基于单片机的4位抢答器设计论文

1、单片机课程设计报告项目名称基于单片机的抢答器设计专业班级通信 111 班_学生姓名#_指导教师 #_2013 年 12 月 28 日通信#班，#基于单片机的抢答器设计摘要此次设计提出了用 STC89C5 鲜片机为核心控制元件,设计一个简易的抢答器，本方案以 STC89C5 洋片机作为主控核心，发光二极管、数码管、蜂鸣器等构成四路抢答 器，利用了单片机的按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的抢答器具有实时显示抢答选手的号码的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛， 同时还利用 C 语言编程，使其实现一些基本的功能。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。本设计的系统实用性强、判断精确、操作简

2、单、扩展功能强。它的功能实现是比赛 开始，主持人读完题之后按下总开关，此时数码管显示初始状态0，直到有一个选手抢答时，对应的会在数码管上显示出该选手的编号，同时发光二极管出现闪烁状态，蜂鸣器也会发出声音，以提示有人抢答本题，主持人按下复位键，示意可以答题。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。关键字：STC89C5 单片机；动态显示；中断；按键控制通信#班，#基于单片机的抢答器设计IAbstractThis desig n use STC89C52as the core control eleme nt is prese nted to desig n a simpleresponder, this sche

3、me is STC89C52 single chip microcomputer as control core, light-emittingdiode, digital tube, buzzer and so on four road vies to answer first device, using the sin gle chipmicrocomputer butt on reset circuit, clock circuit, tim ing/in terrupt circuit, design of vies toanswer first appliance has the c

4、haracteristic of real-time display vies to an swer first con testants nu mber, and reset circuit, to start a new round of the an swer and, at the same time also useof C Ianguage programming, make it implements some basic functionality.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。The design of the system is practical, accurate judgme

5、nt, simple operation, strongextended functionality. Its function realization is the match began, and the host to read the topicafter press the main switch, the digital tube display initial condition 0, until there is a con testa ntvies to an swer first, the corresp onding in the con testa nts serial

6、 nu mber is show n on thedigital tube, light-emitting diodes, flicker status at the same time, the buzzer will sound, to remind some one vies to an swer first on tology, host press the reset butt on, the sig nal can be the answer.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。Keywords：STC89C52 microcomputer; Dynamic display; Interrupt

7、; The key control彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。通信#班，#基于单片机的抢答器设计II目录摘要.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。Abstract . 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。第 1 章 绪论 .0茕桢广鳓鯡选块网羈泪。1.1单片机抢答器的背景 .0鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。1.2单片机抢答器的意义 .0籟丛妈羥为贍债蛏练淨。1.3抢答器的应用 .0預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。第 2 章 系统硬件部分的设计 .1渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.1设计要求 .1铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2.2总体设计方案 . .1擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.3 单元模块设计 . .2贓熱俣阃歲匱阊邺稼騷。2.3.1 单片机简介 . .2坛

8、搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2.3.2最小系统的设计 .4蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。2.3.3数码管显示电路 .6買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。2.3.4按键模块设计 .6綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。第 3 章系统的软件设计 .8驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。3.1 抢答器工作原理 . .8猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。3.2 流程图 . .8锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。3.3KEIL 软件简介 .9構氽頑黉碩饨荠龈话骛。第 4 章 系统的仿真与调试 .11輒峄陽檉簖疖網儂號泶。4.1 软件的仿真与调试 .11尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。4.2 硬件的安装与调试 .11识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。4.2.1 晶振电路的测试 .12凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。

9、4.2.2 复位电路的测试 .12恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。4.2.3 显示电路的测试 .12鯊腎鑰诎漣鉀沩懼統庫。总纟吉 . 13硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。参考文献 . 14阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。附录 1 源程序代码 .15氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。附录 2 元件清单 .17釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。通信#班，#基于单片机的抢答器设计III附录 3 仿真图 .18怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。附录 4 实物照片展示19谚辞調担鈧谄动禪泻類。IV通信#班，#基于单片机的抢答器设计致谢.20通信#班，#基于单片机的抢答器设计0第 1 章绪论1.1 单片机抢答器的背景二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和

