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1、- -.- - 可修编-. 摘 要抢答器是一种常见的电子产品，尤其是在各类智力竞猜中，为了实现选手的公平性，性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。这里通过两种设计方案的比照，最终选定了用单片机AT89S52实现抢答器电路。由于单片机具有可编程定时器和中断设备，便于实现编程和时间的准确控制。所用方案电路构造简单，易于实现，它用七段数码管来显示，且具有简单精准的报警电路。所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性，主持人可以根据题目难易进展时间设定，这样进一步保证了公平性。由于它具有本钱低廉，构造简单，且性能优良的诸多优点，必定会得到广泛的应用。关键词：抢答器 ，AT89S52 ，七段数码管，时

2、间设定. ABSTRACTResponder is a mon electronic products, especially in the various intelligence quiz, in order to achieve equity players, with e*cellent performance often can be further Responder units of all ages.There are two designs by parison, and ultimately selected to achieve with the MCU AT89S52

3、Responder circuit.Since MCU with programmable timer and interrupt devices, easy to implement programming and precise control of time.Circuit structure used in the program is simple, easy to implement, it uses seven segment LED displays, and the precision of the alarm circuit is simple.The selected p

4、rogram is a very important feature of the fle*ibility, the host can set the topic difficulty for time, so to further ensure fairness.Because of its low cost, simple structure, and the many advantages of good performance will certainly be widely used.Key words: Responder, AT89S52, Seven-Segment Digit

5、al Tube, The Time Set- -. 目 录TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc294795046第1章引言 PAGEREF _Toc294795046 h 1HYPERLINK l _Toc2947950471.1单片机诞生 PAGEREF _Toc294795047 h 1HYPERLINK l _Toc294795054第2章数字抢答器的概述及制作要求 PAGEREF _Toc294795054 h 2HYPERLINK l _Toc2947950552.1数字抢答器的概述 PAGEREF _Toc294795055 h 2HYPERLINK l

6、_Toc2947950562.2设计任务与要求 PAGEREF _Toc294795056 h 2HYPERLINK l _Toc2947950572.3单片机抢答器的背景 PAGEREF _Toc294795057 h 3HYPERLINK l _Toc2947950582.4单片机抢答器的意义 PAGEREF _Toc294795058 h 4HYPERLINK l _Toc2947950592.5 抢答器的应用 PAGEREF _Toc294795059 h 4HYPERLINK l _Toc294795060第3章单片机芯片的选择及抢答器方案 PAGEREF _Toc294795060

7、 h 6HYPERLINK l _Toc2947950613.1单片机芯片的选择 PAGEREF _Toc294795061 h 6HYPERLINK l _Toc2947950623.2抢答方案 PAGEREF _Toc294795062 h 6HYPERLINK l _Toc294795063第4章硬件电路设计 PAGEREF _Toc294795063 h 8HYPERLINK l _Toc2947950644.1总体设计 PAGEREF _Toc294795064 h 8HYPERLINK l _Toc2947950654.2单片机管脚及外围电路 PAGEREF _Toc2947950

8、65 h 9HYPERLINK l _Toc2947950664.3复位电路的设计 PAGEREF _Toc294795066 h 15HYPERLINK l _Toc2947950674.4显示电路的设计 PAGEREF _Toc294795067 h 16HYPERLINK l _Toc2947950684.5按钮输入电路的设计 PAGEREF _Toc294795068 h 16HYPERLINK l _Toc294795069第5章系统软件设计 PAGEREF _Toc294795069 h 18HYPERLINK l _Toc2947950705.1程序流程图 PAGEREF _To

9、c294795070 h 18HYPERLINK l _Toc2947950715.2程序清单 PAGEREF _Toc294795071 h 19HYPERLINK l _Toc2947950725.3中断程序 PAGEREF _Toc294795072 h 21HYPERLINK l _Toc294795073中断 PAGEREF _Toc294795073 h 21HYPERLINK l _Toc294795074中断所用到的存放器 PAGEREF _Toc294795074 h 21HYPERLINK l _Toc294795075为什么采用中断控制方式 PAGEREF _Toc294

