畢業(yè)設(shè)計（論文）基于單片機的無線搶答器的設(shè)計

1、浙江工業(yè)大學(xué)浙江工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文(設(shè)計) 題題 目：目： 基于單片機的無線搶答器的設(shè)計 學(xué)院名稱：學(xué)院名稱： 浙江工業(yè)大學(xué)成教學(xué)院 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 專業(yè)班級：專業(yè)班級： 07 電氣自動化技術(shù) 完成時間：完成時間： 2009 年 12 月 20 日 浙江工業(yè)大學(xué)夜大、函授浙江工業(yè)大學(xué)夜大、函授 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 專業(yè) 電氣自動化技術(shù) 班級 2007 級 學(xué)生姓名 一、設(shè)計（論文）題目：設(shè)計（論文）題目： 基于單片機的無線搶答器的設(shè)計 _ 二、原始資料：原始資料：由指導(dǎo)教師提供或推薦 5 篇以上相關(guān)文獻，推薦與課題相關(guān)的期刊雜志、 圖紙數(shù)據(jù)或網(wǎng)上資料等作為學(xué)生參

2、考資料。 單片機原理與應(yīng)用 mcs-51 系列單片機實用接 口技術(shù) 單片機在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 51 系列單片機系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用技巧 電子技術(shù) 三、要求：三、要求：1、學(xué)習(xí)無線遙控知識； 2、選擇單片機作為控制器的核心部件，完成系統(tǒng)的硬件 設(shè)計和單片機控制器的軟件設(shè)計； 3、完成實物的制作； 4、完成調(diào)試工作。 四、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作內(nèi)容：四、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作內(nèi)容： 1.設(shè)計（論文）說明書（根據(jù)大綱要求）設(shè)計（論文）說明書（根據(jù)大綱要求） 2.設(shè)計（論文）圖紙設(shè)計（論文）圖紙_ _ 五、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作期限：五、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作期限： 任務(wù)書發(fā)給日期： 2009 年 9 月 20 日

3、 設(shè)計（論文）工作自 2009 年 9 月 20 日至 2009 年 12 月 20 日 教研室（學(xué)科組）主任 設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師 _ _ 系主任_ 設(shè)計（論文）答辯人_ _ 摘摘 要要 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 51 系 列單片機的數(shù)碼顯示無線四路搶答器的電路組成、設(shè)計思路及功能。該搶答器除 具有基本的搶答功能外，還具有計時和報警功能。主持人通過時間預(yù)設(shè)開關(guān)計算 搶答時間。系統(tǒng)將完成自動倒計時。若在規(guī)定的時間內(nèi)有人搶答，則計時將自動 停止；若在規(guī)定的時間內(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，實現(xiàn)報警功能。 關(guān)鍵字關(guān)鍵字：智能搶答

4、器 無線編解碼 單片機 報警 目錄目錄 前言 .1 1設(shè)計的依據(jù).2 1.1 課題的提出 .2 1.2 設(shè)計目的 .2 1.3 設(shè)計的內(nèi)容.2 2總體方案確定.3 3stc89s52 芯片簡介 .4 3.1 stc89s52 芯片簡介.4 3.2 主要性能參數(shù) .4 3.3 時序 .5 3.4 功能特性概述 .6 3.5 引腳功能說明 .6 4硬件電路.9 4.1 復(fù)位電路設(shè)計 .9 4.2 顯示電路的設(shè)計 .9 4.3 控制電路實現(xiàn) .15 4.4 無線收發(fā)模塊 .16 4.5 計分器 .21 5電路調(diào)試.22 5.1 硬件調(diào)試.22 5.2 軟件調(diào)試.23 總 結(jié) .24 致 謝 .25

5、參考文獻 .26 附圖 數(shù)字搶答器原理圖 .27 附圖 數(shù)字搶答器單面 pcb 板圖附錄 .28 附表 元件清單 .29 附錄 程序 .30 前言前言 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，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行處理。因而,使該次搶答過程 變?yōu)闊o效。 2)當(dāng)有多個違規(guī)搶答時，普通搶答器只能“抓住”其中一個，出現(xiàn) “漏洞”。3) 當(dāng)同時出現(xiàn)多個有效搶答信號時，普通搶答器或采用優(yōu)先編碼電路 選擇其中一個；或利用搶答電路電子元件的“競爭” 選擇其中一個。對于后者， 由

