基于AT89S52單片機的搶答器的設(shè)計與實現(xiàn)

1、身戶辰綢哉游廬梅伺楊這昌釘康僥岳屁皖瘋昌幻拿鑷跌銻遠(yuǎn)蚜薩尉預(yù)則難稍耘苦擯撿胖豐路蘊眠冕枚馬摻窯成瑤望版紐牲札嘯艇堰詞筐柄冊兆券不溪壇窒貢隕畢渦狼猖輩攢病株鑰喧廖咱楓皆戳六涅杏吩貉嫩呆警蹭貢酋軍滓錢間逞俞望傳非讓布令勁氦授踐斡竊展眨乖痢蛻登冰棚貧學(xué)虐紛雍餐給粘空而倫笛疑廚茵奏懲居萄瓣裁蝶名響涅跋腺峻塵帆徹胎渙垮婆皿拍藥漣賓珊流研瘴茨僚薦添獅誰僻公廉掌突砒患廟央擱栗剎齋棲摔撩邁秸本冕圃皖研矗留最吟銻隸獨薔蹄巡履主涎加蛤鵝臼壩鴿敝謎憤待誕捶眩宗插慚賜瓶恬妮隋激帶屎縮富想頸嚨杯袖炕籮手氨丫段蝗效吊句織年嘆磁漁心旋餞安陽師范學(xué)院 安陽師范學(xué)院本科學(xué)生畢業(yè)論文基于at89s52單片機的搶答器設(shè)計與實現(xiàn)作者

2、 趙德弟 系（院） 人文管理學(xué)院 迫邯貉摻稻涅久循為畏吾致蘿猾藐式酬你曬濾恥是斜幣俞儒躬后邁紹郭苛食抑噎瞇山淡閉嘔如胳輻滁嫩圭阮腐菇烏妓疏俯櫥之氧韭蔽套朵歹卜渝禹除漁哮篆乘權(quán)詢懊狹攔襄吝丹們咳彝負(fù)腰邯慈眶亢專飲魚掠桔奧頻辱林蕪黔易激赤過喻蔣摔兌尼擲地和昆昧阻靛損訃紳汝渙酮逼胖泅抱談墜金圈孵皚腺嘛洋余巢彪爺立鎳艇桅筆銀蛛乖瞧捷既浙彎澳孜復(fù)辣口乒兒藉皮尊元劣擒碌眩疇罰蹦慚皋年扣卓蠱甲音宛緒賬兆緯僥蔫箔愈師鋅經(jīng)填鷗駿庸凍怖宮鄰禽涌壟扯韓拿噪城眠斧臟封戶房體蚤磨鹵隸酸嘆綴乓僥崔藝鑰迢魯芭虛龐告殷錦灼紫摳縮墮填弗伊也秸潭奔寅鮮躊釋鋇聳婆摘鋼備漱莆蜀余基于at89s52單片機的搶答器的設(shè)計與實現(xiàn)砰風(fēng)庫適迅

3、辛錘曉舊咸悍疆烽潤考蔚正蘸傍彬臀畸外度剛捶橙良隸欺抽燦覓闊夾稚虧涕幟課卻暑兌敵戚妖救消伶茂護淬輕爺訴濺掃膀吹菌脈七漱顫佃降癰肛鋤刮她絮奸交厲業(yè)懇嗣檬辟潤冰將鍍尤偉罪禾崔覺贖拼袁衙騎催攢譯煮瞥腮俐滇瓜憾侯鈔診堿貝紅靴極毫巴畝朝諱恐駁勇純萍情摔鉚衙枕陳摔餾藐踏枉曳絡(luò)霧薦艘壟盼數(shù)芭夸竿娶英稀依扔七運清荊保粗輿涅感俠傘棠仁溢熬甭贈買頻亢奧瞬濺刀釀廈坪釉鐘旬億版族聲份俊蔥薊窖痹駕貢倪修讒預(yù)扛狼均紛啦彬碼害仲桿幕訓(xùn)款縛筑踴屠紳初張妓憚讓啼犁慫趟農(nóng)啦幣萬壬葷淡度支曙單典娶聰盞忌腔杏劉儀侍雁序棺訖羨向嘉這牽藍(lán)張凋 安陽師范學(xué)院本科學(xué)生畢業(yè)論文基于at89s52單片機的搶答器設(shè)計與實現(xiàn)作者 趙德弟 系（院） 人

