT0SUB</p><p>　　INC0: MOV A,R1</p><p>　　CJNE A,#63H,ADD0;如果不是99,R2加1,如果加到99,R1就置0，重新加起。</p><

69、;p>　　MOV R1,#00H</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT0SUB</p><p>　　ADD0: INC R1</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT0SUB</p><p>　　DEC

70、0: MOV A,R1</p><p>　　JZ SETR1;如果R1為0, R1就置99，</p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT0SUB</p><p>　　SETR1: MOV R1,#63H<

71、;/p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT0SUB</p><p>　　BACK0: RETI </p><p>　　;=====INT1(回答時間R2調(diào)整程序)=====</p><p>　　INT1SUB:MOV A,R2</p><p>　　MOV B,

72、#0AH</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV R5,A</b></p><p><b>　　MOV R4,B</b></p><p>　　MOV R3,#0AH</p><p>　　ACALL DISPL

73、AY</p><p>　　JNB P3.4,INC1</p><p>　　JNB P3.5,DEC1</p><p>　　JNB P3.1,BACK1</p><p>　　AJMP INT1SUB</p><p>　　INC1: MOV A,R2</p><p>　　CJNE A,#63H,AD

74、D1</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT1SUB</p><p>　　ADD1: INC R2</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT1SUB</p>

75、;<p>　　DEC1: MOV A,R2</p><p><b>　　JZ SETR2</b></p><p><b>　　DEC R2</b></p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT1SUB</p><p>　　S

76、ETR2: MOV R2,#63H</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT1SUB</p><p>　　BACK1: RETI </p><p>　　;=====倒計時程序(搶答倒計時和回答倒計時都跳到改程序)=====</p><p>　　REPEAT:MOV A,R2 ;

77、使用錦囊時重新計時</p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><p><b>　　CLR RING </b></p><p>　　COUNT: MOV R0,#00H;重置定時器中斷次數(shù)</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p>　　M

78、OV TL1,#0B0H;重置定時器</p><p>　　RECOUNT:MOV A,R6;R6保存了倒計時的時間,之前先將搶答時間或回答時間給R6</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p>　　DIV AB;除十分出個位/十位</p><p>　　MOV 30H,A;十位存于(30H)</p><p>

79、;　　MOV 31H,B;個位存于(31H)</p><p>　　MOV R5,30H;取十位</p><p>　　MOV R4,31H;取個位</p><p><b>　　MOV A,R6</b></p><p>　　SUBB A,#07H</p><p>　　JNC LARGER;大于5s跳到

80、LARGER,小于等于5s會提醒</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　CJNE A,#0AH,FULL;1s中0.5s向下運行</p><p><b>　　CLR RING </b></p><p>　　AJMP CHECK</p><p&g

81、t;　　FULL: CJNE A,#14H,CHECK;下面是1s的情況,響并顯示號數(shù)并清R0,重新計</p><p><b>　　SETB RING</b></p><p><b>　　MOV A,R6</b></p><p>　　JZ QUIT;計時完畢</p><p>　　MOV R0,#00

82、H</p><p>　　DEC R6;一秒標(biāo)志減1</p><p>　　AJMP CHECK</p><p>　　LARGER: MOV A,R0</p><p>　　CJNE A,#14H,CHECK;如果1s向下運行,否者跳到查"停/顯示"</p><p>　　DEC R6;計時一秒R6自動減1

83、</p><p>　　MOV R0,#00H</p><p>　　CHECK: JNB P3.1,QUIT;如按下停止鍵退出</p><p>　　JNB OK,CHECKK ;只在回答倒計時才有效</p><p>　　AJMP NEXTT</p><p>　　CHECKK:JNB P3.0,REPEAT ;判斷是否使用

84、錦囊</p><p>　　NEXTT: ACALL DISPLAY</p><p>　　JB OK,ACCOUT;如果是搶答倒計時,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)</p><p>　　AJMP RECOUNT</p><p><b>　　ACCOUT:</b></p><p