6、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。 本文介紹一種以單片機為控制核心的智能型搶答器,它對采樣獲得的各路搶答 信號進行分柝,識別超前違規(guī)信號、有效搶答信號,并對它們進行處理。使每一次 搶答過程都有效。利用存儲器記憶多個違規(guī)信號,克服“漏洞”現(xiàn)象。當(dāng)同時出現(xiàn) 多個搶答信號時,利用程序軟件隨機選擇其中一個,十分公平。具有倒計時、驗鍵、 違規(guī)顯示等功能。 而隨著技術(shù)的進步，單片機與串口通信的結(jié)合更多地應(yīng)用到各個電子系統(tǒng)中 已成一種趨勢。本設(shè)計就是基于單片機設(shè)計搶答系統(tǒng)，通過串口通信動態(tài)傳輸數(shù) 據(jù)，使搶答系統(tǒng)有了更

7、多更完善的功能。單片機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)給予了搶答系統(tǒng) “身軀” ，而單片機的應(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、運行可靠等特色。 1 1 設(shè)計的依據(jù)設(shè)計的依據(jù) 1.11.1 課題的提出課題的提出 學(xué)校在開展文娛活動時一般都會有搶答一項，需要用到搶答器。而市場上， 一般的搶答器都需要幾百塊，價錢比較貴。本人設(shè)計的搶答器，電路簡單，成本 較低，操作方便，靈敏可靠。而且一般學(xué)校都有計算機，利用計算機就可以很方 便地構(gòu)成一臺功能強大而價格十分低廉的搶答器。 1.21.2 設(shè)計目的設(shè)計目的 在電視和學(xué)校中我們會經(jīng)常看到一些智力搶答的節(jié)目，如果要是讓搶答者用 舉手等

8、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。 1.31.3 設(shè)計的內(nèi)容設(shè)計的內(nèi)容 （1） 、進一步熟悉和掌握單片機的工作原理和結(jié)構(gòu)功能，熟悉其基本的振蕩和復(fù) 位電路原理。 （2） 、熟悉單片機 i/o 口的基本輸入輸出功能以及 i/o 口的擴展使用。 （3） 、掌握單片機內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用：如定時器、計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。 （4） 、掌握用可編程接口芯片 i/o 口的特性、使用與控制方法。 （5） 、掌握按鍵與

9、單片機連接的使用以及數(shù)碼管接口電路設(shè)計。 （6） 、熟悉 pcb 板的布線、腐蝕和元器件的焊接的流程和方法，進一步掌握電路 板的檢測順序和方法。 （7） 、掌握程序的下載以及調(diào)試方法。 2 2 總體方案確定總體方案確定 如圖2-1所示為總體方框圖。其工作原理為：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)，定時器顯示設(shè)定時間；主持人將開關(guān)置;開始 狀態(tài)，宣布開始搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定 時時間內(nèi)搶答時，單片機完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。 當(dāng)一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、顯示器顯示按下的時間。如果再 次搶答必須由主持人再次

10、操作清除和開始狀態(tài)開關(guān)。 圖 2-1 總體方框圖 3 3 stc89s52stc89s52 芯片簡介芯片簡介 3.13.1 stc89s52stc89s52 芯片簡介芯片簡介 stc89s52 是美國atmel 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos 8 位單片機，片內(nèi) 含8k bytes 的可反復(fù)擦寫的flash 只讀程序存儲器和256 bytes 的隨機存取數(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，功能強大stc89s52 單片機適合于許多較為