10、795075 h 22HYPERLINK l _Toc2947950765.4软硬件调试 PAGEREF _Toc294795076 h 23HYPERLINK l _Toc2947950775.5设计结果及分析 PAGEREF _Toc294795077 h 23HYPERLINK l _Toc294795078第6章产品的样品 PAGEREF _Toc294795078 h 25HYPERLINK l _Toc294795079第7章总结 PAGEREF _Toc294795079 h 26HYPERLINK l _Toc2947950807.1现状概述 PAGEREF _Toc29479

11、5080 h 26HYPERLINK l _Toc294795081参考文献 PAGEREF _Toc294795081 h 27HYPERLINK l _Toc294795082致 PAGEREF _Toc294795082 h 28- -.- - 可修编-. 第1章 引言1.1单片机诞生单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。SCM即单片微型计算机Single Chip Microputer阶段，主要是寻求最正确的单片形态嵌入式系统的最正确体系构造。“创新模式获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的开展道路。在开创嵌式系统独立开展道路上，Intel公功不可

12、没。MCU即微控制器Micro Controller Unit阶段，主要的技术开展方向是不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，开展MCU的重任不可防止地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的开展也有其客观因素。在开展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速开展到微控制器。因此，当我们回忆嵌入式系统开展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。.单片机是嵌入式系统的独立开展之

13、路，向MCU阶段开展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的开展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的开展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的开展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。单片机的开展单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，开展很快。自单片机诞生至今，已开展为上百种系列的近千个机种。- -.- - 可修编-. 第2章 数字抢答器的概述及制作要求2.1数字抢答器的概述对于抢答器我们大家来说都不陌生，它是用于很多竞赛场合，真正实现先抢先答，让最先抢到题的选手来答复下列问题。抢答器不仅

14、考验选手的反响速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，表达了公平公正的原则。课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进展全面系统的训练。进展课程设计可以让学生把学过的比拟零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统。2.2设计任务与要求1根本要求：1给主持人设置一个开关，用来控制系统的清零显示数码管灭灯和抢答器的开场。2抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开场后，假设有选手按动抢答器按钮，立即锁存，并在LED数码上显示选手的，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，制止其他选手抢答。2发挥局部：1抢答器具有定时抢答的功能

15、，且一次抢答的时间可以由主持人设定如30秒。当节目主持人启动“开场键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5秒左右。2参加选手在设定的时间抢答，抢答有效，定时器停顿工作，显示器上显示选手的和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。3如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，制止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。4选手如果在主持人按开场键之前违规抢答，系统报警，LED显示违规选手和FF，直到主持人按下停顿键。3设计目的：1训练学生正确地应用单片机，培养解决工业控制、工业检测等领域具体问题的初步能力

16、。2让学生通过所做课题，熟悉单片微机应用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、工作容、工作步骤。3进展根本技能训练；使理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。4设计准备：首先，通过查阅资料，掌握和了解本工程需要的知识，如：+5V电源原理及设计，单片机复位电路工作原理及设计，单片机晶振电路工作原理及设计，按键电路设计，蜂鸣器驱动电路设计，数码管特性及使用，芯片74LS245及AT89S52单片机的引脚，单片机汇编语言及程序设计。再者，备齐所需的工具及元件，如：烙铁、电线、焊锡、各种元器件等。最后，在焊接测试过程中，需注意平安，如：焊接时，电源是否有漏电；调试时，需注意不要将芯片烧

17、坏等。2.3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，即可进展简单运算和控制。因为，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

18、的成效，常在产品名称前冠以形容词“智能型，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的*些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了更确切的知道哪一组或哪一位选手先抢答到题，必须要有一个系统来完成这个任务。假设在抢答中，只靠人的视觉或者是听觉是很难判断出哪一组或哪一个选手先抢答到题的。利用单片机编程来设计抢答器，可以使以上问题得以解决，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的。本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它

