單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　目 錄</p><p>　　前言--------------------------------------------------------------------------2</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的目的和要求------------------------------------------------------2</p&

2、gt;<p>　　課程設(shè)計(jì)的目的-----------------------------------------------------2</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的基本要求-------------------------------------------------2</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)----------------------------------

3、--------------------------------2</p><p>　　2.1基本工作原理-----------------------------------------------------------2</p><p>　　2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------------2</

4、p><p>　　2.2.1系統(tǒng)組成方案---------------------------------------------------2</p><p>　　2.2.2擴(kuò)展單元編址---------------------------------------------------2</p><p>　　2.2.3 按鍵、顯示功能的定義--------------

5、------------------------------2</p><p>　　2.3 軟件總體設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------2</p><p>　　2.3.1 存儲(chǔ)單元的分配、標(biāo)志位的定義------------------------------------2</p><p>　

6、　2.3.2主程序框圖及清單-----------------------------------------------3</p><p>　　硬件設(shè)計(jì)------------------------------------------------------------------3</p><p>　　3.1主控制器----------------------------------

7、-----------------------------3</p><p>　　3.1.1 80C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)--------------------------------------------------3</p><p>　　3.1.2 80C51引腳封裝與功能表------------------------------------------4</p><

8、p>　　3.1.3 P0P1P2P3口內(nèi)部結(jié)構(gòu)及作為I/O端口時(shí)的使用-----------------------6</p><p>　　3.1.4 晶體振蕩器電路-------------------------------------------------6</p><p>　　3.1.5 復(fù)位電路---------------------------------------

9、-----------------7</p><p>　　3.2 DS18B20原理及引腳介紹-------------------------------------------------7</p><p>　　3.3 LED顯示驅(qū)動(dòng)電路-------------------------------------------------------8</p><p&g

10、t;　　4 軟件設(shè)計(jì)------------------------------------------------------------------8</p><p>　　5.Proteus仿真系列圖…………………………………………………………………………….13</p><p>　　6 系統(tǒng)操作說明………………………………………………………………………………….16</p&g

11、t;<p>　　7 結(jié)束語-------------------------------------------------------------------16</p><p>　　8 參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------17</p><p>　　9 系統(tǒng)原理圖----

12、-----------------------------------------------------------17</p><p>　　附錄1-----------------------------------------------------------------------17</p><p>　　1.課程設(shè)計(jì)的目的和要求</p><p>　　1.

13、1課程設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的目的主要是學(xué)會(huì)利用單片機(jī)采用軟硬件結(jié)合的方法設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品，一方面是學(xué)會(huì)以軟代硬，用軟件程序?qū)崿F(xiàn)硬件功能，簡化電路，另一方面就是學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)硬件電路，科學(xué)布局電子電子元器件，掌握電路焊接的基本方法。</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的基本要求</p><p><b>　　基本要求：</b><

14、/p><p>　　(1)給主持人設(shè)置一個(gè)開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零（編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答器的開始。</p><p>　　(2)搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答器按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在LED數(shù)碼上顯示選手的編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。</p><p><b>　　發(fā)揮部分：</b&

15、gt;</p><p>　　(1)搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間和答題的時(shí)間可以由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng)“開始”鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)時(shí)間0.5秒左右。</p><p>　　(2)參加選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。&

16、lt;/p><p>　　(2)如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示FF。</p><p>　　(3)選手如果在主持人按開始鍵之前違規(guī)搶答，系統(tǒng)報(bào)警，LED顯示違規(guī)選手號(hào)碼和FF，直到主持人按下停止鍵。</p><p><b>　　2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p&

17、gt;<p><b>　　2.1 基本原理</b></p><p>　　搶答器的工作原理是采用單片機(jī)最小系統(tǒng)，用程序查詢方式采用動(dòng)態(tài)顯示組號(hào)。主持人按下開始搶答鍵才可以搶答。主持人沒有按下開始搶答按紐（P3.0），有人搶答則搶答違規(guī)，報(bào)警并顯示組號(hào)，主持人按下開始搶答開關(guān)重新?lián)尨?。主持人按下開始搶答按紐（P3.0），蜂鳴響聲提示，數(shù)碼管30秒倒計(jì)時(shí)搶答，蜂鳴器響聲提示并顯示他的