10、现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC 机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装 置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航 系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称 前冠以形容词-“智能型”。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。

11、在知识竞赛中，往往会用到抢答器。故此我们就选择利用单片机编程来设计抢答器，即使两组的抢答时间相差几微秒，也能轻松的分辨出哪一组（或哪个选手）先抢答到题。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。1.2 单片机抢答器的意义本系统采用单片机作为整个控制核心。控制系统的四个模块为：显示模块、存储模块、语音模 块、抢答开关模块。该系统通过开关电路四个按键输入抢答信号，利用一个数码管来完成显示功能，用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题的，从而实现整个抢答过程。本文主要介 绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它的实际用途。系统工作原理本系统采用STC89C52 单片机作为核心。控制系统四个模块分别为：存储模块、

12、显示模块、语音模块、抢答开关模块。该抢答 器系统通过开关电路四个按键输入抢答信号，利用一个数码管来完成显示功能。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号，单片机控制的智能抢答器设计。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。1.3 抢答器的应用随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示电路实现

13、了其它功能。抢答器又称为第一信号鉴别器，其主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。纣忧蔣通信#班，#基于单片机的抢答器设计1氳頑莶驅藥悯骛。第 2 章系统硬件部分的设计2.1设计要求（1） 总共 6 个按键，两个供主持人用于“开始抢答”和“复位”操作，四个供四 个选手用作“抢答”操作。（2） 用 1 个发光二极管用作开始抢答的指示灯，用 4 个发光二极管分别显示 4 个 选手的抢答状态。（3） 开始抢答后，哪个选手抢答键最先按下，抢答指示灯点亮，蜂鸣器报警，数码管显示选手号码，表示该选手抢答成功，此时其他选手再按键为无效。颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。（4）开始抢答前，若有选手按下抢答键，则其对应的指

14、示灯变为闪烁，蜂鸣器报 警，数码管显示选手号码，表示该选手犯规，此时所有选手按键都将无效。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。（5）出现犯规后，主持人可以利用“复位键”重新开始。2.2总体设计方案方案：依据课题要求，基于 STC89C5：单片机制作的抢答器，其最大的好处就是处 理准确性高、可靠性好、控制功能强。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。采用 STC89C5 单片机作为控制中心，系统可以完成运算控制、信号的控制以及显 示的功能。选手通过按键开光作为输入信号完成输入信号的触发，主持人根据选手的输 入信号准确的判断最先按下的选手且屏蔽其他的抢答信号， 让选手作答。使用外部中断 方式来实现开始抢答，运用按键复位来实现系

15、统的复位，其系统原理框图如下：挤貼綬电麥结鈺贖哓类。通信#班，#基于单片机的抢答器设计2图 2-1 系统原理框图2.3单元模块设计2.3.1单片机简介STC89C51 单片机是采用高性能的静态 80C52 设计由先进 CMOS 工艺制造并带有非易失性 Flash 程序存储器，全部支持12 时钟和 6 时钟操作。P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分别包含 128 字节和 256 字节 RAM 32 条 I/O 口线 3 个 16 位 定时/计数器 6输入 4优先级嵌套中断结构 1个串行 I/O 口可用于多机通信 I/O扩展 或全双工 UART以及片内振荡器和时钟电路。赔荊

16、紳谘侖驟辽輩袜錈。电源电路复位电踣选手按键声音提示数码管显示通信#班，#基于单片机的抢答器设计3T2/P1. 0匚T2EK/F1. 1匚FT 2匚P1. 3 CF1.4匚MOSI/Pl.5匚XISO/F1.6匚SCK/F1.7 C RSTCEKD/F3, 0匚TXD/P3. 1匚INT0/F3, 2 CIWT1/F3. 3匚T0/P9. 4 CT1/P3- 5匚 唾/FM6匚EJ/F0 T E XTAL2匚XTAL1 C FLIPGHD匚 Vcc F0. 0；ADOPO.1/Ain PD. 2/AD2 PO. 3/AH3 PQ. 4/AD4 PO. 5/AD5 PO. 6/AH&巴7/

