單片機(jī)無線搶答器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　機(jī)械電氣工程學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書</p><p>　　題 目： 單片機(jī)的無線搶答器的設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)院名稱： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p>

2、<p>　　專業(yè)班級： 10機(jī)電設(shè)備維修與管理 </p><p>　　完成時(shí)間： 2012年 5月28日 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　一、設(shè)計(jì)（論文）題目： 單片機(jī)的無線搶答器的設(shè)計(jì) </p><

3、p>　　二、原始資料：由指導(dǎo)教師提供或推薦5篇以上相關(guān)文獻(xiàn)，推薦與課題相關(guān)的期刊雜志、 </p><p>　　圖紙數(shù)據(jù)或網(wǎng)上資料等作為學(xué)生參考資料?！秵纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用》《MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)》《單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用》《51系列單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用技巧》《電子技術(shù)》

4、 </p><p>　　三、要求：1、學(xué)習(xí)無線遙控知識； 2、選擇單片機(jī)作為控制器的核心部件，完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和單片機(jī)控制器的軟件設(shè)計(jì)； 3、完成實(shí)物的制作； 4、完成調(diào)試工作。 </p><p>　　四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容：</p><p>　　1.設(shè)計(jì)（論文）說明書（根據(jù)大綱要求）</p><p>　　2.設(shè)計(jì)（

5、論文）圖紙________________________________________________________</p><p>　　___________________________________________________________________________</p><p>　　五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作期限：</p><p>　　

6、任務(wù)書發(fā)給日期： 2012 年 5 月 28 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）工作自 2012 年 5 月 20 日至2012年 6 月 20 日</p><p>　　教研室（學(xué)科組）主任 </p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師 __</p><p>　　_________________</p>

7、<p>　　系主任_________________</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）答辯人_________________</p><p>　　_________________</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　傳統(tǒng)的搶答器都是導(dǎo)線布線，受現(xiàn)場環(huán)境影響很大。本文介紹了一種用

8、51系列單片機(jī)的數(shù)碼顯示無線四路搶答器的電路組成、設(shè)計(jì)思路及功能。該搶答器除具有基本的搶答功能外，還具有計(jì)時(shí)和報(bào)警功能。主持人通過時(shí)間預(yù)設(shè)開關(guān)計(jì)算搶答時(shí)間。系統(tǒng)將完成自動倒計(jì)時(shí)。若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有人搶答，則計(jì)時(shí)將自動停止；若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無人搶答，則系統(tǒng)中的蜂鳴器將發(fā)響，提示主持人本輪搶答無效，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。</p><p>　　關(guān)鍵字：智能搶答器 無線編解碼 單片機(jī) 報(bào)警</p><p

9、><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)的依據(jù)2</b></p><p>　　1.1 課題的提出2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)的

10、內(nèi)容2</p><p>　　2總體方案確定3</p><p>　　3STC89S52芯片簡介4</p><p>　　3.1 STC89S52芯片簡介4</p><p>　　3.2 主要性能參數(shù)4</p><p><b>　　3.3 時(shí)序5</b></p><

11、;p>　　3.4 功能特性概述6</p><p>　　3.5 引腳功能說明6</p><p><b>　　4硬件電路9</b></p><p>　　4.1 復(fù)位電路設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.2 顯示電路的設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.3 控制電路實(shí)現(xiàn)15</p

12、><p>　　4.4 無線收發(fā)模塊16</p><p>　　4.5 計(jì)分器21</p><p><b>　　5電路調(diào)試22</b></p><p>　　5.1硬件調(diào)試22</p><p>　　5.2軟件調(diào)試23</p><p><b>　　總 結(jié)24&

13、lt;/b></p><p><b>　　致 謝25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p>　　附圖Ⅰ 數(shù)字搶答器原理圖27</p><p>　　附圖Ⅱ 數(shù)字搶答器單面PCB板圖附錄28</p><p>　　附表Ⅲ 元件清單

14、29</p><p><b>　　附錄Ⅳ 程序30</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　搶答器又稱第一信號鑒別器,應(yīng)用于各種知識競賽、文娛活動等場合。普通搶答器存在以下缺陷: 1) 在一次搶答過程中，當(dāng)出現(xiàn)超前違規(guī)搶答時(shí)，只能處理違規(guī)搶答信號，而對沒有違規(guī)的有效搶答信號不能進(jìn)行處理。因

15、而,使該次搶答過程變?yōu)闊o效。 2)當(dāng)有多個(gè)違規(guī)搶答時(shí)，普通搶答器只能“抓住”其中一個(gè)，出現(xiàn)“漏洞”。3) 當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)有效搶答信號時(shí)，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路選擇其中一個(gè)；或利用搶答電路電子元件的“競爭” 選擇其中一個(gè)。對于后者，由于搶答電路制作完畢后電子元件被固定,各路搶答信號的“競爭”能力也被固定,因而本質(zhì)上也具有優(yōu)先權(quán)。普通搶答器因而存在不公平性。</p><p>　　本文介紹一種以單片機(jī)為控制核心的

16、智能型搶答器,它對采樣獲得的各路搶答信號進(jìn)行分柝,識別超前違規(guī)信號、有效搶答信號,并對它們進(jìn)行處理。使每一次搶答過程都有效。利用存儲器記憶多個(gè)違規(guī)信號,克服“漏洞”現(xiàn)象。當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)搶答信號時(shí),利用程序軟件隨機(jī)選擇其中一個(gè),十分公平。具有倒計(jì)時(shí)、驗(yàn)鍵、違規(guī)顯示等功能。</p><p>　　而隨著技術(shù)的進(jìn)步，單片機(jī)與串口通信的結(jié)合更多地應(yīng)用到各個(gè)電子系統(tǒng)中已成一種趨勢。本設(shè)計(jì)就是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)搶答系統(tǒng)，通過串口通