19、的实际用途。2.4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；用按键来让选手进展抢答，在数码管上显示哪一组先答题的，从而实现整个抢答过程。在知识比赛中， 特别是做抢答题目的时候， 在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。本文主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它

20、的实际用途。系统工作原理本系统采用89S52单片机作为核心。控制系统的四个模块分别为：存储模块、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。2.5 抢答器的应用随着我国经济和文化事业的开展，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，功能也比拟简单，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

21、新型智能的抢答器，在保存了原始抢答器的根本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路构造。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。传统普通抢答器主要存在以下缺陷：1、在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违规抢答信号，而对没有违规的有效抢答信号不能进展处理，因而使该次抢答过程变为无效。2、当有多个违规抢答时，普通抢答器或采用优先编码电路选择其中一个，或利用抢答电路电子元件的“竞争选择其中一个。对于后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定。各路抢答信号的“竞争能力也被固定，因而本质上也有优先权。普通抢答器存在不公平性。3、当有多个违规抢答时，普通抢答器只

22、能“抓住其中一个而出现“漏洞。- -.- - 可修编-. 第3章 单片机芯片的选择及抢答器方案3.1单片机芯片的选择单片机选用的是Atmel公司推出的AT89S52，它是一种低成效、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。在单芯片上拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，使得AT89S52具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断构造，全双工串行口，片晶振及时钟电路。空闲

23、模式下，CPU停顿工作，允许RAM、定时器/计数器串口、中断继续工作。掉电保护方式下RAM容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停顿，直到下一个中断或硬件复位为止。而且，它还具有一个看门狗(WDT)定时/计数器。如果程序没有正常工作，就会强制整个系统复位，还可以在程序陷入死循环的时候，让单片机复位而不用整个系统断电，从而保护你的硬件电路。AT89S52有40个引脚，32个外部双向输入/输出I/O端口，同时含2个外中端口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的

24、Flash存储器可有效地降低开发本钱。3.2抢答方案抢答器的实现方式有种多样，通过纯电子器件搭建电路实现，如优先编码器，锁存器，555定时器译码器等，纯电子器件实现没有软件参与，调试简单，但是它不易于扩展和修改，而且电路构造复杂，调试困难电子，电子器件管脚很多，实际搭建起来费时费力，焊接很容易出错。于是，我想到了用单片机实现。单片机体积小价格低，应用方便，稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。由于单片机本身不具有软件编译测试的功能，我们需要借助其他软件编译，将编译好的程序“烧入单片机。 在实际电路设计中，需要先通过仿真软件测试电路以及

25、编译的程序，检查外围电路设计是否合理，软件编译是否正确，以及软件和硬件电路能否正常配合工作，能否准确的实现所设计的功能。如果测试通过，电路仿真没有问题能完全实现功能的话就可以实际的做板子的焊接工作了。在教师的指导下我选择了常用的单片机仿真软件proteus6.9以及keil 进展仿真。- -.- - 可修编-. 第4章 硬件电路设计4.1总体设计基于AT89S52单片机抢答器由控制核心AT89S52单片机、复位电路、电源电路、选手主持人按键、声音提示和数码显示等局部组成，系统框图如图4-1所示。图1基于AT89S52单片机抢答器系统框图如图4-1基于AT89S52单片机抢答器系统框图实现功能：

26、基于AT89S52单片机设计制作一个抢答器，晶振采用12MHz。1通过复位按键，电路进入就绪状态，等待抢答。2首先由主持人根据题目的难易程度，可以用按键手动设置0-99秒的抢答时间，然后主持人按下开场抢答按键，同时蜂鸣器将发出响声，系统进入倒计时状态和抢答状态。3在电路中“S1-S8为8路抢答器的8个按键，如果有人按下按键，程序就会判断是谁先按下的，然后数码显示管就会显示抢答成功选手的，并封锁键盘，保持刚刚按键按下时刻的时间，制止其他人按键的输入，从而实现了抢答的功能。4如果在设定的时间中没有一个人按下按键，一到时间，则产生报警信号已经超时，不可以抢答。抢答成功后，系统进入答题道计时，如果在设