18、組號(hào)，30秒內(nèi)有人搶答則開始60秒倒計(jì)時(shí)（60秒內(nèi)必須回答完問題），最后五秒倒計(jì)時(shí)警報(bào)。單片機(jī)最小系統(tǒng)、搶答按鍵模塊（四位并行數(shù)碼顯示）、顯示模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、搶答開關(guān)模塊、蜂鳴器音頻輸出模塊。</p><p>　　2.2．1系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　基本要求</b></p><p>　　(1).給主持人設(shè)置一個(gè)開關(guān)，用來控制系

19、統(tǒng)的清零（編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答器的開始。</p><p>　　(2).搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答器按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在LED數(shù)碼上顯示選手的編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。</p><p><b>　　發(fā)揮部分：</b></p><p>　　(3)搶答器具有定時(shí)搶

20、答的功能，且一次搶答的時(shí)間和答題的時(shí)間可以由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng)“開始”鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)時(shí)間0.5秒左右。</p><p>　　(4)參加選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　(5)如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，

21、卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示FF。</p><p>　　(6)選手如果在主持人按開始鍵之前違規(guī)搶答，系統(tǒng)報(bào)警，LED顯示違規(guī)選手號(hào)碼和FF，直到主持人按下停止鍵。</p><p><b>　　系統(tǒng)組成</b></p><p>　　搶答器的實(shí)現(xiàn)方式有種多樣，通過純電子器件搭建電

22、路實(shí)現(xiàn)，如優(yōu)先編碼器，鎖存器，555定時(shí)器譯碼器等，純電子器件實(shí)現(xiàn)沒有軟件參與，調(diào)試簡單，但是它不易于擴(kuò)展和修改，而且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy電子，電子器件管腳很多，實(shí)際搭建起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，焊接很容易出錯(cuò)。于是，我想到了用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)采用51系列單片機(jī)AT89C51作為控制核心，該系統(tǒng)可以完成運(yùn)算控制、信號(hào)識(shí)別以及顯示功能的實(shí)現(xiàn)。由于用了單片機(jī)，使其技術(shù)比較成熟，應(yīng)用起來方便、簡單并且單片機(jī)周圍的輔助電路也比較少，便于控制和實(shí)現(xiàn)。整個(gè)

23、系統(tǒng)具有極其靈活的可編程性，能方便地對系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)張和更改。其原理框圖如下:</p><p>　　在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，需要先通過仿真軟件測試電路以及編譯的程序，檢查外圍電路設(shè)計(jì)是否合理，軟件編譯是否正確，以及軟件和硬件電路能否正常配合工作，能否準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的功能。如果測試通過，電路仿真沒有問題能完全實(shí)現(xiàn)功能的話就可以實(shí)際的做板子的焊接工作了。在老師的指導(dǎo)下我選擇了常用的單片機(jī)仿真軟件proteus7.0以及

24、keil 進(jìn)行仿真</p><p><b>　　擴(kuò)張單元地址</b></p><p><b>　　無擴(kuò)展單元</b></p><p>　　按鍵、顯示功能的定義</p><p>　　P1口的八位分別接8位選手的按鍵，作搶答按鍵口</p><p>　　P3.1接復(fù)位鍵,按下程序復(fù)

25、位</p><p>　　P3.2接搶答時(shí)間調(diào)整鍵，按下進(jìn)入搶答時(shí)間調(diào)整</p><p>　　P3.3接答題時(shí)間調(diào)整鍵，按下進(jìn)入答題時(shí)間調(diào)整</p><p>　　P3.4接時(shí)間調(diào)整加1鍵，按下被調(diào)時(shí)間加1</p><p>　　P3.5接時(shí)間調(diào)整減1鍵，按下被調(diào)時(shí)間減1</p><p>　　RST接單片機(jī)復(fù)位鍵，按下單片機(jī)

26、復(fù)位</p><p>　　四位八段數(shù)碼管,第一位顯示搶答選手號(hào)，第三、四位顯示倒計(jì)時(shí)間，第二位不用把選手號(hào)和倒計(jì)時(shí)間隔開</p><p><b>　　2.3軟件總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.3.1 存儲(chǔ)單元的分配、標(biāo)志位的定義</p><p>　　OK EQU 20H：搶答開始標(biāo)志位</p>&