85、><b>　　MOV A,36H</b></p><p>　　JNB ACC.0,TRUE1</p><p>　　JNB ACC.1,TRUE2</p><p>　　JNB ACC.2,TRUE3</p><p>　　JNB ACC.3,TRUE4</p><p>　　JNB ACC.4,T

86、RUE5</p><p>　　JNB ACC.5,TRUE6</p><p>　　JNB ACC.6,TZ1</p><p>　　JNB ACC.7,TZ2</p><p>　　AJMP RECOUNT</p><p>　　TZ1:JMP TRUE7</p><p>　　TZ2:JMP TRUE

87、8 </p><p>　　QUIT: CLR OK;如果按下了"停止鍵"執(zhí)行的程序</p><p><b>　　CLR RING</b></p><p>　　AJMP START</p><p>　　;=====正常搶答處理程序=====</p><p>　　TRUE1: AC

88、ALL BARK</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　MOV R6,A;搶答時間R2送R6</p><p>　　MOV R3,#01H</p><p>　　CLR OK;因為答題的計時不再查詢搶答,所以就鎖了搶答</p><p>　　AJMP COUNT<

89、;/p><p>　　TRUE2:ACALL BARK</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><p>　　MOV R3,#02H</p><p><b>　　CLR OK</b>&l

90、t;/p><p>　　AJMP COUNT</p><p>　　TRUE3:ACALL BARK</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><p>　　MOV R3,#03H</p><

91、p><b>　　CLR OK</b></p><p>　　AJMP COUNT</p><p>　　TRUE4:ACALL BARK</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><

92、p>　　MOV R3,#04H</p><p><b>　　CLR OK</b></p><p>　　AJMP COUNT</p><p>　　TRUE5:ACALL BARK </p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　

93、　MOV R6,A</b></p><p>　　MOV R3,#05H</p><p><b>　　CLR OK</b></p><p>　　AJMP COUNT</p><p>　　TRUE6: ACALL BARK </p><p><b>　　MOV A,R2</

94、b></p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><p>　　MOV R3,#06H</p><p><b>　　CLR OK</b></p><p>　　AJMP COUNT</p><p>　　TRUE7:ACALL BARK </p>

95、<p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><p>　　MOV R3,#07H</p><p><b>　　CLR OK</b></p><p>　　AJMP COUNT</p><

96、;p>　　TRUE8:ACALL BARK </p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><p>　　MOV R3,#08H</p><p><b>　　CLR OK</b></p>&

97、lt;p>　　AJMP COUNT</p><p>　　;=====犯規(guī)搶答程序=====</p><p>　　ERROR: MOV R0,#00H</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p>　　MOV TL1,#0B0H</p><p>　　MOV 34H,R3;犯規(guī)號數(shù)暫存與(34H)&l

98、t;/p><p>　　HERE: MOV A,R0</p><p>　　CJNE A,#06H,FLASH;0.3s向下運行->滅并停響</p><p><b>　　CLR RING </b></p><p>　　MOV R3,#0AH</p><p>　　MOV R4,#0AH</p&g

99、t;<p>　　MOV R5,#0AH;三燈全滅</p><p>　　AJMP CHECK1</p><p>　　FLASH: CJNE A,#0CH,CHECK1;下面是0.8s的情況,響并顯示號數(shù)并清R0,重新計</p><p><b>　　SETB RING</b></p><p>　　MOV R0,

100、#00H</p><p>　　MOV R3,34H;取回號數(shù)</p><p>　　MOV R5,#0BH</p><p>　　MOV R4,#0BH;顯示FF和號數(shù)</p><p>　　AJMP CHECK1</p><p>　　CHECK1: JNB P3.1,QUIT1</p><p>　　

101、ACALL DISPLAY</p><p><b>　　AJMP HERE</b></p><p>　　QUIT1: CLR RING</p><p><b>　　CLR OK</b></p><p>　　AJMP START</p><p>　　;=====顯示程序====