11、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： 圖3-1 stc89s52 3.23.2 主要性能參數(shù)主要性能參數(shù) 與mcs51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 8k 字節(jié)可重擦寫flash 閃速存儲器 1000次擦寫周期 全靜態(tài)操作：0hz24mhz 三級加密程序存儲器 2568 字節(jié)內(nèi)部ram 32個可編程i/o 口線 3個16 位定時/計數(shù)器 8個中斷源 可編程串行uart 通道 低功耗空閑和掉電模式 3.33.3 時序時序 1時鐘電路 m 田51 片內(nèi)設(shè)有一個由反向放大器所構(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。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外

12、 部方式產(chǎn)生。采用內(nèi)部方式時，在 c1 和 c2 引腳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 1212mhz 在使用外部時鐘時，xtal2 用來 輸入外部時鐘信號，而 xtali 接地。 2時序 mcs 51 單片機的一個執(zhí)器周期由 6 個狀態(tài)(s1s6)組成，每個狀態(tài) 又持續(xù) 2 個接蕩周期，分為 p1 和 p2 兩個節(jié)拍。這樣，一個機器周期由 12 個振蕩 周期組成。若采用。 12mhz 的晶體振蕩器，則每個機器周期為 1us，每個狀態(tài)周期為 16us；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)

13、指令操作碼讀人指令寄存器時，使從 s1p2 開始執(zhí)行指令。 如果是雙字節(jié)指令，則在同一機器周期的 s4 讀人第二字節(jié)。若為單字節(jié)指令，則 在 51 期間仍進行讀，但所讀入的字節(jié)操作碼被忽略，且程序計數(shù)據(jù)也不加 1。在 加結(jié)束時完成指令操作。多數(shù) mcs51 指令周期為 12 個機器周期，只有乘法和 除法指令需要兩個以上機器周期的指令，它們需 4 個機器周期。 對于雙字節(jié)單機 器指令，通常是在一個機器周期內(nèi)從程序存儲器中讀人兩個字節(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跳過兩次取指操作。下

14、面是 51 單片機的 振蕩電路圖 3-2 所示： 圖 3-2振蕩電路 3.43.4 功能特性概述功能特性概述 at89s51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié) flash 閃速存儲器（fperomfalsh programmable and erasable read only memory） ，256 字節(jié)內(nèi)部 ram，32 個 i/o 口線，3 個 16 位定時/計數(shù)器，一個 6 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信 口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，at89s51 可降至 0hz 的靜態(tài)邏輯操作，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/ 計數(shù)器，

15、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硬件復(fù)位。高性能 cmos8 位微處理 器，俗稱單片機。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 合在單個芯片中，atmel 的 at89s51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價廉的方案。 3.53.5 引腳功能說明引腳功能說明 vcc：電源電壓。 gvd：地。 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)總線復(fù)用

16、 口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個ttl邏輯門電路，對端口p0 寫“1”時，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，這 組口線分時轉(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，p0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時,要 求外接上拉電阻。 p1 口：p1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p1的輸出緩沖級可驅(qū)動 （吸收或輸出電流）4個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，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻， 某個引腳被外部信號拉低時會輸出一

17、個電流(iil)。與at89c51 不同之處是，p1.0 和p1.1 還可分別作為定時/計數(shù)器2 的外部計數(shù)輸入（p1.0/t2）和輸入 （p1.1/t2ex）。 p2 口：p2 是一個帶有內(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，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上 拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(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，p2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址

18、的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行movx ri 指令）時， p2 口輸出p2 鎖存器的內(nèi)容。 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ttl 邏輯門電路。對p3 口寫入“1”時，它們被內(nèi) 部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的p3 口將用上拉電阻輸出 電流（iil）。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，rst引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將 使單片機復(fù)位。 ale/prog： 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，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 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸

19、出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每 當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ale 脈沖。對flash 存儲器編程期間，該引 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，單片機執(zhí)行外部程序時， 應(yīng)設(shè)置ale 禁止位無效。 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)據(jù)）時，每個機器周期兩次psen 有效， 即輸出兩個脈沖

20、。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。 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。flash 存儲器編程時，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。 xtal1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端。 4 4 硬件電路硬件電路 4.14.1 復(fù)位電路設(shè)計復(fù)位