27、lt;p>　　RING EQU 22H：響鈴標(biāo)志位</p><p>　　P3.0搶答開始標(biāo)志位</p><p><b>　　P3.1復(fù)位標(biāo)志位</b></p><p>　　P3.2搶答時(shí)間調(diào)整標(biāo)志位</p><p>　　P3.3答題時(shí)間調(diào)整標(biāo)志位</p><p>　　P3.4時(shí)間調(diào)整加1標(biāo)志

28、位</p><p>　　P3.5時(shí)間調(diào)整減1標(biāo)志位</p><p>　　P3.6蜂鳴取反標(biāo)志位</p><p>　　R0作定時(shí)1秒的指針</p><p>　　R1做搶答時(shí)間的存儲(chǔ)單元</p><p>　　R2做答題時(shí)間的存儲(chǔ)單元</p><p>　　R3 做選手號(hào)的存儲(chǔ)單元</p>

29、<p><b>　　R6 做倒計(jì)時(shí)指針</b></p><p><b>　　P0口做送顯段碼口</b></p><p>　　P1口做選手搶答按鍵口</p><p><b>　　P2口做送顯位選口</b></p><p><b>　　P3口做功能鍵口<

30、/b></p><p>　　2.3.2主程序框圖及清單</p><p><b>　　3. 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1主控制器</b></p><p>　　3.1.1 89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.1.2 89C51引腳封裝與功能表

31、</p><p>　　Vcc(40引腳)：接+5V電源</p><p>　　Vss(20引腳):接地</p><p>　　P0口：8位雙向I/O口線，為P0.0-P0.7</p><p>　　P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，為P1.0-P1.7</p><p>　　P2口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，為P2.0-P2.7<

32、;/p><p>　　P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，為P3.0-P3.7</p><p>　　XTAL1：片內(nèi)晶振電路的輸入端</p><p>　　XTAL2：片內(nèi)晶振電路的輸出端</p><p>　　RST/VPP：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　ALE/PROG：地址所存允許

33、信號(hào)。</p><p>　　PSEN：外部存儲(chǔ)器讀選通訊信號(hào)。</p><p>　　EA/VPP：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。</p><p>　　3.1.3 P0P1P2P3口內(nèi)部結(jié)構(gòu)及作為I/O端口時(shí)的使用</p><p>　　P0口和P2的結(jié)構(gòu) P0口的結(jié)構(gòu)：下圖為P0

34、口的某位P0.n(n=0~7)結(jié)構(gòu)圖，它由一個(gè)輸出鎖存器、兩個(gè)三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動(dòng)電路及控制電路組成。從圖中可以看出，P0口既可以作為I/O用，也可以作為地址/數(shù)據(jù)線用。</p><p>　　P0口作為普通I/O口:①輸出時(shí),CPU發(fā)出控制電平“0”封鎖“與”門，將輸出上拉場效應(yīng)管T1截止，同時(shí)使多路開關(guān)MUX把鎖存器與輸出驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管T2柵極接通。故內(nèi)部總線與P0口同相。由于輸出驅(qū)動(dòng)級是漏極開路電路，若驅(qū)

35、動(dòng)NMOS或其它拉流負(fù)載時(shí)，需要外接上拉電阻。P0的輸出級可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。②輸入時(shí)----分讀引腳或讀鎖存器讀引腳：由傳送指令(MOV)實(shí)現(xiàn)；下面一個(gè)緩沖器用于讀端口引腳數(shù)據(jù)，當(dāng)執(zhí)行一條由端口輸入的指令時(shí)，讀脈沖把該三態(tài)緩沖器打開，這樣端口引腳上的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩沖器讀入到內(nèi)部總線。</p><p>　　讀鎖存器：有些指令如：ANL P0，A稱為“讀-改-寫”指令，需要讀鎖存器。上面一個(gè)緩沖器用于讀端

36、口鎖存器數(shù)據(jù)。原因：如果此時(shí)該端口的負(fù)載恰是一個(gè)晶體管基極，且原端口輸出值為1，那么導(dǎo)通了的PN結(jié)會(huì)把端口引腳高電平拉低；若此時(shí)直接讀端口引腳信號(hào)，將會(huì)把原輸出的“1”電平誤讀為“0”電平?，F(xiàn)采用讀輸出鎖存器代替讀引腳，圖中，上面的三態(tài)緩沖器就為讀鎖存器Q端信號(hào)而設(shè)，讀輸出鎖存器可避免上述可能發(fā)生的錯(cuò)誤。**說明：（1）P0口必須接上拉電阻；（2）在讀信號(hào)之前數(shù)據(jù)之前，先要向相應(yīng)的鎖存器做寫1操作的I/O口稱為準(zhǔn)雙向口；三態(tài)輸