17、AD7 EA/VPF_ ALE/PEO& PESN F乙7/A15 P2. 6/A14 P2. 5/A13 P2. 4/Al 2 F2. 3/A11 P22/A10 P2. 1/A9 P2. 0/A8图 2-2STC89C52 单片机引脚图各引脚功能介绍如下： VCC 供电电压 GND 接地 P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每个管脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1口的管脚写“ 1”时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被 定义为数据/地址的第八位。在 FLASHY程时，P0 口作为原码输入口，当 FLAS 进行校验 时，P0输出原码

18、，此时 P0 外部电位必须被拉高。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。 P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1 口管脚写入“ 1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASHY程和校验时，P1口作为第八位地址接收。裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4个 TTL 门电流，当 P2 口被写“ 1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。作为输入时，P2 口的管脚电位被外部拉低

19、，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。 在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写 时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASHY程和校验时接收高八位地址信 号和控制信号。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。 P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。125事933843753&G3573483393210311130122913281427152&1G25172418231922202

20、1通信#班，#基于单片机的抢答器设计4当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL），也是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口：绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 INT0（外部中断 0）P3.3 INT1（外部中断 1）P3.4 T0（记时器 0 外部输入）P3.5 T1（记时器 1 外部输入）P3.6 WR （外部数据存储器写选通）P3.7 RD （外部数据存储器读选通）同时 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

21、RST 复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RS脚两个机器周期的高平时间。 ALE / PROG :当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASHY程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个AL0 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8E 地址上置 0。此时，ALE 只有在执行 MOVJXMOV 指令时ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止， 置位

22、无效。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。 PSEN 外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周 期PSE 两次有效。但在访问内部部数据存储器时，这两次有效的 PSEI 信号将不出现。瑣 钋濺暧惲锟缟馭篩凉。 EA/VPP 当 EA 保持低电平时，访问外部 ROM 注意加密方式 1 时，EA 将内部锁定为RESET 当 EA 端保持高电平时， 访问内部 ROM 在 FLAS 编程期间， 此引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP）。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。 XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2 来自反向振荡器的输出。2.3.2最小系统的设计单片机的最小系

23、统电路图:通信#班，#基于单片机的抢答器设计5图 2-3 单片机的最小系统图说明：1复位电路：由电容串联电阻构成，由图并结合“电容电压不能突变”的性质，可以知 道,当系统一上电，RST 脚将会出现高电平,并且，这个高电平持续的时间由电路的 RC 值来 决定。典型的 51 单片机当 RST 脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以，适当 组合RC 的取值就可以保证可靠的复位一般教科书推荐 C 取 10,R 取 8.2K。当然也有 其他取法的，原则就要让 RC 组合可以在 RST 脚上产生不少于 2 个机周期的高电平；2复位输入高电平有效，当振荡器工作是， RST 引脚出现两个机器周期以上的高

24、电平，使单片机复位。此电路除具有上电复位功能外，若要复位只需按“RST”键，此电源 Vcc 经电阻分压，在 RST 端产生一个复位高电平；3晶振电路：典型的晶振取 11.0592MHz（因为可以准确地得到 9600 波特率和 19200 波特率，用于有串口通讯的场合）/12MHz（产生精确的方波便于 12 分频,方便定时操作）；4单片机：一片 STC89C51/52 或其他 51 系列兼容单片机；注意:对于 31 脚 （EA/Vpp） ,当接高电平时，单片机在复位后从内部 ROM 的 0000H 开始 执行；当接低电平时，复位后直接从外部 ROM 的 0000H 开始执行；电源部分：接+5 伏

25、特的电压。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。通信#班，#基于单片机的抢答器设计6233 数码管显示电路其中数码管的显示可以分为两种：静态显示和动态显示。静态显示的段选位和位选位均单独连接，因此占用的I/O 接口多，无法扩展多个数码管，在这种采用这种方式，必须要给LED 恒定的电压，要求电压一直保持，所以一般在 LED 和单片机之间加锁存器，这种显示方式亮度高，编程较简单，结构清晰， 管理也较简单，占用的 CPU 寸间少。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8 个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外