21、電路設(shè)計 單片機 stc89s52 作為主控芯片，控制整個電路的運行。單片機外圍需要一個 復(fù)位電路，復(fù)位電路的功能是：系統(tǒng)上電時提供復(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， 在電源電壓瞬間下降時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)計圖如圖 4-1 示： 圖 4-1 復(fù)位電路 4.24.2 顯示電路的設(shè)計顯示電路的設(shè)計 圖 4-2 led 數(shù)碼管 用單片機

22、驅(qū)動 led 數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和 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 時間。動態(tài)顯示需要 cpu 時刻 對顯示器件進行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占 用的 cpu 時間多。 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 時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，使用的硬件較多； 動 態(tài)顯示雖然有閃爍感， （但這里只用到三個數(shù)碼管，閃爍頻率很快，基本上看不出

23、 來，幾乎和靜態(tài)一樣的效果） ，占用的 cpu 時間多，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。 現(xiàn)在驅(qū)動 led 數(shù)碼管流行采用單片機設(shè)計電路，但發(fā)現(xiàn)一些顯示（led 數(shù)碼管） 電路設(shè)計復(fù)雜，沒有充分利用單片機的電器特點、沒有采用“硬件軟化”的方法。直 接用單片機的 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

24、經(jīng)滿足了此次設(shè)計要求，所 以選用此種方式如圖 4-2。 4.2.1 npn 型三極管驅(qū)動 led 數(shù)碼管 三極管的電流放大原理： 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。 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

25、條引線分別稱為發(fā)射極 e、基 極 b 和集電極。當(dāng) b 點電位高于 e 點電位零點幾伏時，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而 c 點電位高于 b 點電位幾伏時，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。 圖 4-3 pnp 結(jié)構(gòu)原理圖 在制造三極管時，有意識地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時基區(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。 由于基區(qū)很薄,加

26、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)進入集 電區(qū)而形成集電集電流 ic，只剩下很少（1-10%）的電子在基區(qū)的空穴進行復(fù)合， 被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源 eb 重新補紀(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，在基極補充一個很小的 ib，就可以 在集電極上得到一個較大的 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：1=ic/ib 式中：-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 ib 之比為：= ic/ib 式中 -稱為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時 1 和 的數(shù)值相差不大，所 以有時為了

27、方便起見，對兩者不作嚴(yán)格區(qū)分， 值約為幾十至一百多。 三極管是一種電流放大器件，但在實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?輸出特性： 常溫時硅管的 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，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。 飽和

28、區(qū) 當(dāng)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏狀態(tài)時，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)。 三極管的輸入特性與輸出特性 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，工作點落在 飽和區(qū)，三極管截止時，工作點落在截止區(qū)。 4.2.2 三極管的主要參數(shù) 直流參數(shù)： 1）、集電極一基極反向飽和電流 icbo，發(fā)射極開路（ie=0)時，基極和集電 極之間加上規(guī)定的反向電壓 vcb 時的集電極反向電流，它只與溫度有關(guān)，在一定 溫度下是個常數(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

29、10 微安，大功率鍺管的 icbo 可達數(shù)毫安，而 硅管的 icbo 則非常小，是毫微安級。 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，集電 極和發(fā)射極之間加上規(guī)定反向電壓 vce 時的集電極電流。iceo 大約是 icbo 的 倍即 iceo=(1+)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。 3）、發(fā)射極-基極反向電流 iebo 集電極開路時，在發(fā)射極與基極之間加上 規(guī)定的反向電壓時發(fā)射極的電流，它實際上是發(fā)射結(jié)的反向飽和電流。 4）、直流電流放大系數(shù) 1

30、（或 hef） 這是指共發(fā)射接法，沒有交流信號輸 入時，集電極輸出的直流電流與基極輸入的直流電流的比值，即： 1=ic/ib 交流參數(shù)： 1）、交流電流放大系數(shù) （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： = ic/ib 一般晶體管的 大約在 10-200 之間，如果 太小，電流放大作用差，如果 太大，電流放大作用雖然大，但性能往往不穩(wěn)定。 2）、共基極交流放大系數(shù) （或 hfb） 這是指共基接法時，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： =ic/ie 因為icie，故 1。高頻三極管的 0.90 就可以