17、信動態(tài)傳輸數(shù)據(jù)，使搶答系統(tǒng)有了更多更完善的功能。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)給予了搶答系統(tǒng)“身軀”，而單片機(jī)的應(yīng)用程序賦予了其新的“生命”，使其在傳統(tǒng)的搶答器面前具有電路簡單、成本低、運(yùn)行可靠等特色。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)的依據(jù)</b></p><p><b>　　1.1 課題的提出</b></p><p>　　學(xué)校在

18、開展文娛活動時(shí)一般都會有搶答一項(xiàng)，需要用到搶答器。而市場上，一般的搶答器都需要幾百塊，價(jià)錢比較貴。本人設(shè)計(jì)的搶答器，電路簡單，成本較低，操作方便，靈敏可靠。而且一般學(xué)校都有計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)就可以很方便地構(gòu)成一臺功能強(qiáng)大而價(jià)格十分低廉的搶答器。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　在電視和學(xué)校中我們會經(jīng)?？吹揭恍┲橇尨鸬墓?jié)目，如

19、果要是讓搶答者用舉手等方法，主持人很容易誤判，會造成搶答的不公平，比賽中為了準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第一搶答者，所設(shè)計(jì)的搶答器通常由數(shù)碼顯示、燈光、音響等多種手段指示出第一搶答者。為了使這種不公平不發(fā)生，只有靠電子產(chǎn)品的高準(zhǔn)確性來保障搶答的公平性。</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容</b></p><p>　?。?）、進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)

20、功能，熟悉其基本的振蕩和復(fù)位電路原理。</p><p>　?。?）、熟悉單片機(jī)I/O口的基本輸入輸出功能以及I/O口的擴(kuò)展使用。</p><p>　?。?）、掌握單片機(jī)內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用：如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。</p><p>　?。?）、掌握用可編程接口芯片I/O口的特性、使用與控制方法。</p><p>　　（5）、掌握按鍵與單片

21、機(jī)連接的使用以及數(shù)碼管接口電路設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）、熟悉PCB板的布線、腐蝕和元器件的焊接的流程和方法，進(jìn)一步掌握電路板的檢測順序和方法。</p><p>　?。?）、掌握程序的下載以及調(diào)試方法。</p><p><b>　　總體方案確定</b></p><p>　　如圖2-1所示為總體方框圖。其工作原理為

22、：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到"清零"狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)間；主持人將開關(guān)置;開始"狀態(tài)，宣布"開始"搶答器工作。定時(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，單片機(jī)完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、顯示器顯示按下的時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作"清除"和"開始

23、"狀態(tài)開關(guān)。</p><p>　　圖2-1 總體方框圖</p><p>　　STC89S52芯片簡介</p><p>　　3.1 STC89S52芯片簡介</p><p>　　STC89S52 是美國ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes 的可反復(fù)擦寫的Flash 只讀程序存儲器和256

24、 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、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51 指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，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STC89S52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。STC89S52芯片引腳結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 STC89S52</p><p>　　

25、3.2 主要性能參數(shù)</p><p>　　·與MCS—51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容</p><p>　　·8k 字節(jié)可重擦寫Flash 閃速存儲器</p><p>　　·1000次擦寫周期</p><p>　　·全靜態(tài)操作：0Hz—24MHz</p><p>　　·三

26、級加密程序存儲器</p><p>　　·256×8 字節(jié)內(nèi)部RAM</p><p>　　·32個(gè)可編程I/O 口線</p><p>　　·3個(gè)16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　·8個(gè)中斷源</b></p><p>　　·可

27、編程串行UART 通道</p><p>　　·低功耗空閑和掉電模式　　</p><p><b>　　3.3 時(shí)序</b></p><p>　　1．時(shí)鐘電路 M田—51片內(nèi)設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的振蕩電路，XTALI和XTAL2分別為振蕩電路的輸入端和輸出端。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。采用內(nèi)部方式時(shí)，在C1和C2引腳

28、上接石英晶體和微調(diào)電容可以構(gòu)成振蕩器， 振蕩頻率的選擇范圍為1．2—12MHZ在使用外部時(shí)鐘時(shí)，XTAL2用來輸入外部時(shí)鐘信號，而XTALI接地。</p><p>　　2．時(shí)序 MCS 51單片機(jī)的一個(gè)執(zhí)器周期由6個(gè)狀態(tài)(s1—s6)組成，每個(gè)狀態(tài)又持續(xù)2個(gè)接蕩周期，分為P1和P2兩個(gè)節(jié)拍。這樣，一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)振蕩周期組成。若采用。</p><p>　　12MHz的晶體振蕩器，則每

29、個(gè)機(jī)器周期為1us，每個(gè)狀態(tài)周期為1／6us；在一數(shù)情況下，算術(shù)和邏輯操作發(fā)生在N期間，而內(nèi)部寄存器到寄存器的傳輸發(fā)生在P2期間。對于單周期指令，當(dāng)指令操作碼讀人指令寄存器時(shí)，使從S1P2開始執(zhí)行指令。如果是雙字節(jié)指令，則在同一機(jī)器周期的s4讀人第二字節(jié)。若為單字節(jié)指令，則在51期間仍進(jìn)行讀，但所讀入的字節(jié)操作碼被忽略，且程序計(jì)數(shù)據(jù)也不加1。在加結(jié)束時(shí)完成指令操作。多數(shù)Mcs—51指令周期為1—2個(gè)機(jī)器周期，只有乘法和除法指令需要兩個(gè)以