37、入緩沖器的作用：（ANL P0，A）</p><p>　　準(zhǔn)雙向口：從圖中可以看出，在讀入端口數(shù)據(jù)時(shí)，由于輸出驅(qū)動(dòng)FET并接在引腳上，如果T2導(dǎo)通，就會(huì)將輸入的高電平拉成低電平，產(chǎn)生誤讀。所以在端口進(jìn)行輸入操作前，應(yīng)先向端口鎖存器寫“1”，使T2截止，引腳處于懸浮狀態(tài)，變?yōu)楦咦杩馆斎?。這就是所謂的準(zhǔn)雙向口。P0作為地址/數(shù)據(jù)總線在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，P0端口作為地址/數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，分為：（1）P0引腳輸出地址

38、/數(shù)據(jù)信息：CPU發(fā)出控制電平“1”，打開“與”門，又使多路開關(guān)MUX把CPU的地址/數(shù)據(jù)總線與T2柵極反相接通，輸出地址或數(shù)據(jù)。由圖上可以看出，上下兩個(gè)FET處于反相，構(gòu)成了推拉式的輸出電路，其負(fù)載能力大大增強(qiáng)。P0作為地址/數(shù)據(jù)總線----真正的雙向口（2）P0引腳輸出地址/輸入數(shù)據(jù)：輸入信號(hào)是從引腳通過輸入緩沖器進(jìn)入內(nèi)部總線。此時(shí)，CPU自動(dòng)使MUX向下，并向P0口寫“1”，“讀引腳”控制信號(hào)有效，下面的緩沖器打開，外部數(shù)據(jù)

39、讀入內(nèi)部總線。P2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　P2口作為普通I/O口：CPU發(fā)出控制電平“0”，使多路開關(guān)MUX倒向鎖存器輸出Q端，構(gòu)成一個(gè)準(zhǔn)雙向口。其功能與P1相同。</p><p>　　P2口作為地址總線：在系統(tǒng)擴(kuò)展片外程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器且容量超過256B (用MOVX @DPTR指令)時(shí)，CPU發(fā)出控制電平“1”，使多路開關(guān)MUX倒內(nèi)部地址線。此時(shí)，P2輸出高8位地址。

40、P1口、P3口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)①P1口的一位的結(jié)構(gòu)它由一個(gè)輸出鎖存器、兩個(gè)三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動(dòng)電路組成----準(zhǔn)雙向口。</p><p><b>　?、赑3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　作為通用I/O口與P1口類似----準(zhǔn)雙向口(W=1)</p><p>　　P3第二功能(Q=1)此時(shí)引腳部分輸入(Q=1、W=1) ,部分輸出

41、(Q=1、W輸出)。P3第二功能各引腳功能定義：P3.0：RXD串行口輸入P3.1：TXD串行口輸出P3.2：INT0外部中斷0輸入P3.3：INT1外部中斷1輸入P3.4：T0定時(shí)器0外部輸入P3.5：T1定時(shí)器1外部輸入P3.6：WR外部寫控制P3.7：RD外部讀控制綜上所述：當(dāng)P0作為I/O口使用時(shí)，特別是作為輸出時(shí)，輸出級屬于開漏電路，必須外接上拉電阻才會(huì)有高電平輸出；如果作為輸入，必須先向相應(yīng)的鎖存器寫“1

42、”，才不會(huì)影響輸入電平。當(dāng)CPU內(nèi)部控制信號(hào)為“1”時(shí)，P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線使用，這時(shí)，P0口就無法再作為I/O口使用了。P1、P2和P3口為準(zhǔn)雙向口,在內(nèi)部差別不大,但使用功能有所不同。P1口是用戶專用8位準(zhǔn)雙向I/O口,具有通用輸入/輸出功能,每一位都能獨(dú)立地設(shè)定為輸入或輸出。當(dāng)有輸出方式變?yōu)檩斎敕绞綍r(shí),該位的鎖存器必須寫入“1”,然后才能進(jìn)入輸入操作。P2口是8位準(zhǔn)雙向I/O口。外接I/O設(shè)備時(shí),可作為擴(kuò)展系統(tǒng)的地址總