31、使用 與 之間的關(guān)系： = /（1+） = /（1-）1/（1-） 3）、截止頻率 f、f 當(dāng) 下降到低頻時 0.707 倍的頻率，就是共發(fā)射極 的截止頻率 f；當(dāng) 下降到低頻時的 0.707 倍的頻率，就是共基極的截止頻率 fo f、f 是表明管子頻率特性的重要參數(shù)，它們之間的關(guān)系為： f（1-）f 4）、特征頻率 ft 因為頻率 f 上升時， 就下降，當(dāng) 下降到 1 時，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)。 極限參數(shù)： 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 值 下降到額定值的 2/3 或 1/2，這時的 ic 值稱為 icm。所以

32、當(dāng) ic 超過 icm 時，雖然 不致使管子損壞，但 值顯著下降，影響放大質(zhì)量。 2）、集電極-基極擊穿電壓 bvcbo 當(dāng)發(fā)射極開路時，集電結(jié)的反向擊穿電 壓稱為 bvebo。 3）、發(fā)射極-基極反向擊穿電壓 bvebo 當(dāng)集電極開路時，發(fā)射結(jié)的反向 擊穿電壓稱為 bvebo。 4）、集電極-發(fā)射極擊穿電壓 bvceo 當(dāng)基極開路時，加在集電極和發(fā)射 極之間的最大允許電壓，使用時如果 vcebvceo，管子就會被擊穿。 4.2.3led 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)原理 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(light emitting diode)。led 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。

33、 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)組成這個數(shù)字的所有二極管都發(fā)亮?xí)r，才能正確的顯示這個數(shù)字。 led 顯示器是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價輸出設(shè)備。它是由若干個發(fā)光二極 管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點或一段筆畫發(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 顯示器的時候，為了顯示數(shù)字或 是字符，要為 led 顯示器提供代碼，因為這些代碼是通過

34、各個段的亮與滅來顯示 不同字符的，因此稱之為段碼，如下表所示 4-4所示。 表 4-4 7 段 led 的段碼 顯示字符共陰極段碼共陽極段碼顯示字符共陰極段碼共陽極段碼 03fhc0hb7ch83h 106hf9hc39hc6h 25bha4hd5eha1h 3 4fhb0he79h86h 466h99hf71h8eh 5 6dh92hp73h8ch 67dh82hu3ehc1h 707hf8ht31hcceh 8 7fh80hy6eh91h 9 6fh90hh76h89h a77fh88hl38hc7h led 顯示器工作原理 由 n 個 led 顯示塊可以接成 n 位 led 顯示器。n

35、個 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 led 顯示塊的公共端，它控制該 led 顯 示位的亮，暗。 led 靜態(tài)顯示方式： led 顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時，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（adp）分別與一個 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 示另一個字符為止。也正是因為如此，靜態(tài)顯示的亮度都較高。 led 動態(tài)顯示方式： 在多位 led 顯示時，為了簡化硬件電路，

36、通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián) 在一起，由一個 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，實現(xiàn)各位的分時選通。如以一個四位段顯示為 例來說明，其中段選線占用一個 8 位 i/o 口，而位選線占用一個 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，即在某一時刻，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， 段選線上輸

37、出相應(yīng)位要顯示字符的段碼。這樣同一時刻，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，在段選線上輸出相應(yīng)位 將要顯示字符的段碼，則同一時刻，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 符上在不同時刻出現(xiàn)的，而且同一時刻，只有一個位顯示，其他各位熄滅，但是 led 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 多位同時亮的假象，達到同時顯示的目的。 4.34.3 控制電路實現(xiàn)控制電路實現(xiàn) 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，當(dāng)選手按下其 中一個無線搶答按鈕的時

38、候，蜂鳴器發(fā)出聲響，按零選手前的指示燈亮，計數(shù)器 停止記時。主持人通過時間預(yù)設(shè)開關(guān)計算搶答時間。系統(tǒng)將完成自動倒計時。若 在規(guī)定的時間內(nèi)有人搶答，則計時將自動停止；若在規(guī)定的時間內(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，實現(xiàn)報警功能。 4.44.4 無線收發(fā)模塊無線收發(fā)模塊 4.4.1 核心 pt2262/pt2272 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位通用編解碼電路, pt2262/pt2272 最多可有 12 位(a0-a11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接