30、上機(jī)器周期的指令，它們需4個(gè)機(jī)器周期。 對于雙字節(jié)單機(jī)器指令，通常是在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲器中讀人兩個(gè)字節(jié)，但Movx指令例外，Movx指令是訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的單字節(jié)雙機(jī)器周期指令，在執(zhí)行Movx指令期間，外部數(shù)據(jù)存儲器被訪問且被選通時(shí)跳過兩次取指操作。下面是51單片機(jī)的振蕩電路圖3-2所示：</p><p><b>　　圖3-2振蕩電路</b></p><p>

31、;　　3.4 功能特性概述</p><p>　　AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash 閃速存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory），256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O 口線，3個(gè)16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89S51 可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，

32、并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU 的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89S51是一種高效微控制

33、器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p><p>　　3.5 引腳功能說明</p><p>　　·Vcc：電源電壓。</p><p><b>　　·GVD：地。</b></p><p>　　·P0 口：P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總

34、線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個(gè)TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí),要求外接上拉電阻。</p><p>　　·P1 口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O

35、 口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流(IIL)。與AT89C51 不同之處是，P1.0 和P1.1 還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX）。</p><p>　　·P2 口：P2

36、 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR 指令）時(shí)，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行M

37、OVX @RI 指令）時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。</p><p>　　·P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL 邏輯門電路。對P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。</p><p>　　·RST：復(fù)位輸

38、入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　·ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)將跳過一個(gè)ALE 脈沖。對Flash 存儲器編程期間，該引

39、腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。</p><p>　　·PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)

40、據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。</p><p>　　·EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flas

41、h 存儲器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓Vpp。</p><p>　　·XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　　·XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p><b>　　硬件電路</b></p><

42、;p>　　4.1 復(fù)位電路設(shè)計(jì)</p><p>　　單片機(jī)STC89S52作為主控芯片，控制整個(gè)電路的運(yùn)行。單片機(jī)外圍需要一個(gè)復(fù)位電路，復(fù)位電路的功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤消復(fù)位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。該設(shè)計(jì)采用含有電阻的復(fù)位電路，復(fù)位電路可以有效的解決電源毛刺和電源緩慢下降等引起的問題，

43、在電源電壓瞬間下降時(shí)可以使電容迅速放電，一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。復(fù)位電路的設(shè)計(jì)圖如圖4-1示：</p><p><b>　　圖4-1 復(fù)位電路</b></p><p>　　4.2 顯示電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4-2 LED數(shù)碼管</p><p>　　用單片機(jī)驅(qū)動LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式

44、分，有靜態(tài)顯示和 <BR> 動態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。 靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的 數(shù)據(jù)送出后就不再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時(shí)再傳送一次新 數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時(shí)間。動態(tài)顯示需要CPU時(shí)刻 對顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多。 這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU 時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需

45、要單獨(dú)的顯示驅(qū)動電路，使用的硬件較多； 動態(tài)顯示雖然有閃爍感，（但這里只用到三個(gè)數(shù)碼管，閃爍頻率很快，基本上看不出來，幾乎和靜態(tài)一樣的效果），占用的CPU時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié) 省線路板空間。還有硬件譯碼就是顯示的段碼完全由硬件完成，CPU只要送出標(biāo)準(zhǔn)的BCD 碼即可，硬件接線有一定標(biāo)準(zhǔn)。軟件譯碼是用軟件來完成硬件的功能， 硬件簡單，接線靈活，顯示段碼完全由軟件來處理，是目前常用的顯 示驅(qū)動方式。</p><p

46、>　　現(xiàn)在驅(qū)動LED數(shù)碼管流行采用單片機(jī)設(shè)計(jì)電路，但發(fā)現(xiàn)一些顯示（LED數(shù)碼管）電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，沒有充分利用單片機(jī)的電器特點(diǎn)、沒有采用“硬件軟化”的方法。直接用單片機(jī)的8位數(shù)據(jù)口作為數(shù)碼管的8段顯示驅(qū)動口。這種顯示方式雖然簡便，電路也最簡單，但顯示的位數(shù)很少（最多三位）。但已經(jīng)滿足了此次設(shè)計(jì)要求，所以選用此種方式如圖4-2。</p><p>　　4.2.1 NPN型三極管驅(qū)動LED數(shù)碼管</p>

47、<p>　?、偃龢O管的電流放大原理： </p><p>　　晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和PNP兩種三極管，兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。</p><p>　　晶體三極管（NPN）的結(jié)構(gòu)，圖4-3是NPN管的結(jié)構(gòu)圖，它是由2塊N型半導(dǎo)體中

48、間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，從圖可見發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極。當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。</p><p>　　圖4-3 PNP結(jié)構(gòu)原理圖</p><p>　　在制造三極管時(shí)，有意識地使

49、發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正確，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）極基區(qū)的多數(shù)載流子（控穴）很容易地截越過發(fā)射結(jié)構(gòu)互相向反方各擴(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流Ie。</p><p>　　由于基區(qū)很薄,加上集電結(jié)的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形成集電集電流Ic，

50、只剩下很少（1-10%）的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補(bǔ)紀(jì)念給，從而形成了基極電流Ibo根據(jù)電流連續(xù)性原理得： Ie=Ib+Ic 這就是說，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的Ib，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系，即：β1=Ic/Ib</p><p>　　式中：β--稱為直流放大倍數(shù)，集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△I

51、b之比為：β= △Ic/△Ib</p><p>　　式中β--稱為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時(shí)β1和β的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了方便起見，對兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，β值約為幾十至一百多。</p><p>　　三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?lt;/p><p><b>　?、谳敵鎏匦裕?lt;/b&