43、線,輸出高8位地址,與P0口一起組成16位地址總線</p><p>　　3.1.4 晶體振蕩器電路</p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p><b>　　蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　3.3 八段數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)電路</p><p><b

44、>　　4.軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中包括了以下主要的程序：主程序，查詢程序，非法搶答程序，搶答時(shí)間調(diào)整程序，回答時(shí)間調(diào)整程序，倒計(jì)時(shí)程序，正常搶答處理程序，犯規(guī)處理程序，顯示及發(fā)聲程序。整個(gè)程序主要由定時(shí)器T0、定時(shí)器T1、外部中斷0和外部中斷1和主程序構(gòu)成。主流程圖如4.2.1所示：</p><p><b>　　主程序流程圖</b&

45、gt;</p><p>　　INT0用于調(diào)整搶答時(shí)間，設(shè)計(jì)流程圖如下：</p><p>　　INT1用于調(diào)整答題時(shí)間，設(shè)計(jì)流程圖如下：</p><p>　　定時(shí)器T0用于使揚(yáng)聲器發(fā)聲，當(dāng)需要響鈴時(shí)，把響鈴標(biāo)志位置一，每次中斷都對P3.6取反，揚(yáng)聲器發(fā)聲，改變定時(shí)器初值，可改變揚(yáng)聲器頻率。這里用綠燈閃爍代替。程序流程圖如下：</p><p>　

46、　定時(shí)器T1用于倒計(jì)時(shí)，每次中斷為50ms，當(dāng)計(jì)數(shù)標(biāo)志為20時(shí)即為一秒，顯示數(shù)字減一。其流程圖如下：</p><p>　　5.Proteus仿真系列組圖</p><p><b>　　5.1 復(fù)位圖</b></p><p>　　圖5.1復(fù)位顯示三個(gè)FFF</p><p>　　該圖顯示當(dāng)單片機(jī)復(fù)位后，在4位七段數(shù)碼管上顯示的

47、初始狀態(tài)“F FF”字符。</p><p>　　5.2 設(shè)置計(jì)時(shí)時(shí)間</p><p>　　圖5.2 計(jì)時(shí)時(shí)間為17秒</p><p>　　該圖顯示通過加一按鍵操作后在4位數(shù)碼管上顯示的計(jì)時(shí)時(shí)間為17秒。</p><p>　　5.3 非法搶答并顯示座號(hào)</p><p>　　圖5.3 三號(hào)選手非法搶答</p>

48、<p>　　該圖顯示的是若三號(hào)選手非法搶答時(shí)候，第一位字符顯示單片機(jī)判定的非法選手“3”號(hào)選手，在4位數(shù)碼管上的后兩位顯示非法搶答字符“FF”。</p><p>　　5.4 搶答成功并顯示倒計(jì)時(shí)</p><p>　　圖5.4 六號(hào)選手搶答</p><p>　　圖中顯示的是若6號(hào)選手搶答成功的時(shí)候，4位數(shù)碼管只顯示第一位，表示六號(hào)選手搶答成功。</p

49、><p>　　5.5 搶答成功并顯示倒計(jì)時(shí)</p><p>　　圖5.4 六號(hào)選手搶答</p><p>　　圖中顯示的是若6號(hào)選手搶答成功并開始答題的情形，4位數(shù)碼管的第一顯示是“6”號(hào)選手搶答成功，最后兩位顯示選手答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間還有25秒。</p><p><b>　　6.系統(tǒng)操作說明</b></p><

50、;p>　　本系統(tǒng)共有七個(gè)功能鍵</p><p>　　按鍵A為單片機(jī)復(fù)位鍵</p><p><b>　　按鍵B為搶答開始鍵</b></p><p><b>　　按鍵C為搶答復(fù)位鍵</b></p><p><b>　　按鍵D為答題開始鍵</b></p><