39、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,與此同時相應(yīng)的數(shù) 據(jù)腳也輸出高電平,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)射機沒 有按鍵按下時,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,pt2262 得電工作

40、,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 腳輸出的數(shù)字信號,從而對高頻電路完成幅度鍵控(ask 調(diào)制)相當(dāng)于 調(diào)制度為 100%的調(diào)幅. 特點: 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 6 位、地址碼多。 應(yīng)用范圍: 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。 管腳說明:(圖 4-5) a0-a11 1-8,10-13

41、地址管腳,用于進行地址編碼,可置為0,1,f(懸 空),必須與 2262 一致,否則不解碼 d0-d5 7-8,10-13 地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時,只有在地址碼與 2262 一 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 低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 vcc 18 電源正端(+) vss 9 電源負端(-) din 14 數(shù)據(jù)信號輸入端,來自接收模塊輸出端 osc1 16 振蕩電阻輸入端,與 osc2 所接電阻決定振蕩頻率; osc2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端; vt 17 解碼有效確認 輸出端(常低)解碼有效變成高電平(瞬態(tài)) 圖 4-5 pt

42、2262/pt2272 管腳圖 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),直到下次遙控數(shù) 據(jù)發(fā)生變化時改變.m 表示非鎖存輸出,數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是 否發(fā)射相對應(yīng),可以用于類似點動的控制.后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的控制通 道,當(dāng)采用 4 路并行數(shù)據(jù)時(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(pt2272-m6),對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。 4.4.2 芯片的地址編碼設(shè)定和修改 在通常使用中,我們一般采用 8 位

43、地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼,這時編碼電路 pt2262 和解碼 pt2272 的第 18 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 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 18 腳設(shè)置相同即可,例如將發(fā)射機的 pt2262 的第 1 腳接地 第

44、5 腳接正電源,其它引腳懸空,那么接收機的 pt2272 只要也第 1 腳接地第 5 腳接 正電源,其它引腳懸空就能實現(xiàn)配對接收.當(dāng)兩者地址編碼完全一致時,接收機對應(yīng) 的 d1d4 端輸出約 4v 互鎖高電平控制信號,同時 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,功率三極管等進行負載遙控開 關(guān)操縱。 4.4.3 發(fā)射器 外形尺寸：58x38.5x13 毫米 發(fā)射功率：20 毫瓦 工作電流：14 毫安。 工作電壓：12v a27 報警器專用電池。 4-6 發(fā)射器外形 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發(fā)射指 示燈,

45、a、b、c、d 分別代表 1、2、3、4 四位選手。發(fā)射機內(nèi)部采用進口聲表諧振 器穩(wěn)頻，頻率一致性非常好，穩(wěn)定度極高，工作頻率 315mhz 頻率穩(wěn)定度優(yōu)于 105，使用中無需調(diào)整頻點，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)試好的頻點不 會發(fā)生偏移，造成發(fā)射距離縮短。 4.4.4 發(fā)射器電路工作原理 下圖（10）中三極管連接成的是一個電容三點式振蕩器，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，由 lc 振蕩器產(chǎn)生振蕩信號， 其中

46、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。 當(dāng) pt2262 為低電平時，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，這個高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。 圖(4-7)中右上角那個是 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。 如果不加晶體，而用一個較小的電阻替代，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

47、不純，而是 315mhz 附近一系列 頻率信號的疊加。加上晶體之后，則可以近似認為，振蕩器產(chǎn)生的就是 315mhz 上 的單一頻率信號。 圖 4-7 發(fā)射器工作原理圖 4.4.5 適用范圍 四位數(shù)據(jù)無線接收，防盜報警器信號接收。 工業(yè)遙控，遙測，遙感。 各種家用電器的遙控等。 4.4.6 技術(shù)指標(biāo) 工作電壓: 5.0vdc 0.5v。 工作電流: 3ma(5.0vdc)。 工作原理: 超再生(具體在下文解釋)。 調(diào)制方式：ask(具體在下文解釋)。 工作頻率：315mhz、433mhz（特殊頻率可定制） 。 速 率: 5kbps(315mhz, -95dbm 時)。 輸出信號：脈動(m)/四路