52、gt;</p><p>　　常溫時(shí)硅管的Icbo小于1微安，鍺管的Icbo約為10微安，對于鍺管，溫度每升高12℃，Icbo數(shù)值增加一倍，而對于硅管溫度每升高8℃，Icbo數(shù)值增大一倍，雖然硅管的Icbo隨溫度變化更劇烈，但由于鍺管的Icbo值本身比硅管大，所以鍺管仍然受溫度影響較嚴(yán)重的管，放大區(qū)，當(dāng)晶體三極管發(fā)射結(jié)處于正偏而集電結(jié)于反偏工作時(shí)，Ic隨Ib近似作線性變化，放大區(qū)是三極管工作在放大狀態(tài)的區(qū)域。<

53、;/p><p>　　飽和區(qū) 當(dāng)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏狀態(tài)時(shí)，Ic基本上不隨Ib而變化，失去了放大功能。根據(jù)三極管發(fā)射結(jié)和集電結(jié)偏置情況，可能判別其工作狀態(tài)。 </p><p>　　三極管的輸入特性與輸出特性 </p><p>　　截止區(qū)和飽和區(qū)是三極管工作在開關(guān)狀態(tài)的區(qū)域，三極管和導(dǎo)通時(shí)，工作點(diǎn)落在飽和區(qū)，三極管截止時(shí)，工作點(diǎn)落在截止區(qū)。 </p>&l

54、t;p>　　4.2.2三極管的主要參數(shù)</p><p><b>　?、僦绷鲄?shù)：</b></p><p>　　1）、集電極一基極反向飽和電流Icbo，發(fā)射極開路（Ie=0)時(shí)，基極和集電極之間加上規(guī)定的反向電壓Vcb時(shí)的集電極反向電流，它只與溫度有關(guān)，在一定溫度下是個(gè)常數(shù)，所以稱為集電極一基極的反向飽和電流。良好的三極管，Icbo很小，小功率鍺管的Icbo約為1

55、～10微安，大功率鍺管的Icbo可達(dá)數(shù)毫安，而硅管的Icbo則非常小，是毫微安級。</p><p>　　2）、集電極一發(fā)射極反向電流Iceo(穿透電流）基極開路（Ib=0）時(shí)，集電極和發(fā)射極之間加上規(guī)定反向電壓Vce時(shí)的集電極電流。Iceo大約是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)Icbo o Icbo和Iceo受溫度影響極大，它們是衡量管子熱穩(wěn)定性的重要參數(shù)，其值越小，性能越穩(wěn)定，小功率鍺管的Iceo比硅管大。

56、</p><p>　　3）、發(fā)射極---基極反向電流Iebo 集電極開路時(shí)，在發(fā)射極與基極之間加上規(guī)定的反向電壓時(shí)發(fā)射極的電流，它實(shí)際上是發(fā)射結(jié)的反向飽和電流。</p><p>　　4）、直流電流放大系數(shù)β1（或hEF） 這是指共發(fā)射接法，沒有交流信號輸入時(shí)，集電極輸出的直流電流與基極輸入的直流電流的比值，即：</p><p><b>　　β1=Ic/Ib

57、</b></p><p><b>　　②交流參數(shù)：</b></p><p>　　1）、交流電流放大系數(shù)β（或hfe） 這是指共發(fā)射極接法，集電極輸出電流的變化量△Ic與基極輸入電流的變化量△Ib之比，即：</p><p>　　β= △Ic/△Ib</p><p>　　一般晶體管的β大約在10-200之間，如果

58、β太小，電流放大作用差，如果β太大，電流放大作用雖然大，但性能往往不穩(wěn)定。</p><p>　　2）、共基極交流放大系數(shù)α（或hfb） 這是指共基接法時(shí)，集電極輸出電流的變化是△Ic與發(fā)射極電流的變化量△Ie之比，即：</p><p><b>　　α=△Ic/△Ie</b></p><p>　　因?yàn)椤鱅c＜△Ie，故α＜1。高頻三極管的α＞0.

59、90就可以使用</p><p><b>　　α與β之間的關(guān)系：</b></p><p>　　α= β/（1+β）</p><p>　　β= α/（1-α）≈1/（1-α）</p><p>　　3）、截止頻率fβ、fα 當(dāng)β下降到低頻時(shí)0.707倍的頻率，就是共發(fā)射極的截止頻率fβ；當(dāng)α下降到低頻時(shí)的0.707倍的頻率，就

60、是共基極的截止頻率fαo fβ、fα是表明管子頻率特性的重要參數(shù)，它們之間的關(guān)系為：</p><p>　　fβ≈（1-α）fα</p><p>　　4）、特征頻率fT因?yàn)轭l率f上升時(shí)，β就下降，當(dāng)β下降到1時(shí)，對應(yīng)的fT是全面地反映晶體管的高頻放大性能的重要參數(shù)。</p><p><b>　?、蹣O限參數(shù)：</b></p><

61、p>　　1）、集電極最大允許電流ICM 當(dāng)集電極電流Ic增加到某一數(shù)值，引起β值下降到額定值的2/3或1/2，這時(shí)的Ic值稱為ICM。所以當(dāng)Ic超過ICM時(shí)，雖然不致使管子損壞，但β值顯著下降，影響放大質(zhì)量。</p><p>　　2）、集電極----基極擊穿電壓BVCBO 當(dāng)發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向擊穿電壓稱為BVEBO。</p><p>　　3）、發(fā)射極-----基極反向擊穿電壓

62、BVEBO 當(dāng)集電極開路時(shí)，發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓稱為BVEBO。</p><p>　　4）、集電極-----發(fā)射極擊穿電壓BVCEO 當(dāng)基極開路時(shí)，加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓，使用時(shí)如果Vce＞BVceo，管子就會被擊穿。</p><p>　　4.2.3LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)原理</p><p>　　發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)變成光能的半導(dǎo)體器件。簡稱LED(L