51、p>　　按鍵E為搶答時(shí)間調(diào)整鍵</p><p>　　按鍵F為答題時(shí)間調(diào)整鍵</p><p><b>　　按鍵G為時(shí)間加1鍵</b></p><p><b>　　按鍵H為時(shí)間減1鍵</b></p><p><b>　　7.結(jié)束語-</b></p><p&

52、gt;　　本文研究與設(shè)計(jì)的八路多功能搶答器采用了通用的電子元器件，利用AT89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來。理論聯(lián)系實(shí)踐，體現(xiàn)出大學(xué)生動(dòng)手能力。通過查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我們可能會(huì)記住很多的書本知識(shí)，但是通過畢業(yè)論文，我們學(xué)

53、會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問題。把握重點(diǎn)、攻克難關(guān)，學(xué)到用到、活學(xué)活用。在設(shè)計(jì)過程中由于時(shí)間倉促有很多地方難免存在不足之處，硬件設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，在軟件設(shè)計(jì)中有些功能還尚未開發(fā)出來。但在以后的工作中，我們會(huì)嚴(yán)格要求自己，追求完美。</p><p>　　整個(gè)設(shè)計(jì)通過了軟件和硬件上的調(diào)試、仿真。我想這對于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助的。在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性

54、的問題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。對于單片機(jī)設(shè)計(jì)，其硬件電路是比較簡單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問題。而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力。它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中大部分時(shí)間是用在程序上面的。很多子程序是可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個(gè)子程序才是關(guān)鍵的問題所在，這需要對單片機(jī)

55、的結(jié)構(gòu)很熟悉。因此可以說單片機(jī)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。</p><p>　　但是，通過這次設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處。在設(shè)計(jì)過程中我發(fā)現(xiàn)自己考慮問題很不全面，自己的專業(yè)知識(shí)掌握的很不牢固，所掌握的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件還不夠多，我希望自己的這些不足之處能在今后的工作和學(xué)習(xí)中得到改善。而且，通過這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持和努力，這將為以后的學(xué)習(xí)做出了最好的榜樣！</p>

56、<p><b>　　7 . 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)，張毅剛 彭喜元 編著，電子工業(yè)出版社</p><p><b>　　8 . 系統(tǒng)原理圖</b></p><p><b>　　9.附錄</b></p><p><b>

57、　　程序：</b></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>

58、<b>　　ORG 0003H</b></p><p>　　AJMP INT0SUB</p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p>　　AJMP T0INT</p><p><b>　　ORG 0013H</b></p><p>

59、;　　AJMP INT1SUB</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(shí)間為30s</p><p&g

60、t;　　MOV R2,#60;初設(shè)答題時(shí)間為60s</p><p>　　MOV TMOD,#11H;設(shè)置未定時(shí)器/模式1</p><p>　　MOV TH0,#0F5H</p><p>　　MOV TL0,#0FFH;越高發(fā)聲頻率越高,越尖</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p>　　MOV TL

61、1,#0B0H;100ms為一次溢出中斷</p><p><b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　SETB ET1</b></p><p><b>　　SETB EX0</b>&

62、lt;/p><p>　　SETB EX1;允許四個(gè)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&g

63、t;　　SETB TR0;一開始就運(yùn)行定時(shí)器,以開始顯示FFF.如果想重新計(jì)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&g

64、t;　　ACALL DISPLAY;未開始搶答時(shí)候顯示FFF</p><p>　　JB P3.0,NEXT;</p><p>　　ACALL DELAY</p><p>　　JB P3.0,NEXT;去抖動(dòng),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&

65、gt;<p><b>　　MOV A,R1</b></p><p>　　MOV R6,A;送R1->R6,因?yàn)镽1中保存了搶答時(shí)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(hào)標(biāo)志，這里表示只讀一次有用信號(hào)</p&

66、gt;<p>　　MOV R3,#0AH;搶答只顯示計(jì)時(shí),滅號(hào)數(shù)</p><p>　　AJMP COUNT;進(jìn)入倒計(jì)時(shí)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

67、P1.2,FALSE3</p><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&g

68、t;　　AJMP START</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>&l

69、t;p>　　FALSE3: 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>

70、;<p>　　FALSE6: 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<

71、/p><p>　　;=====INT0(搶答時(shí)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><

72、/p><p><b>　　MOV R4,B</b></p><p>　　MOV R3,#0AH</p><p>　　ACALL DISPLAY;先在兩個(gè)時(shí)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,D