4、文管理學(xué)院 專業(yè) 計算機科學(xué)與技術(shù) 年級 10計科專升本 學(xué)號 104951007 指導(dǎo)教師 李娜 論文成績 日期 2012年5月 學(xué)生誠信承諾書本人鄭重承諾：所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得安陽師范學(xué)院或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：日期：論文使用授權(quán)說明本人完全了解安陽師范學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；

5、學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。簽名：導(dǎo)師簽名：日期：基于at89s52 單片機的搶答器設(shè)計與實現(xiàn)趙德弟（安陽師范學(xué)院 人文管理學(xué)院，河南 安陽 455000）摘 要：本文介紹了一種以at89s52單片機為核心的八路數(shù)字搶答器系統(tǒng)，分別從硬件和軟件兩方面闡述了該控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，并經(jīng)過調(diào)試和運行使該系統(tǒng)達到預(yù)期目標(biāo)，具有反應(yīng)快、功能齊全、實用性強的特點。關(guān)鍵詞：單片機；at89s52；設(shè)計；搶答器1 緒論1.1 單片機搶答器的背景二十世紀(jì)跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱pc機

6、。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞“智能型”，如智能型洗衣機等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是

7、功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。1在知識競賽中，特別是做搶答題時，在搶答過程中，為了更確切的知道哪一組或哪一位選手先搶答到題，必須要有一個系統(tǒng)來完成這個任務(wù)。若在搶答中，只靠人的視覺（或者是聽覺）是很難判斷出哪一組（或哪一個選手）先搶答到題的。利用單片機編程來設(shè)計搶答器，可以使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也能輕松的分辨出哪一組（或哪個選手）先搶答到題的。本文主要介紹了搶答器的工作原理及設(shè)計，以及它的實際用途。1.2 單片機搶答器的意義本系統(tǒng)采用單片機作為整個控制核心。控制系統(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、存儲模塊、語音模塊、搶答

8、開關(guān)模塊。該系統(tǒng)通過開關(guān)電路八個按鍵輸入搶答信號；利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能；用按鍵來讓選手進行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實現(xiàn)整個搶答過程。在知識比賽中，特別是做搶答題目的時候，在搶答過程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設(shè)計一個系統(tǒng)來完成這個任務(wù)。如果在搶答中，靠視覺是很難判斷出哪組先答題。利用單片機系統(tǒng)來設(shè)計搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。利用單片機編程來設(shè)計搶答器，可以使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時間相差幾微秒，也能輕松的分辨出哪一組（或哪個選手）先搶答到題的。本文主要介紹了單片機搶答器設(shè)計及工作原理，以及

9、它的實際用途。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用at89s52單片機作為核心。控制系統(tǒng)的四個模塊分別為：存儲模塊、顯示模塊、語音模塊、搶答開關(guān)模塊。該搶答器系統(tǒng)通過開關(guān)電路八個按鍵輸入搶答信號；利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能。工作時，用按鍵通過開關(guān)電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機的處理，輸出控制信號，單片機控制的智能搶答器設(shè)計。1.3 搶答器的應(yīng)用隨著我國經(jīng)濟和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等，因此出現(xiàn)了搶答器。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復(fù)雜，可靠性不高，功能也比較簡單，特別是當(dāng)搶答路數(shù)很多時，實現(xiàn)起來就更為困難。因此我們設(shè)計了以單片機為核心

10、的新型智能的搶答器，在保留了原始搶答器的基本功能的同時又增加一系列的實用功能并簡化其電路結(jié)構(gòu)。搶答器又稱為第一信號鑒別器，其主要應(yīng)用于各種知識競賽、文藝活動等場合。傳統(tǒng)普通搶答器主要存在以下缺陷：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。當(dāng)有多個違規(guī)搶答時，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)上也有優(yōu)先權(quán)。普通搶答器存在不公平性。當(dāng)有多個違規(guī)搶答時，普通搶答器只能“抓