48、。 解碼格式：同于 2272。 4.4.7 使用注意事項 天線用軟導(dǎo)線(如單芯銅線)或其它硬質(zhì)金屬（如拉桿天線），天線長 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。 電源電壓要求穩(wěn)定且波紋系數(shù)低。 若配合單片機使用建議 mcu 時鐘頻率在 4mhz 以下并且晶體盡量遠離 rf 接 收模塊，否則晶體的高次諧波會影響通訊距離。 4.4.8 超再生 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)一個中頻信號， 進行兩次或者更多的混頻，再從其中提取有用信號。而超再生檢波電路實際上是 一個受間歇振蕩控制的

49、高頻振蕩器，這個高頻振蕩器采用電容三點式振蕩器，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)實際情況二者兼顧。 超再生檢波電路有很高 的增益，在未收到控制信號時，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，這個噪聲的頻率范圍為 0.35khz 之間，聽起來 像流水似的“沙沙”聲。在無

50、信號時，超噪聲電平很高，經(jīng)濾波放大后輸出 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 的狀態(tài)而定）。 當(dāng)有控制信號到來時，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間的長短，受接收信號的振幅控制。接收信號振幅 大時，起始電平高，振蕩過程建立快，每次振蕩間歇時間也短，得到的控制電壓 也高；反之，當(dāng)接收到的信號的振幅小時，得到的控制電壓也低。這樣，在電路 的負載上便得到了與控制信號一致的低頻電壓，這個電壓便是電路狀態(tài)的另一種 控制電壓。 如果是多通道遙控電路，經(jīng)超再生檢波和低頻放大后的信號，還需經(jīng)選頻回路選 頻，然后分別去控制相應(yīng)的控

51、制回路。 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）。 4.4.9 調(diào)制方式 ask ask-又稱幅移鍵控法。載波幅度是隨著調(diào)制信號而變化的。其最簡單的形式 是，載波在二進制調(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) 。 調(diào)制方法：用相乘器實現(xiàn)調(diào)制器。 調(diào)制類型：2ask,mask。 解調(diào)方法：相干法，非相干法。 4.54.5 計分器計分器 mcs-51 系列兼容的 stc89s52 芯片，設(shè)計搶答器記分、計時系統(tǒng)，能實現(xiàn)隊比 分的加分、

52、減分（防誤操作） 、計時和各種顯示效果；其一隊一個記分器記分器、 4 位靜態(tài)顯示計分、隊加分減分，計分統(tǒng)采用了指令冗余和按鍵延時去抖等抗干擾 措施，該設(shè)計具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特點，該設(shè)計方案完全 滿足搶答計分器的要求。 每組開始預(yù)置 100 分，搶答后由主持人記分，答對一次加 10 分，答錯一次減 10 分。 5 5 電路調(diào)試電路調(diào)試 5.15.1 硬件調(diào)試硬件調(diào)試 基本電路板檢查: 根據(jù)前面的研究完成各個電路模塊的原理設(shè)計并生成 pcb 圖，制作電路板， 進行實驗調(diào)試。 （1）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

53、金屬化現(xiàn)象等等。 （2） 先用萬用表復(fù)核目測中認為可疑的連接或是接點，檢查它們的通短狀態(tài)是 否與設(shè)計規(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 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。 （3）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 端電壓是否達到設(shè)計要求， 接地端是否都接地。 主控模塊調(diào)試: 在本次設(shè)計中，主控模塊是非常重要的部分，它是本次設(shè)計的核心，同時在 顯示也是起關(guān)鍵的作用。在本次硬件調(diào)試中也遇到了問題，接上電源的時候，數(shù) 碼管不亮，沒有任何顯示，于是我做了如下的工作：(1)