73、EC0;P3.5為-1s鍵,如按下跳到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

74、加起。</p><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&g

75、t;<p>　　DEC0: 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>　　SET

76、R1: MOV R1,#63H</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT0SUB</p><p>　　BACK0: RETI </p><p>　　;=====INT1(回答時(shí)間R2調(diào)整程序)=====</p><p>　　INT1SUB:MOV A,R2</p>

77、;<p>　　MOV B,#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>&l

78、t;p>　　ACALL DISPLAY</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><

79、p>　　CJNE A,#63H,ADD1</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT1SUB</p><p>　　ADD1: INC R2</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　

80、　AJMP INT1SUB</p><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&

81、lt;/p><p>　　SETR2: MOV R2,#63H</p><p>　　ACALL DELAY1</p><p>　　AJMP INT1SUB</p><p>　　BACK1: RETI </p><p>　　;=====倒計(jì)時(shí)程序(搶答倒計(jì)時(shí)和回答倒計(jì)時(shí)都跳到改程序)=====</p><

82、;p>　　REPEAT:MOV A,R2 ;使用錦囊時(shí)重新計(jì)時(shí)</p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><p><b>　　CLR RING </b></p><p>　　COUNT: MOV R0,#00H;重置定時(shí)器中斷次數(shù)</p><p>　　MOV TH1,#

83、3CH</p><p>　　MOV TL1,#0B0H;重置定時(shí)器</p><p>　　RECOUNT:MOV A,R6;R6保存了倒計(jì)時(shí)的時(shí)間,之前先將搶答時(shí)間或回答時(shí)間給R6</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p>　　DIV AB;除十分出個(gè)位/十位</p><p>　　MOV 30H,A;十位

84、存于(30H)</p><p>　　MOV 31H,B;個(gè)位存于(31H)</p><p>　　MOV R5,30H;取十位</p><p>　　MOV R4,31H;取個(gè)位</p><p><b>　　MOV A,R6</b></p><p>　　SUBB A,#07H</p>&

85、lt;p>　　JNC LARGER;大于5s跳到LARGER,小于等于5s會(huì)提醒</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　CJNE A,#05H,FULL;1s中0.5s向下運(yùn)行</p><p><b>　　CLR RING </b></p><p>　　AJ

86、MP CHECK</p><p>　　FULL: CJNE A,#0AH,CHECK;下面是1s的情況,響并顯示號(hào)數(shù)并清R0,重新計(jì)</p><p><b>　　SETB RING</b></p><p><b>　　MOV A,R6</b></p><p>　　JZ QUIT;計(jì)時(shí)完畢</

87、p><p><b>　　DEC R6</b></p><p>　　MOV R0,#00H</p><p>　　AJMP CHECK</p><p>　　LARGER: MOV A,R0</p><p>　　CJNE A,#0AH,CHECK;如果1s向下運(yùn)行,否者跳到查"停/顯示"

88、</p><p>　　DEC R6;計(jì)時(shí)一秒R6自動(dòng)減1</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(jì)時(shí)才有效</p><p>　　AJMP NEXTT</p>&

89、lt;p>　　CHECKK:JNB P3.0,REPEAT ;判斷是否使用錦囊</p><p>　　NEXTT: ACALL DISPLAY</p><p>　　JB OK,ACCOUT;如果是搶答倒計(jì)時(shí),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>　　AC

90、COUT:MOV A,36H</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,TRUE5</p><

91、;p>　　JNB ACC.5,TRUE6</p><p>　　JNB ACC.6,TRUE7</p><p>　　JNB ACC.7,TRUE8 </p><p>　　AJMP RECOUNT</p><p>　　QUIT: CLR OK;如果按下了"停止鍵"執(zhí)行的程序</p><p>&l

92、t;b>　　CLR RING</b></p><p>　　AJMP START</p><p>　　;=====正常搶答處理程序=====</p><p>　　TRUE1:MOV R3,#01H</p><p>　　AJMP LOOPX0</p><p>　　TRUE2:MOV R3,#02H&l

93、t;/p><p>　　AJMP LOOPX0</p><p>　　TRUE3:MOV R3,#03H</p><p>　　AJMP LOOPX0</p><p>　　TRUE4:MOV R3,#04H</p><p>　　AJMP LOOPX0</p><p>　　TRUE5:MOV R3,#