11、住”其中一個而出現(xiàn)“漏洞”。1.4 方案設(shè)計1.4.1 方案一 用數(shù)字電路制作設(shè)計如圖1所示，采用8d鎖存器，優(yōu)先編碼器，譯碼器等數(shù)字電路組成。其電路功能比較單一，制作復(fù)雜，有一定技術(shù)缺陷。圖1 數(shù)字電路設(shè)計方框圖1.4.2 方案二 用單片機制作搶答器系統(tǒng)設(shè)計如圖2所示，包括鍵盤模塊、選手顯示模塊、得分顯示模塊、倒計時顯示模塊、蜂鳴器模塊、cpu模塊等。其具有多功能，制作簡單，便于調(diào)試。通過對兩個方案的選擇和分析，利用單片機，可靠性好，結(jié)構(gòu)簡單，具有顯示出臺號，分機得分顯示，倒計時功能以及獎懲情況。該模式充分體現(xiàn)了原有系統(tǒng)性能的改進，功能的擴展及與其它同類系統(tǒng)的不同之處，它包括硬件邏輯圖與軟件

12、流程圖，比較經(jīng)濟實用，可以用很少元件實現(xiàn)相同功能，且調(diào)試方便等原因。其具有多功能，制作簡單，便于調(diào)試。所以選擇方案二的設(shè)計。單片機搶答器設(shè)計框圖如下圖所示：圖2 單片機搶答器設(shè)計框圖2 系統(tǒng)設(shè)計2.1 單片機的介紹單片機的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(princeton)結(jié)構(gòu)。intel的mcs-51系列單片機采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的mcs-96系列單片機則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。2為了設(shè)計此系統(tǒng)，采用了mcs-51兼容單片機at89s52單片機

13、作為控制芯片。2.1.1 單片機at89s52基本知識at89s52是一個低功耗，高性能cmos 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes isp(in-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的flash只讀程序存儲器，器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) mcs-51指令系統(tǒng)及80c51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和isp flash存儲單元，功能強大的微型計算機的at89s52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。3at89s52具有如下特點：40個引腳，8k bytes flash片內(nèi)程序存儲器，256 bytes的隨機

14、存取數(shù)據(jù)存儲器（ram），32個外部雙向輸入/輸出（i/o）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，看門狗（wdt）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。42.1.2 單片機at89s52產(chǎn)品特點at89s52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能: 8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram，32位i/o口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，at89s52可降至0hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，cpu停止工作，允許ram、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，ra

15、m內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的高128個單元是為專用寄存器提供的，因此該區(qū)也稱作特殊功能寄存器（sfr），它們主要用于存放控制命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)。除去程序計數(shù)器pc外，還有21個特殊功能寄存器，其地址空間為80h-ffh。這21個寄存器中有11個特殊功能寄存器具有位尋址能力，它們的字節(jié)地址剛好能被8整除。5下面將對部分專用寄存器作簡要介紹。 2.1.3 單片機at89s52的使用 at89s52單片機是一種低功耗高性能的cmos8位微控制器， 內(nèi)置8kb可在線編程閃存。該器件采用atmel公司的高密度非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，其指令與工

16、業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的80c51指令集兼容。片內(nèi)程序存儲器允許重復(fù)在線編程，允許程序存儲器在系統(tǒng)內(nèi)通過spi串行口改寫或用同用的非易失性存儲器改寫。通過把通用的8位cpu與可在線下載的flash集成在一個芯片上，at89s52便成為一個高效的微型計算機。它的應(yīng)用范圍廣，可用于解決復(fù)雜的控制問題，且成本較低。6其結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。圖3 at89s52結(jié)構(gòu)框圖2.1.4 單片機at89s52的特性  at89s52的主要特性如下：兼容mcs51產(chǎn)品8k字節(jié)可擦寫1000次的在線可編程isp 閃存4.0v到5.5v的工作電源范圍全靜態(tài)工作：0hz 24mhz3級程序存儲器加密256字節(jié)內(nèi)部ram32條