63、ight Emitting Diode)。LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。</p><p>　　八段LED顯示管有八只發(fā)光二極管組成，編號是a、b、c、d，e，f和SP，分別和同名管腳相連。七段LED顯示管比八段LED少一只發(fā)光二極管SP，其它和八段LED相同。在給每個(gè)二極管通電后，二極管發(fā)光后表示要顯示的數(shù)字的一部分，當(dāng)組成這個(gè)數(shù)字的所有二極管都發(fā)亮?xí)r，才能正確的顯示這個(gè)數(shù)字。</p><p

64、>　　LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價(jià)輸出設(shè)備。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一段筆畫發(fā)亮?？刂撇煌M合的二級管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。使用LED顯示器的時(shí)候，為了顯示數(shù)字或是字符，要為LED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼是通過各個(gè)段的亮與滅來顯示不同字符的，因此稱之為段碼，如下表所示4-4所示。</p><p>　　表4-4 7段LED的段碼</p>

65、<p>　　LED 顯示器工作原理</p><p>　　由N個(gè)LED顯示塊可以接成N位LED顯示器。N個(gè)LED顯示塊有N根位選線和8*N根段選線。根據(jù)顯示方式的不同，位選線和段選線的連接方法也各不同。段選線控制顯示字符的字型，而位選線為各個(gè)LED顯示塊的公共端，它控制該LED顯示位的亮，暗。</p><p>　?、貺ED靜態(tài)顯示方式：</p><p>　

66、　LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極或是共陽極連接在一起并接地（或是+5V）；每段的段選線（a～dp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出連接。所以稱為靜態(tài)顯示。LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個(gè)字符為止。也正是因?yàn)槿绱?，靜態(tài)顯示的亮度都較高。</p><p>　?、贚ED動態(tài)顯示方式：</p><p>　　在多位LED顯示時(shí)，為了簡化硬件電路，通常將所

67、有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。而各位的共陰極或是共陽極分別由相應(yīng)的I/O線選址，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。如以一個(gè)四位段顯示為例來說明，其中段選線占用一個(gè)8位I/O口，而位選線占用一個(gè)4位I/O口。由于各位的段選線并聯(lián)，段碼的輸出對于各位來說都是相同的。因此次，同一時(shí)刻，如果各位選線都處于選通狀態(tài)的話，4位LED將顯示相同的字符。若要各位LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式

68、，即在某一時(shí)刻，只要讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的為選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的段碼。這樣同一時(shí)刻，只讓下一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選通處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，在段選線上輸出相應(yīng)位將要顯示字符的段碼，則同一時(shí)刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位都是熄滅的。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。雖然這些字符上在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而且同一時(shí)刻，只有一個(gè)位顯示，其他各位熄滅，但是L

69、ED顯示器的余輝和人眼的視覺暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多</p><p>　　4.3 控制電路實(shí)現(xiàn) </p><p>　　主持人按下復(fù)位鍵，給顯示器清零。開中斷，顯示器開始記時(shí)，當(dāng)選手按下其中一個(gè)無線搶答按鈕的時(shí)候，蜂鳴器發(fā)出聲響，按零選手前的指示燈亮，計(jì)數(shù)器停止記時(shí)。主持人通過時(shí)間預(yù)設(shè)開關(guān)計(jì)算搶答時(shí)間。系統(tǒng)將完成自動倒計(jì)時(shí)。若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有人搶答，則計(jì)時(shí)將自動停止；

70、若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無人搶答，則系統(tǒng)中的蜂鳴器將發(fā)響，提示主持人本輪搶答無效，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。</p><p>　　4.4 無線收發(fā)模塊</p><p>　　4.4.1核心 PT2262/PT2272</p><p>　　PT2262/PT2272一對帶有編碼解碼的芯片，編碼解碼芯片PT2262/PT2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼

71、電路,PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出,可用于無線遙控發(fā)射電路. 編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由:地址碼,數(shù)據(jù)碼,同步碼組成一個(gè)完整的碼字,解碼芯片PT2272接收到信號后,其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后,VT腳才輸出高電平,與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸

72、出高電平,如果發(fā)送端一直按住按鍵,編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射.當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí),PT2262不接通電源,其17腳為低電平,所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作,當(dāng)有按鍵按下時(shí),PT2262得電工作,其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號,當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號,當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩,所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出</p><

73、p><b>　?、偬攸c(diǎn):</b></p><p>　　CMOS工藝制造,低功耗 、外部元器件少、RC振蕩電阻、工作電壓范圍寬:2.6-15v、 數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位、地址碼多。</p><p><b>　　②應(yīng)用范圍:</b></p><p>　　車輛防盜系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)、遙控玩具、其他電器遙控等。</p>

74、<p>　?、酃苣_說明:(圖4-5)</p><p>　　A0-A11 1-8,10-13 </p><p>　　地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為"0","1","f"(懸</p><p>　　空),必須與2262一致,否則不解碼 </p><p>　　D0-D5 7

75、-8,10-13 </p><p>　　地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí),只有在地址碼與2262一</p><p>　　致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高電平,否則輸出為</p><p>　　低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 </p><p>　　Vcc 18 電源正端(+) </p><p>　　

76、Vss 9 電源負(fù)端(-) </p><p>　　DIN 14 數(shù)據(jù)信號輸入端,來自接收模塊輸出端 </p><p>　　OSC1 16 振蕩電阻輸入端,與OSC2所接電阻決定振蕩頻率; </p><p>　　OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端;</p><p>　　VT 17 解碼有效確認(rèn) 輸出端(常低)解碼有效變成高電平(瞬態(tài))<