27、定的时间中，没回来上，系统将会产生超时报警。5系统预设抢答时间是30秒，答题时间是60秒。6当要进展下一次的抢答时，由主持人先按一下复位按键，电路复位，进入下一次抢答的就绪状态。4.2单片机管脚及外围电路电源电路为单片机以及其他模块提供标准5V电源。晶振模块为单片机提供时钟标准，使系统各局部能协调工作。复位电路模块为单片机系统提供复位功能。单片机作为主控制器，根据输入信号对系统进展相应的控制。选手按下相应的按键，蜂鸣器发出提示音，直到按键释放。数码管显示最先按下按键选手的。选手答复完毕，主持人按下准备按钮，数码管清零，蜂鸣器停顿发声，可以进入下一题的抢答。如图4-2所示。图42 AT89S52

28、单片机抢答器原理图图43 AT89S52引脚图和电路用法芯片的特点，如图4-3所示：40个引脚,8k Bytes Flash片程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器RAM,32个外部双向输入/输出I/O口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗WDT电路,片时钟振荡器。此外,AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停顿芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP

29、和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。 主要功能特性： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断构造，全双工串行口，片晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停顿工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停顿，直到下一个中断或硬件复位为止。管脚说明：VCC : 电源GND: 地P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱

30、动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有部上拉电阻。在 flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1 口：P1 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流IIL。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入P1.0/T2和时器/计数器

31、2的触发输入P1.1/T2E*。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。引脚号 第二功能P1.0 T2定时器/计数器T2的外部计数输入，时钟输出P1.1 T2E*定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制P1.5 MOSI在系统编程用P1.6 MISO在系统编程用P1.7 SCK在系统编程用P2 口：P2 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流IIL。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据

32、存储器例如执行MOV* DPTR时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的部上拉发送1。在使用8位地址如MOV* RI访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3 口：P3 口是一个具有部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流IIL。P3口亦作为AT89S52特殊功能第二功能使用， 在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。端

33、口引脚 第二功能：P3.0 R*D(串行输入口)P3.1 T*D(串行输出口)P3.2 INTO(外中断0)P3.3 INT1(外中断1)P3.4 TO(定时/计数器0)P3.5 T1(定时/计数器1)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)此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE地址锁存允许输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它

34、可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲PROG。如有必要，可通过对特殊功能存放器SFR区中的8EH单元的D0位置位，可制止ALE操作。该位置位后，只有一条MOV*和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE制止位无效。PSEN程序储存允许PSEN输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S52由外部程序存储器取指令或数据时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。EA/VPP外部访问

35、允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器地址为0000H-FFFFH，EA端必须保持低电平接地。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时部会锁存EA端状态。如EA端为高电平接Vcc端，CPU则执行部程序存储器的指令。FLASH存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。gK6838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用-根本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号图44 74LS245引脚图和电路用法74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。如图4-4所示。74LS

36、245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。当8051单片机的P0口总线负载到达或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0，信号由 B 向 A 传输；接收DIR=“1，信号由 A 向 B 传输；发送当/CE为高电平时，A、B均为高阻态。由于P2口始终输出地址的高8位，接口时74LS245的三态控制端/1G和/2G接地，P2口与驱动器输入线对应相连。P0口与74LS245输入端相连,/E端接地，保证数据现畅通。8051的/RD和/PSEN相与后接DIR，使得/RD或/PSEN有效时，74LS245输入P0.iDi，其它时间处于