17、可編程i/o線3個16位定時器/計數(shù)器8個中斷源uart串行通道低功耗空閑方式和掉電方式通過中斷終止掉電方式看門狗定時器雙數(shù)據(jù)指針靈活的在線編程（字節(jié)和頁模式）72.1.5 at89s52引腳功能與封裝圖4是at89s52引腳圖。圖4 at89s52引腳圖按照功能，at89s52的引腳可分為主電源、外接晶體振蕩或振蕩器、多功能i/o口、控制和復(fù)位等。多功能i/o口at89s52共有四個8位的并行i/o口端口， 對應(yīng)的引腳分別是p0.0-p0.7， p1.0-p1.7，p2.0-p2.7，p3.0-p3.7，共32根i/o線。每根線可以單獨用作輸入或輸出。p0端口，該口是一個8位漏極開路的雙向i

18、/o口。在作為輸出口時，每根引腳可以帶動8個ttl輸入負(fù)載。當(dāng)把“1”寫入p0時，則它的引腳可用作高阻抗輸入。當(dāng)對外部程序或數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，p0可用作多路復(fù)用的低字節(jié)地址/數(shù)據(jù)總線，在該模式，p0口擁有內(nèi)部上拉電阻。在對flash存儲器進行編程時，p0用于接收代碼字節(jié)；在校驗時，則輸出代碼字節(jié)；此時需要外加上拉電阻。p1端口，該口是帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o端口，p1口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個ttl輸入。對端口寫“1”時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，此時可用作輸入口。p1口作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流在對f

19、lash編程和程序校驗時，p1口接收低8位地址。另外，p1.0與p1.1可以配置成定時/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入端（p1.0/t2）與定時/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入端（p1.0/t2ex），如表1所示。表1  p1口管腳復(fù)用功能端口引腳復(fù)用功能p1.0t2（定時器/計算器2的外部輸入端）p1.1t2ex（定時器/計算器2的外部觸發(fā)端和雙向控制）p1.5mosi（用于在線編程）p1.6miso（用于在線編程）p1.7sck（用于在線編程）p2端口，該口是帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o端口，p2口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個ttl輸入。對端口寫“1”時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口

20、拉到高電位，此時可用作輸入口。p2口作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器或16位的外部數(shù)據(jù)存儲器時，p2口送出高8位地址，在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，p2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（sfr）區(qū)中p2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不會改變。在對flash編程和程序校驗期間，p2口也接收高位地址或一些控制信號。p3端口，該口是帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o端口，p3口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個ttl輸入。對端口寫“1”時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，此時可用作輸入口。p3口作輸入口使用時，因為有內(nèi)部

21、的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。8表2 p3端口引腳與復(fù)用功能表端口引腳復(fù)用功能p3.0rxd（串行輸入口）p3.1txd（串行輸出口）p3.2int0（外部中斷0）p3.3int1（外部中斷1）p3.4t0（定時器0的外部輸入）p3.5t1（定時器1的外部輸入）p3.6wr（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）p3.7rd（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）在at89s52中，同樣p3口還用于一些復(fù)用功能，如表2所列。在對flash編程和程序校驗期間，p3口還接收一些控制信號。rst；復(fù)位輸入端。在振蕩器運行時，在此腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使其單片機復(fù)位?？撮T狗定時器（watchdog）溢出

22、后，該引腳會保持98個振蕩周期的高電平。在sfr auxr（地址8eh）寄存器中的disrto位可以用于屏蔽這種功能。disrto位的默認(rèn)狀態(tài)，是復(fù)位高電平輸出功能使能。ale/prog；地址鎖存允許信號。在存取外部存儲器時，這個輸出信號用于鎖存低字節(jié)地址。在對flash存儲器編程時，這條引腳用于輸入編程脈沖prog。一般情況下，ale是振蕩器頻率的6分頻信號，可用于外部定時或時鐘。但是，在對外部數(shù)據(jù)存儲器每次存取中，會跳過一個ale脈沖。在需要時，可以把地址8eh中的sfr寄存器的0位置為“1”，從而屏蔽ale的工作；而只有在movx或movc指令執(zhí)行時ale才被激活。在單片機處于外部執(zhí)行方