26、为每个数码管的公共端 COM 增加位选通控制电路，位选通由各自独立的 I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个 数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM 端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通 过分时轮流控制各个数码管的 COM 端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱 动。峴扬爛滾澗辐滠兴渙藺。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms 由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足 够快，给人的印象就是一组稳定的显示数

27、据， 不会有闪烁感， 动态显示的效果和静态 显示是一样的，能够节省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。从电路上，按数码管的接法不同又分为共阴和共阳两种。图2-4 是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。其数 码管的外形如下图所示：G卜 T1 1 H A B1 1F G j1 1 1久 B +1 1d；d：bqdlc1 lcohohIrr1 1 1I 1E DC HE D C H +詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。图 2-4 数码管的共阴和共阳极接法2.3.4 按键模块设计通信#班，#基于单片机的抢答器设计74 个抢答按键分别接入单片机的 P3.0P3.3 端口

28、，单片机通过读取 P3.0P3.3 的值图 2-5 按键电路妥善处理，将会引起按键命令的错误执行或重复执行。现在一般均用软件延时的方法来 避开抖动阶段，这一延时过程一般大于 5ms 例如取 10-20mso 如果监控程序中的读键 操作安排在主程序（后台程序）或键盘中断（外部中断）子程序中，则该延时子程序便 可直接插入读键过程中。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。按键的触点在闭合和断开时均会产生抖动,这时触点的逻辑电平是不稳定的,如不来判断当前输入的是 4 个抢答按键中的哪一个。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。o，Y口选手选和陀.卄眉F7 3AtlP2*AaPJ1VFVW口TE田PJ-ZHTTBF3WHP3.#HDP

29、3STT1Pl.OrpMtrrarT5通信#班，#基于单片机的抢答器设计8图 2-6 数码管显示电路第 3 章系统的软件设计在软件设计中，一般采用模块化的程序设计方法，它具有明显的优点。把一个多功 能的复杂的程序划分为若干个简单的、功能单一的程序模块，有利于程序的设计和调试， 有利于程序的优化和分工，提高了程序的阅读性和可靠性，使程序的结构层次一目了然。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。3.1 抢答器工作原理抢答器是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。在抢答竞赛或呼叫时，有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部的寄存

30、器工作，并识别、记录第一个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生 超时信号。在整个抢答器工作过程中，显示电路、声音电路等还要根据现场的实际情况 向外电路输出相应信号。陽簍埡鮭罷規呜旧岿錟。3.2 流程图流程图是使用图形表示算法的思路是一种极好的方法，不论采用何种程序设计方 法，程通信#班，#基于单片机的抢答器设计9序总体结构确定后，一般以程序流程图的形式对其进行描述。总体框图中的各个子模块或各个子任务也应该结合具体的教学模型和算法画出较详细的程序流程图，供后面编写具体程序和阅读程序使用。流程图是由一些图框和流程线组成的， 其中图框表示各种操作的类型，图框中的文 字和符号表示操作的内

31、容，流程线表示操作的先后次序。流程图的基本结构为顺序结构， 分支结构（又称选择结构），循环结构。为便于识别，绘制流程图的习惯做法是：方框表示：要执行的处理（Process平行四边型表示：代表资料输入（In put）不规则图形代表资料输出（Output）或报表输出（Print）菱形表示：决策或判断（例如：lf.Then.Else）沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。幵始初始化V 二有选手按犍？显示选手1軽四器发声图 3-1 主程序流程图在抢答竞赛或呼叫时，有多个信号同时或不同时送入主电路中， 抢答器内部的寄存 器工作，并识别、记录第一个号码，同时内部的定时器开始工作，记录有关时间并产生 超时信号。在整个抢答器

32、工作过程中，显示电路还要根据现场的实际情况向外电路输出 申相应彳信号。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。通信#班，#基于单片机的抢答器设计103.3KEIL 软件简介单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为 CPU可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极 少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码， 用于 MCS-51 单片机的汇编软件有早期的 A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语 言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil 软件是目前最流行通信#班，#基于单片机的抢答器设计11开发