94、05H</p><p>　　AJMP LOOPX0</p><p>　　TRUE6: MOV R3,#06H</p><p>　　AJMP LOOPX0</p><p>　　TRUE7:MOV R3,#07H</p><p>　　AJMP LOOPX0</p><p>　　TRUE8:MO

95、V R3,#08H</p><p>　　AJMP LOOPX0</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>　　M

96、OV 34H,R3;犯規(guī)號(hào)數(shù)暫存與(34H)</p><p>　　HERE: MOV A,R0</p><p>　　CJNE A,#05H,FLASH;0.5s向下運(yùn)行->滅并停響</p><p><b>　　CLR RING </b></p><p>　　MOV R3,#0AH</p><p

97、>　　MOV R4,#0AH</p><p>　　MOV R5,#0AH;三燈全滅</p><p>　　AJMP CHECK1</p><p>　　FLASH: CJNE A,#0AH,CHECK1;下面是1s的情況,響并顯示號(hào)數(shù)并清R0,重新計(jì)</p><p><b>　　SETB RING</b></p

98、><p>　　MOV R0,#00H</p><p>　　MOV R3,34H;取回號(hào)數(shù)</p><p>　　MOV R5,#0BH</p><p>　　MOV R4,#0BH;顯示FF和號(hào)數(shù)</p><p>　　CHECK1: JNB P3.1,QUIT1</p><p>　　ACALL DISP

99、LAY</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=====</p&g

100、t;<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><b&g

101、t;　　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,#0FDH<

102、/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><p

103、><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>　　;&quo

104、t;滅","1","2","3","4","5","6","7","8","9","滅","F"</p><p>　　DAT2:DB 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7d

105、h,07h,7fh,6fh,00H,71H</p><p>　　;第一個(gè)為零,其他與上相同,因?yàn)槭蝗绻麨榱泔@示熄滅</p><p>　　;====加減時(shí)間延時(shí)(起到不會(huì)按下就加N個(gè)數(shù))======</p><p>　　DELAY1: MOV 35H,#08H</p><p>　　LOOP0: ACALL DISPLAY</p>

106、<p>　　DJNZ 35H,LOOP0</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;=====延時(shí)4236個(gè)機(jī)器周期(去抖動(dòng)用到)=====</p><p>　　DELAY: MOV 32H,#12H</p><p>　　LOOP: MOV 33H,#0AFH</p>

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

108、<p>　　LOOP3: MOV 33H,#0FH</p><p>　　MOV A,R7 ;每隔30~35個(gè)機(jī)器周期讀一次P1口,全為1時(shí)為無效數(shù)據(jù),繼續(xù)讀,有一個(gè)不為1時(shí),轉(zhuǎn)到正常搶答處理</p><p>　　JNZ AAAA1 ;沒讀到有效數(shù)據(jù)時(shí)繼續(xù)轉(zhuǎn)到AAAA1</p><p>　　LOOP2: DJNZ 33H,LOOP2</p>

109、<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(shí)候，單片機(jī)首先進(jìn)入倒計(jì)時(shí)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(shí)動(dòng)態(tài)掃描要

110、調(diào)用三次(4ms)延時(shí)程序.這樣就會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)據(jù)口出現(xiàn)滯后,造成1號(hào)優(yōu)先最高.8號(hào)最低.</p><p>　　;故采用在延時(shí)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(shí)的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)</p><p>　　AA0: M

111、OV 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

112、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

113、INT: MOV TH0,#0F5H</p><p>　　MOV TL0,#0FFH</p><p>　　JNB RING,OUT;</p><p>　　CPL P3.6;RING標(biāo)志位為1時(shí)候P3.6口不短取反使喇叭發(fā)出一定頻率的聲音</p><p>　　OUT: RETI</p><p>　　;=====T1溢

114、出中斷(計(jì)時(shí)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>　　LOOPX0:AC

115、ALL BARK</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　MOV R6,A;搶答時(shí)間R2送R6</p><p>　　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>&

116、lt;/p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,#0feH</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LOOPX: JB P2.7,LOOPX</p><p>　　CLR OK;因?yàn)榇痤}的計(jì)時(shí)不再查詢搶答,所以就鎖了搶答<

117、/p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV R5,A</b></p><p><