77、/p><p>　　圖 4-5 PT2262/PT2272管腳圖</p><p>　　PT2272解碼芯片有不同的后綴,表示不同的功能,有L4/M4/L6/M6之分,其中L表示鎖存輸出,數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài),直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變.M表示非鎖存輸出,數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng),可以用于類似點(diǎn)動的控制.后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道,當(dāng)采

78、用4路并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M4),對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位,如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M6),對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。</p><p>　　4.4.2芯片的地址編碼設(shè)定和修改</p><p>　　在通常使用中,我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼,這時(shí)編碼電路PT2262和解碼PT2272的第1～8腳為地址設(shè)定腳,有三種狀態(tài)可供選擇:懸空,接正電源,接地三種狀態(tài),3的8

79、次方為6561,所以地址編碼不重復(fù)度為6561組,只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同,才能配對使用,遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理,出廠時(shí)遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空,這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài),用戶如果想改變地址編碼,只要將PT2262和PT2272的1～8腳設(shè)置相同即可,例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第1腳接地第5腳接正電源,其它引腳懸空,那么接收機(jī)的PT2272只

80、要也第1腳接地第5腳接正電源,其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對接收.當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí),接收機(jī)對應(yīng)的D1～D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號,同時(shí)VT端也輸出解碼有效高電平信號.用戶可將這些信號加一級放大,便可驅(qū)動繼電器,功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)操縱。</p><p><b>　　4.4.3發(fā)射器</b></p><p>　　外形尺寸：58x38.5x13毫米 發(fā)射

81、功率：20毫瓦 工作電流：14毫安。</p><p>　　工作電壓：12V A27報(bào)警器專用電池。</p><p><b>　　4-6發(fā)射器外形</b></p><p>　　如上圖4-6為發(fā)射器外形，面板上有A、B、C、D四位操縱按鍵及一個(gè)發(fā)射指示燈, A、B、C、D分別代表1、2、3、4四位選手。發(fā)射機(jī)內(nèi)部采用進(jìn)口聲表諧振器穩(wěn)頻，頻率一致性非

82、常好，穩(wěn)定度極高，工作頻率315MHZ頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10－5，使用中無需調(diào)整頻點(diǎn)，特別適合多發(fā)一收等無線電遙控系統(tǒng)使用，而目前市場上的一些低價(jià)位無線電遙控模塊一般仍采用LC振蕩器，穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容，當(dāng)溫度變化或者震動后也很難保證已調(diào)試好的頻點(diǎn)不會發(fā)生偏移，造成發(fā)射距離縮短。</p><p>　　4.4.4發(fā)射器電路工作原理</p><p>　　下圖（10）中三極管

83、連接成的是一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器，晶體的作用不是產(chǎn)生信號，而是起選頻導(dǎo)通作用的。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，由LC振蕩器產(chǎn)生振蕩信號，其中晶體只對315MHZ左右的頻分呈現(xiàn)近似短路，正反饋系數(shù)較大，最容易由正反饋產(chǎn)生振蕩。而對其它頻率成分來說，晶體的阻抗很大，導(dǎo)致正反饋系數(shù)很小，不會形成振蕩。</p><p>　?、佼?dāng)pt2262為低電平時(shí)，三極管沒有偏置，處于截至的狀態(tài)，也就不可能震蕩了。而當(dāng)pt2262發(fā)出高電平時(shí)，這個(gè)高

84、電平為三極管的基極提供了靜態(tài)偏置，三極管就可以震蕩了。</p><p>　?、趫D(4-7)中右上角那個(gè)是LC諧振回路，作用是選頻，只是它選出的頻率頻譜不是很純，所以才加上了晶體，晶體對提高頻譜純度起到了主要作用。</p><p>　　如果不加晶體，而用一個(gè)較小的電阻替代，那么它也能工作，不過由于它極容易受外界條件的影響，因而產(chǎn)生的振蕩信號頻譜不純，而是315MHZ附近一系列頻率信號的疊加。

85、加上晶體之后，則可以近似認(rèn)為，振蕩器產(chǎn)生的就是315MHZ上的單一頻率信號。</p><p>　　圖4-7發(fā)射器工作原理圖</p><p><b>　　4.4.5適用范圍</b></p><p>　?、偎奈粩?shù)據(jù)無線接收，防盜報(bào)警器信號接收。</p><p>　?、诠I(yè)遙控，遙測，遙感。</p><p&

86、gt;　?、鄹鞣N家用電器的遙控等。</p><p><b>　　4.4.6技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　①工作電壓: 5.0VDC ±0.5V。</p><p>　?、诠ぷ麟娏? ≤3mA(5.0VDC)。</p><p>　?、酃ぷ髟? 超再生(具體在下文解釋)。</p><p&

87、gt;　?、苷{(diào)制方式：ASK(具體在下文解釋)。</p><p>　?、莨ぷ黝l率：315MHz、433MHz（特殊頻率可定制）。</p><p>　?、匏?#160;   率: ＜5Kbps(315MHz, -95dBm時(shí))。</p><p>　?、咻敵鲂盘枺好}動(M)/四路。</p><p>　　⑧解碼格式：同于2272

88、。</p><p>　　4.4.7使用注意事項(xiàng)</p><p>　?、偬炀€用軟導(dǎo)線(如單芯銅線)或其它硬質(zhì)金屬（如拉桿天線），天線長</p><p>　　度適合，盡量不要靠近金屬物體并拉直使用，否則會影響接收距離。</p><p>　?、陔娫措妷阂蠓€(wěn)定且波紋系數(shù)低。</p><p>　?、廴襞浜蠁纹瑱C(jī)使用建議MCU時(shí)