37、输出P0.iDi。表4-1元器件清单元件名称型号数量/个用途单片机AT89S521控制核心按键1主持人输入电容30pF2晶振电路晶振12MHz1晶振电路电解电容10uF/10v1复位电路电阻10k1复位电路按键1复位电路按键8选手输入三极管90151蜂鸣器及其驱动电路蜂鸣器1蜂鸣器及其驱动电路电阻10k蜂鸣器及其驱动电路数码管1位共阴1显示电路集成块74LS2451驱动ISP接线口2*5接口1下载程序万用板140脚IC测试座1电池盒14.3复位电路的设计单片机的第9脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图4-5所

38、示:图45 复位电路在方案中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位可使存放器及存储器的值都恢复到初始值,而前面的功能提到了倒计时间需要有记忆功能,该功能实现的前提条件就是不能对单片机进展硬件复位,所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程序执行的起始地址。4.4显示电路的设计显示电路使用了七段数码管7SEG-MP*4-CC，它是共阴极的，由高电平点亮，如图4-6所示。图4-6 阴极七段数码管4.5按钮输入电路的设计抢答器的输入按钮使用常开开关，如图4-7所示。图4-7 抢答按键这些常开开关组成了抢答按键，硬件电路简单，在程序设

39、计上也不复杂，只要在程序中消除在按键过程中产生的“毛刺 现象就可以了。这里采用最常用的方法即延时法，其的原理为：因为“毛刺脉冲一般持续时间短，约为几ms，而按键的时间一般远远大于这个时间,所以当单片机检测到有按键动静后再延时一段时间(这里取10ms)后再判断此电平是否保持原状态,如果是则为有效按键，否则无效。- -.- - 可修编-. 第5章 系统软件设计5.1程序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，不管采用何种程序设计方法，程序总体构造确定后，一般以程序流程图的形式对其进展描述。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

40、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容，流程线表示操作的先后次序。流程图的根本构造为顺序构造，分支构造又称选择构造，循环构造。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Input 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：If.Then.Else上电复位后数码管清零，P2.0置高电平，蜂鸣器不发声。循环扫描P3口，看是否有按键按下，如果有按键按下，则转入判断是哪个选手按下按键，并在数码管上显示选手号；P2.0输出方波信

41、号驱动蜂鸣器发声，主持人按键按声，系统重新进入主程序继续进展下一轮抢答。程序流程图如图5-1所示：图5-1抢答器程序流程图5.2程序清单基于AT89S52单片机抢答器的设计程序清单如下：ORG 0000HJMPBEGINTABLE: DB 3Fh,06h,5Bh,4Fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh;共阴极数码管显示代码表DELAY: MOV R5,#20 ;延时2020ms子程序LOOP4: MOV R6,#50LOOP5: MOV R7,#100DJNZ R7,$DJNZ R6,LOOP5DJNZ R5,LOOP4RETBEGIN: MOV P2,#0FFH ;P2口置高

42、电平，准备接收信号 MOV R4,#0 ; “R4的标志值清零MOV A,R4 ; “R4位标志值送A存放AGAIN: MOV DPTR,#TABLE ;查表取R4段码送P1口显示 MOVC A,A+DPTRMOV P1,ALOOP1: MOV A,P3 ;接收P3口的抢答信号，判断是否有抢答信号，如果没有抢答信号再返回LOOP1 CPL A JZ LOOP1LOOP2: RRC A ;有抢答信号则逐次移动判断是哪一位抢答INC R4 ;每移一次位，R4位标志值加1JNC LOOP2 ; 如果没有遇到抢答信号返回LOOP1继续移位MOV A, R4 ; 遇到抢答信号把R4位标志送AMOVC A

43、, A+DPTR ;找到相应位的显示代码MOV P1, A ;送P1口显示LOOP3: JNB P2.2, BEGIN ;假设主持人按了复位信号键则转向程序复位CPL P2.0 ;假设没按复位信号键，则通过P2.0给出上下信号驱动蜂鸣器 LCALL DELAY ;调用延时程序SJMP LOOP3 ;P2.0口反复间隔0.4秒变化，驱动蜂鸣器 END5.3中断程序5.3.1中断中断是指由于*种随机事件的发生，计算机暂停现行的程序的运行，转去执行另一个程序，以处理发生的事件，处理完毕后又自动返回原来的程序继续运行。有五种中断源：外部中断0、外部中断1、定时器中断0、定时器中断1、串行中断。它们的描