33、 MCS-51 系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil 即可看出。Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真 调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一 起。运行Keil 软件需要 Pentium 或以上的 CPU, 16MB 或更多 RAM、20M 以上空闲的 硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP 等操作系统。掌握这一软件的使用对于使 用 51 系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果你使用 C 语言编程，那么 Keil 几乎就是你的不二之选 （目前在国内你只能买到该软件、

34、 而你买的仿真机也很可能只支持该 软件） ，即使不使用 C 语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件 仿真调试工具也会令你事半功倍。Keil C51 生成的目标代码效率非常之高，多数语句生 成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。打开 Keil 软件，首先，建立工程文件，然后新建一文档，输入自己编写的程序。 点击保存， 保存为.ASM 文件 （C 语言为.C 文件）。然后， 然后再单击 Add Files to Group Source Group1。然后勾选生成.HEX 文件选项，最后点击编译，如图 3-2 所示。謾饱兗争

35、詣繚鮐癞别濾。Jil* fdLl LErij-ftCl旺沁fl止F红ipkHTAlm紋P十xls；9 0弔中A驚厂二J #4 *J耳边|E|JS1也3曲也此牡而齐Fl3 ft wBuild target Target 1*1ua4Programdata-8.0 xdata-0 code-59creating h宜工f ila fromRi333* ,f333 Q Error(s) Q. 1|eIkiiid 人 Commard 人 Fnd n FIIES/lb_ u I通信#班，#基于单片机的抢答器设计12第 4 章系统的仿真与调试4.1 软件的仿真与调试Proteus ISIS 是英国 Lab

36、center 公司开发的电路分析与实物仿真软件，它可以仿真、 分析（SPICE 洛种模拟器件和集成电路。该软件的主要特点总结后有以下四点：呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。1实现了单片机仿真和 SPICE 电路仿真相结合的功能。2支持目前主流单片机系统的仿真。3提供了软件调试功能，并可以与 WAVE 联合仿真调试。4具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和 SPICE 分析于一身的仿真软件，功能极其强大。 在电子领域中也起到了很大的作用， 它的出现仿真不需要先焊接电路，可以先仿真调试 通过后在焊电路，节省了不少在硬件调试上所花的时间。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。Proteus ISIS 的工作界面

37、是一种标准的 Windows 界面。它包括标题栏、主菜单、状 态栏、标准工具栏、绘图工具栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控 制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口等十几个工具，方便了使用者的使 用。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。首先打开已经画好的 proteus DSN 文件，双击图中的 STC89C52 芯片，就弹出一个 窗口，在 Program File 项中通过路径选择在 WAVE 中生成的 HEX 文件，双击选中后确 定，这样仿真图中的 STC89C51 芯片就已经读取了本设计中的 HEX 文件。单击“三角 形按钮”进行仿真。通过对仿真结果的观察来对程序进行修改，最终使

38、程序到达设计要 求。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。4.2 硬件的安装与调试按照之前设计好的抢答器原理图，详细计算系统中各个元件的参数，选择相应器件， 焊接实际电路板。由于考虑到万能板大小的问题及元件之间连线的方便， 在焊接元器件 前必须考虑元件的布局然后进行实际操作。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。制作好的电路板可以用万用表（200 欧姆档）的红、黑表笔测试电路板的每条走线， 当其电阻非常小时，证明走线没有断开，当其电阻很大时，证明该条走线断了，应该重 新走线，使电路板在电气上得到正确地连接。选用万用表的20K 欧姆档，检测电路中是否存在短路。因为系统采用的是共阴极数码管作为显示电路，必须确保数码管的公共端接的