54、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。 由次我深刻的認識到：制作電路板是一個比較繁瑣的過程，它需要我們時刻都要 用心去做，每個環(huán)節(jié)都不能忽視，只有這樣才能達到鍛煉的目的。 5.25.2 軟件調(diào)試軟件調(diào)試 當(dāng)硬件制作完成后，軟件制作也是不可輕視的部分，是實現(xiàn)電路的功能的關(guān) 鍵部分，通過本次畢業(yè)設(shè)計，總結(jié)經(jīng)驗如下： （1）先進行人工檢查。寫好程序后，不立刻燒入單片機，先對紙面上的程序進行 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誤，如括號不配 對，漏寫分號等，通過仔細的檢查

55、，發(fā)現(xiàn)并排除這些錯誤。 （2）人工檢查無誤后，上機調(diào)試。在編譯時給出的語法錯誤的信息，根據(jù)提示的 信息具體找出程序中錯誤之處并改之，從上至下逐一改正。應(yīng)當(dāng)注意的是：有的 提示出錯行并不是真正出錯的行，如果在提示出錯的行上找不到錯誤的話，則應(yīng) 該到上行再找。 （3） 當(dāng)確認程序無語法錯誤和邏輯錯誤時，通過直接下載到單片機來調(diào)試。采 用的是自下到上的調(diào)試方法，即單獨調(diào)好每一個模塊，然后再連接成一個完整的 系統(tǒng)調(diào)試。 （4） 程序燒入單片機后，觀察各個部件的工作是否正常，功能是否實現(xiàn)。如不 能正常工作，則繼續(xù)檢查程序中的相應(yīng)模塊，必要時從上到下重新檢查程序。 總總 結(jié)結(jié) 畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面學(xué)知識的

56、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所總結(jié)。 第一，接到任務(wù)以后進行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計的開端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興 趣的題目，這對于整個畢業(yè)設(shè)計是否能夠順利進行關(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、費許多周折，甚至南轅北轍，難以到達目的地。因此，選；題時一定 要考慮好了。 第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設(shè)計的前期準(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?，不管通過哪種方式查的資料都是有利用價值的，要一

57、 一記錄下來以備后用。 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基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。 第四，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。 通過這次設(shè)計，我對數(shù)字電路設(shè)計中的邏輯關(guān)系等有了一定的認識，對以前學(xué)的 數(shù)字電路又有了一定的新認識，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)計中 也使我們的同學(xué)關(guān)系更進一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起

58、 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)。 在整個畢業(yè)設(shè)計過程中我懂得了許多東西，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)造過程中的探索的艱難和成 功的喜悅。雖然這個項目還不是很完善，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。 致致 謝謝 本設(shè)計是在指導(dǎo)老師黃清鋒的悉心指導(dǎo)下完成的。從設(shè)計的選題，相關(guān)資料 的查尋，到論文的撰寫這一整個過程中，黃老師以其廣博的知識、豐富的經(jīng)驗 、 清晰的思路，自始至終給我以指導(dǎo)，使我能夠

59、順利完成設(shè)計，他嚴(yán)謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度， 精益求精的工作作風(fēng)和孜孜不倦的求學(xué)精神令我受益匪淺。在此設(shè)計完成之際， 對黃老師表示衷心的感謝！ 參考文獻參考文獻 1潘新民、王燕芳 微型計算機控制技術(shù) 人民郵電出版社，1999.06 2李朝青 單片微機原理及應(yīng)用技術(shù) 南開大學(xué)出版社，1999.05 3陳兆寬 計算機過程控制軟件設(shè)計 電子工業(yè)出版社，1993.12 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 5徐愛軍 單片機高級語言 c51 應(yīng)用程序設(shè)計 電子工業(yè)出版社，1997.07 6楊緒東 實用電子電路精選 化工出版社，2001.5 7方佩敏 新編傳感器原理應(yīng)用與電路詳解 電子工業(yè)出版社，1998.6 8付曉光 單片機原理與實用技術(shù) 清華大學(xué)出版社，2004.8 9劉勇等 數(shù)