44、述如下表所示：五种中断源的表示中断源符号名称终端引起的原因中断矢量地址INT0外部中断0由P3.2低电平或下降沿信号0003HT0定时器中断0定时/计数器0回零溢出P3.40013HINT1外部中断1由P3.3低电平或下降沿信号000BHT1定时器中断1定时/计数器1回零溢出P3.5001BHTI/RI串行中断串行口接收或发送完帧数据引起的中断0023H5.3.2中断所用到的存放器介绍定时器/计数器中所介绍的存放器：1、定时器/计数器控制存放器TCONTCON的作用是控制定时器的启动停顿，标志定时器的溢出和中断情况；2、中断允许控制存放器IE对中断源的开放或屏蔽由中断存放器IE控制的，地址为0

45、A8H，即可以按字节寻址，也可以按位寻址。当单片机复位时，IE被清零。3、串行控制存放器SCON定时/计数器的控制方法：在启动定时/计数器工作之前CPU必须将一些命令写入定时/计数器中，这个过程称为定时/计数的初始化。定时/计数器的初始化通过定时/计数器的方式存放器TMOD和控制存放器TCON来完成。1定时/计数器方式存放器TMOD表选择定时方式表GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定时器1 定时器0M1M0工作方式功能说明00方式013位计数器01方式116位计数器10方式2自动再装入8位计数器11方式3定时器0：分成两个8位计数器；定时器1：停顿计数2中断程序的编写的步骤：a、根据

46、要求设置IE中断允许存放器的对应位EAEA总中断允许位 EA=1开放所有的中断；EA=0制止所有的中断，*个中断源还有相应中断允许位 当=1时：允许相应中断源的中断；当=0时：制止相应中断源的中断；b、INT0、INT1设定触发方式IT0外部中断触发方式控制位当为0时：低电平触发；当为1时：下降沿触发；c、返回值是Void中断函数名 interrupt()5.3.3为什么采用中断控制方式CPU与外部设备的数据传送方式：1、无条件传送方式CPU总认为外设处于准备好的状态，外设比拟简单2、程序查询传送方外设有一个状态状态存储在存放器缺点：CPU工作效率低，CPU处于等待的状态，为解决此缺点便出现了

47、第三种传送方式3、中断传送方式中断是指由于*种随机事件的发生，计算机暂停现行的程序，转去执行另一程序以处理发生的 事件，处理完毕后又自动返回原来的程序继续运行。优点：1、实现分时操作CPU分为多个I/O设备效劳，提高计算机的利用率提前安排好的函数而中断不同；2、实时响应CPU能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强；3、可靠性高CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力，从而使系统的可靠性提高。定时器的初始化a、 确定工作方式-对TMOD赋值；b、设置初始值-直接将初值写入THO，TLO；c、开启定时器的中断-ETO=1 EA=1；5.4软硬件调试1锁存器电路调试：接上电源,主持人开关翻开,任意按下一路抢答开关,看LED数码管是否显示相应的数字,然后再按其它开关,看这时LED数码是否显示其它数字，此数码管不显示其它数字，锁存器电路正常。2显示电路调试：显示电路主要是由一块74LS245芯片和一个七段LED数码显示器组成的.在调试时,当接上电源后,用各开关翻开或断开来判断七段LED数码显示器是否显示正常。5.5设计结果及分析主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于制止状态，显示器显示零；主持人将开关置“复位状态，宣布开场抢答器工作。 抢答开场后，假设有选手，按下抢答按钮，立即锁存，并在LED数码管上显示选手的，且伴随声音提示。此外，要封锁输入电路，制止其他选手抢答，最先抢