89、鐘頻率在4MHZ以下并且晶體盡量遠(yuǎn)離RF接</p><p>　　收模塊，否則晶體的高次諧波會影響通訊距離。</p><p><b>　　4.4.8超再生</b></p><p>　　超再生是無線接收電路的一種，常用的另外一種就是超外差，相比之下，從技術(shù)上 ，超再生式要簡單一些，超外差的關(guān)鍵就是混頻，需要生產(chǎn)一個(gè)中頻信號，進(jìn)行兩次或者更多的混頻，

90、再從其中提取有用信號。而超再生檢波電路實(shí)際上是一個(gè)受間歇振蕩控制的高頻振蕩器，這個(gè)高頻振蕩器采用電容三點(diǎn)式振蕩器，振蕩頻率和發(fā)射器的發(fā)射頻率相一致。而間歇振蕩（又稱淬裝飾振蕩）是在高頻振蕩的振蕩過程中產(chǎn)生的，反過來又控制著高頻振蕩器的振蕩和間歇。而間歇（淬熄）振蕩的頻率是由電路的參數(shù)決定的（一般為1百~幾百千赫）。這個(gè)頻率選低了，電路的抗干擾性能較好，但接收靈敏度較低：反之，頻率選高了，接收靈敏度較好，但抗干擾性能變差。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況二

91、者兼顧。 超再生檢波電路有很高的增益，在未收到控制信號時(shí)，由于受外界雜散信號的干擾和電路自身的熱搔動，產(chǎn)生一種特有的噪聲，叫超噪聲，這個(gè)噪聲的頻率范圍為0.3~5kHz之間，聽起來像流水似的“沙沙”聲。在無信號時(shí)，超噪聲電平很高，經(jīng)濾波放大后輸出</p><p>　　噪聲電壓，該電壓作為電路一種狀態(tài)的控制信號，使繼電器吸合或斷開（由設(shè)計(jì)的狀態(tài)而定）。 </p><p>　　當(dāng)有控制信號到來

92、時(shí)，電路揩振，超噪聲被抑制，高頻振蕩器開始產(chǎn)生振蕩。而振蕩過程建立的快慢和間歇時(shí)間的長短，受接收信號的振幅控制。接收信號振幅大時(shí)，起始電平高，振蕩過程建立快，每次振蕩間歇時(shí)間也短，得到的控制電壓也高；反之，當(dāng)接收到的信號的振幅小時(shí)，得到的控制電壓也低。這樣，在電路的負(fù)載上便得到了與控制信號一致的低頻電壓，這個(gè)電壓便是電路狀態(tài)的另一種控制電壓。 </p><p>　　如果是多通道遙控電路，經(jīng)超再生檢波和低頻放大后的

93、信號，還需經(jīng)選頻回路選頻，然后分別去控制相應(yīng)的控制回路。</p><p>　　經(jīng)典的超再生電路（60年代產(chǎn)品）靈敏度很高，后來廠家為了節(jié)省成本，簡化了電路，使電路性能有很大下降，主要存在的問題就是選擇性差以及抗干擾能力差（這方面，超外差要好很多）。</p><p>　　4.4.9調(diào)制方式ASK</p><p>　　ASK--又稱幅移鍵控法。載波幅度是隨著調(diào)制信號而變

94、化的。其最簡單的形式是，載波在二進(jìn)制調(diào)制信號控制下通斷，這種方式還可稱作通-斷鍵控或開關(guān)鍵控(OOK) 。</p><p>　　調(diào)制方法：用相乘器實(shí)現(xiàn)調(diào)制器。</p><p>　　調(diào)制類型：2ASK,MASK。</p><p>　　解調(diào)方法：相干法，非相干法。</p><p><b>　　4.5 計(jì)分器</b></

95、p><p>　　MCS-51系列兼容的STC89S52芯片，設(shè)計(jì)搶答器記分、計(jì)時(shí)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)隊(duì)比分的加分、減分（防誤操作）、計(jì)時(shí)和各種顯示效果；其一隊(duì)一個(gè)記分器記分器、4位靜態(tài)顯示計(jì)分、隊(duì)加分減分，計(jì)分統(tǒng)采用了指令冗余和按鍵延時(shí)去抖等抗干擾措施，該設(shè)計(jì)具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特點(diǎn)，該設(shè)計(jì)方案完全滿足搶答計(jì)分器的要求。</p><p>　　每組開始預(yù)置100分，搶答后由主持人記分，

96、答對一次加10分，答錯(cuò)一次減10分。</p><p><b>　　電路調(diào)試</b></p><p><b>　　5.1硬件調(diào)試</b></p><p><b>　　基本電路板檢查:</b></p><p>　　根據(jù)前面的研究完成各個(gè)電路模塊的原理設(shè)計(jì)并生成PCB圖，制作電路板，

97、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試。</p><p>　?。?）檢查印制板的印制線是否有斷路，是否有毛刺，是否與其它線或是焊盤粘連，焊盤是否有脫落，過孔是否有未金屬化現(xiàn)象等等。</p><p>　?。?） 先用萬用表復(fù)核目測中認(rèn)為可疑的連接或是接點(diǎn)，檢查它們的通短狀態(tài)是否與設(shè)計(jì)規(guī)定相符。再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象，如有再仔細(xì)檢查出并排除。短路現(xiàn)象一定要在器件安裝及加電前檢查出。</p>

98、<p>　?。?）路接通電源后，用手摸一下芯片是否發(fā)熱，如果發(fā)熱，立即關(guān)掉電源，稍后再進(jìn)行再次檢測；如果沒有發(fā)熱，再測試芯片的VCC端電壓是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，接地端是否都接地。</p><p><b>　　主控模塊調(diào)試:</b></p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，主控模塊是非常重要的部分，它是本次設(shè)計(jì)的核心，同時(shí)在顯示也是起關(guān)鍵的作用。在本次硬件調(diào)試中也遇