39、是低电平。灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。421晶振电路的测试通信#班，#基于单片机的抢答器设计13在单片机正常运行的必要条件是单片机系统的时钟稳定正常。实际中，因为各种原因导致系统时钟不正常而出现系统无法正常运行的情况时有，因此系统时钟是否振是通电检查的首要环节。在系统通电的状况下，用万用表的直流电压档（20V），分别测量XTAL1 和 XTAL2 引脚的电压，看是否正常，在调试过程中，测得电压XTAL1 弓|脚应为 2.05V,XTAT2 应为 2.15V。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。4.2.2复位电路的测试复位不正常也会导致系统不能工作。 如果复位引脚始终为高电平，系统将始终处于 复位状态；如果始终为低

40、电平，不能产生复位所需的高电平信号脉冲， 则系统也可能无 法正常工作。单片机正常工作时，RST 复位引脚应为 0V，按下复位按键时，复位引脚 为高电平 5V左右。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。4.2.3显示电路的测试显示电路是抢答器正常运行最直观的观察窗口， 我们可以通过观察显示电路的显示 结果观察系统能否正常运行。当显示电路按照电路图焊接好后，用万用表的测二极管档 位，将黑表笔接共阴数码管的公共段，然后将红表笔接数码管的各段，当数码管的段能 正常显示，说明各点焊接正常。将 R3 到 R9 及共阴数码管焊好，再将集成电路插座焊 上，这样这部分电路就制作完成了。接下来对这部分电路进行测试，接上电源，数码

41、管 全灭，用一导线的一端与地线相连，另一端依次碰集成电路插座的 20 脚到 26 脚，一边 碰一边查看数码管，正常时可以看到每碰一个脚，对应一段数码管灯亮。若不亮，仔细 查看与该脚相连的电阻及数码管是否虚焊。趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。将烧录好程序的 AT89C2051 芯片插上（我们提供的芯片中已烧录好程序），注意方 向不要插错（反插容易损坏芯片），芯片上有一个小三角的标记处为 1 脚。只要元件焊 接无误，按以上制作流程操作，装好后就可以正常工作。制作完成的4 路抢答器见。所有元件全部制作完成后，接上电源，电源指示灯亮，按动4 路抢答开关中的任何一路，音乐响起，同时数码管显示相应的抢答开关号。抢答

42、成功后，按下复位键，系统返回抢 答状态。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。总结本次课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。通过这次课程设计， 我对单片机的知识有了进一步的学习。 通过这次设计，本人在多方面都有所提高。通过 这次设计，综合运用本专业所学课程的理论，设计工作的实际训练从而培养和提高学生 独立工作能力，巩固所学的内容，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在设计过程中遇到了很多问题，我都没有放弃，不明白的地方就及时 查资料，问同学或是找老师帮忙。经过查阅有关方面的书籍，获取了很多专业方

43、面的知 识，拓展通信#班，#基于单片机的抢答器设计14了视野，增加了我实际动手能力。视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。通过这次的实训在软件方面在进一步学习了汇编程序编译环境keil uVision3，并且学习新的软件 proteus 7,学习在上面画电路图，硬件与程序相结合仿真路。在此感谢 我们的老师，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循 循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次设计的每个实验细节和每个结 果，都离不开老师您的细心指导。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。通信#班，#基于单片机的抢答器设计15参考文献1张毅刚 彭喜元 彭 宇 单片机原理及其应用2010 , 05 :(

44、 101-113 ).緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。2谭浩强 C 程序设计 2005, 07 :(219-278 ).3戴佳.单片机 C51 语言应用程序设计.电子工业出版社，2006.7:168-1694朱民雄.计算机语言技术.北京航空航天大学出版社， 2002.1:103-1055李鸿.单片机原理及应用.湖南大学出版社 2004:8:72-736刘建清单片机技术国防工业出版社，2006.8: 104-1057杨宁，胡学军单片机与控制技术北京航空航天大学出版社，2005-03:306-3228马忠梅等.单片机 C 语言应用程序设计.北京航空航天大学出版社，1997:201-211通信#班，#基于单片机的抢答器设计16附录 1 源程序代码ORG 000MP BEGINTABLE:;共阴极数码管显示代码表DB 3FH,06H,5cH,4FH,66HDB 6DH,7DH,07H,7FHDELAY:MOVR5, #20LO