102、=</p><p>　　DISPLAY:MOV DPTR,#DAT1;查表顯示程序,利用P0口做段選碼口輸出/P2低三位做位選碼輸出,</p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,#0feH</p><p&g

103、t;<b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　ACALL DELAY2</p><p>　　MOV DPTR,#DAT2</p><p><b>　　MOV A,R5</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,

104、#0fdH</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　ACALL DELAY2</p><p><b>　　MOV A,R4</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,#0fbH</p&g

105、t;<p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　ACALL DELAY2</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DAT1:DB 00h,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H </p><p&g

106、t;　　;"滅","1","2","3","4","5","6","7","8","9","滅","F"</p><p>　　DAT2:DB 3fh,06h,5bh,4fh,6

107、6h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H</p><p>　　;第一個為零,其他與上相同,因為十位如果為零顯示熄滅</p><p>　　;====加減時間延時(起到不會按下就加N個數(shù))======</p><p>　　DELAY1: MOV 35H,#08H</p><p>　　LOOP0: ACALL DISPLAY&l

108、t;/p><p>　　DJNZ 35H,LOOP0</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;=====延時4236個機(jī)器周期(去抖動用到)=====</p><p>　　DELAY: MOV 32H,#12H</p><p>　　LOOP: MOV 33H,#0AFH<

109、/p><p>　　LOOP1: DJNZ 33H,LOOP1</p><p>　　DJNZ 32H,LOOP</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;=====延時4236個機(jī)器周期(顯示用到)=====</p><p>　　DELAY2: MOV 32H,#43H</

110、p><p>　　LOOP3: MOV 33H,#1EH</p><p>　　MOV A,R7 ;每隔60~70個機(jī)器周期讀一次P1口,全為1時為無效數(shù)據(jù),繼續(xù)讀,有一個不為1時,轉(zhuǎn)到正常搶答處理</p><p>　　JNZ AAAA1 ;沒讀到有效數(shù)據(jù)時繼續(xù)轉(zhuǎn)到AAAA1</p><p>　　LOOP2: DJNZ 33H,LOOP2</p

111、><p>　　DJNZ 32H,LOOP3</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;=====讀搶答按鍵數(shù)據(jù)口程序=====</p><p>　　;由于在讀搶答數(shù)據(jù)口的時候，單片機(jī)首先進(jìn)入倒計時程序，再調(diào)用顯示程序，最后才檢測按鍵口</p><p>　　;然而在檢測按鍵口時動

112、態(tài)掃描要調(diào)用三次(4ms)延時程序.這樣就會導(dǎo)致讀數(shù)據(jù)口出現(xiàn)滯后,造成1號優(yōu)先最高.8號最低.</p><p>　　;故采用在延時子程序中加了讀數(shù)據(jù)口程序.保證了靈敏度和可靠性</p><p>　　AAAA1: MOV A,P1</p><p>　　CJNE A,#0FFH,AA1 ;當(dāng)不全為1時的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)</p><p>　　AA0:

113、 MOV 36H,A ;將有效數(shù)據(jù)送到36H暫存</p><p>　　AJMP LOOP2</p><p>　　AA1: DEC R7 </p><p><b>　　AJMP AA0</b></p><p>　　;=====發(fā)聲程序=====</p><p>　　BARK: SETB RING&l

114、t;/p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　CLR RING;按鍵發(fā)聲</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;=====TO溢出中斷(響鈴程序)=====</p><p>　　T0

115、INT: MOV TH0,#0ECH</p><p>　　MOV TL0,#0FFH</p><p>　　JNB RING,OUT;</p><p>　　CPL P3.6;RING標(biāo)志位為1時候P3.6口不短取反使喇叭發(fā)出一定頻率的聲音</p><p><b>　　OUT: RETI</b></p><

116、;p>　　;=====T1溢出中斷(計時程序)=====</p><p>　　T1INT: MOV TH1,#3CH</p><p>　　MOV TL1,#0B0H</p><p><b>　　INC R0</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p