99、到了問題，接上電源的時(shí)候，數(shù)碼管不亮，沒有任何顯示，于是我做了如下的工作：(1)檢查電源是否通電，發(fā)現(xiàn)指示燈亮著；(2)編程使P1為低電平，檢查到P1輸出為低；(3)檢查P0口未接上拉電阻，接上數(shù)碼管發(fā)亮了。</p><p>　　由次我深刻的認(rèn)識到：制作電路板是一個(gè)比較繁瑣的過程，它需要我們時(shí)刻都要用心去做，每個(gè)環(huán)節(jié)都不能忽視，只有這樣才能達(dá)到鍛煉的目的。</p><p><b>

100、;　　5.2軟件調(diào)試</b></p><p>　　當(dāng)硬件制作完成后，軟件制作也是不可輕視的部分，是實(shí)現(xiàn)電路的功能的關(guān)鍵部分，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)如下：</p><p>　?。?）先進(jìn)行人工檢查。寫好程序后，不立刻燒入單片機(jī)，先對紙面上的程序進(jìn)行人工檢查。由于采用C語言編程，所以要特別小心地檢查語法錯(cuò)誤，如括號不配對，漏寫分號等，通過仔細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)并排除這些錯(cuò)誤。<

101、/p><p>　?。?）人工檢查無誤后，上機(jī)調(diào)試。在編譯時(shí)給出的語法錯(cuò)誤的信息，根據(jù)提示的信息具體找出程序中錯(cuò)誤之處并改之，從上至下逐一改正。應(yīng)當(dāng)注意的是：有的提示出錯(cuò)行并不是真正出錯(cuò)的行，如果在提示出錯(cuò)的行上找不到錯(cuò)誤的話，則應(yīng)該到上行再找。</p><p>　　（3） 當(dāng)確認(rèn)程序無語法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤時(shí)，通過直接下載到單片機(jī)來調(diào)試。采用的是自下到上的調(diào)試方法，即單獨(dú)調(diào)好每一個(gè)模塊，然后再連接

102、成一個(gè)完整的系統(tǒng)調(diào)試。</p><p>　?。?） 程序燒入單片機(jī)后，觀察各個(gè)部件的工作是否正常，功能是否實(shí)現(xiàn)。如不能正常工作，則繼續(xù)檢查程序中的相應(yīng)模塊，必要時(shí)從上到下重新檢查程序。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。下面我對整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程

103、做一下簡單的所總結(jié)。</p><p>　　第一，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，這對于整個(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，這開始的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)一定要考慮好了。</p><p>　　第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做

104、畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，好的開端就相當(dāng)于成功了一半，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。</p><p>　　第三，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，這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。</p><p>　　第四，有了研究方向，就應(yīng)

105、該動手實(shí)現(xiàn)了。其實(shí)以前的三步都是為這一步作的鋪墊。</p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)，我對數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的邏輯關(guān)系等有了一定的認(rèn)識，對以前學(xué)的數(shù)字電路又有了一定的新認(rèn)識，溫習(xí)了以前學(xué)的知識，就像人們常說的溫故而知新嘛，但在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多的問題，有一些知識都已經(jīng)不太清楚了，但是通過一些資料又重新的溫習(xí)了一下數(shù)字電路部分的內(nèi)容。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家

106、在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。</p><p>　　在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我懂得了許多東西，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)造過程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個(gè)項(xiàng)目還不是很完善，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

107、</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]潘新民、王燕芳 《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》 人民郵電出版社，1999.06</p><p>　　[2]李朝青 《單片微機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)》 南開大學(xué)出版社，1999.05 </p><p>　　[3]陳兆寬 《計(jì)算機(jī)過程控制軟件設(shè)計(jì)》 電子工業(yè)出版社，1

108、993.12</p><p>　　[4]謝宛清、李宗豪、朱金明 《信號處理電路》 電子工業(yè)出版社，1994.05</p><p>　　[5]徐愛軍 《單片機(jī)高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》 電子工業(yè)出版社，1997.07</p><p>　　[6]楊緒東 《實(shí)用電子電路精選》 化工出版社，2001.5</p><p>　　[7]方佩敏 《新編傳感

109、器原理應(yīng)用與電路詳解》 電子工業(yè)出版社，1998.6</p><p>　　[8]付曉光 《單片機(jī)原理與實(shí)用技術(shù)》 清華大學(xué)出版社，2004.8</p><p>　　[9]劉勇等 《數(shù)字電路》 電子工業(yè)出版社，2003.1</p><p>　　[10]高鋒編 《單片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社，2004..9</p><p>　

110、　[11]李華 《MCS—51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)》 北京航空航天大學(xué)出版社，1993.3</p><p>　　[12]何立民 《MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 北京航空航天大學(xué)出版社，1998.7</p><p>　　[13]徐愛軍 《單片機(jī)高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》 電子工業(yè)出版社，1997.7</p><p>　　[14] 王福瑞 《單片微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

111、大全》 北京航空航天大學(xué)出版社，2000.5</p><p>　　[15]張毅剛、彭喜元 《MCS—51單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.7</p><p>　　[16]朱運(yùn)利 《EDA技術(shù)應(yīng)用》 （第二版） 電子工業(yè)出版社， 2007.12</p><p>　　[17] 譚浩強(qiáng) 《C程序設(shè)計(jì)》 (第三版) 清華大學(xué)出版社，2005.07</

112、p><p>　　附圖Ⅰ 數(shù)字搶答器原理圖</p><p>　　附圖Ⅱ 數(shù)字搶答器單面PCB板圖附錄</p><p><b>　　附表Ⅲ 元件清單</b></p><p><b>　　附錄Ⅳ 程序</b></p><p>　　#include<reg51.h></