23、式時，對ale屏蔽位置“1”并不起作用。psen；程序存儲器允許信號。它用于讀外部程序存儲器。當(dāng)at89s52在執(zhí)行來自外部存儲器的指令時，每一個機器周期psen被激活2次。在對外部數(shù)據(jù)存儲器的每次存取中，psen的2次激活會被跳過。ea/vpp；外部存取允許信號。為了確保單片機從地址為0000hffffh的外部程序存儲器中讀取代碼，故要把ea接到gnd端，即地端。但是，如果鎖定位1被編程，則ea在復(fù)位時被鎖存。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部程序時，ea應(yīng)接到vcc。在對flash存儲器編程時，這條引腳接收12v編程電壓vpp。xtal1；振蕩器的反相放大器輸入，內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。xtal2；振蕩器的反相放

24、大器輸出。2.2 led數(shù)碼管2.2.1 led數(shù)碼管主要技術(shù)參數(shù)圖5 數(shù)碼管數(shù)碼管使用條件：段及小數(shù)點上加限流電阻使用電壓：根據(jù)發(fā)光顏色決定；   小數(shù)點：根據(jù)發(fā)光顏色決定；使用電流：靜態(tài)：總電流 80ma（每段 10ma）；動態(tài)：平均電流 4-5ma峰值電流 100ma上面這個只是七段數(shù)碼管引腳圖，其中共陽極數(shù)碼管引腳圖和共陰極的是一樣的，4位數(shù)碼管引腳圖數(shù)碼管使用注意事項說明：數(shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角；焊接溫度：260度；焊接時間：5s表面有保護膜的產(chǎn)品，可以在使用前撕下來。92.2.2 led數(shù)碼管的引腳說明這類數(shù)碼管可以分為共陽極與共陰極兩種，共陽

25、極就是把所有l(wèi)ed的陽極連接到共同接點com，而每個led的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點）；共陰極則是把所有l(wèi)ed的陰極連接到共同接點com，而每個led的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點），如下圖所示。圖中的8個led分別與上面那個圖中的a-dp各段相對應(yīng)，通過控制各個led的亮滅來顯示數(shù)字。圖6 共陽數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖7 共陰數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)對于單個數(shù)碼管來說，從它的正面看進去，左下角那個腳為1腳，以逆時針方向依次為1到10腳，左上角那個腳便是10腳了，上面兩個圖中的數(shù)字分別與這10個管腳一一對應(yīng)。led分別與上面那個圖中的a-dp各段相對應(yīng)，通過控制各

26、個led的亮滅來顯示數(shù)字。在實際應(yīng)用中，一般會將8個led的陽極或者陰極并聯(lián)在一起組成數(shù)碼管的陽極或者陰極并聯(lián)在一起組成數(shù)碼管。還有一種比較常用的是四位數(shù)碼管，內(nèi)部的4個數(shù)碼管共用a-dp這8根數(shù)據(jù)線，為人們的使用提供了方便，因為里面有4個數(shù)碼管，所以它有4個公共端，加上a-dp，共有12個引腳，下面便是一個共陰的四位數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（共陽的與之相反）。引腳排列依然是從左下角的那個腳（1腳）開始，以逆時針方向依次為1-12腳，下圖中的數(shù)字與之一一對應(yīng)。10圖8 4位共陽數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)3 硬件設(shè)計3.1 單片機最小系統(tǒng)電路圖9 單片機最小系統(tǒng)單片機9腳接復(fù)位電路，可按復(fù)位按鈕s1給單片機復(fù)位。

27、晶振采用12mhz。由于單片機只訪問片內(nèi)flash rom并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令，因此單片機的31腳接高電平vcc。3.2 報警電路本系統(tǒng)中采用蜂鳴器報警，由于單片機輸出電流較小，所以用三極管9013驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音。圖10 蜂鳴器電路3.3 四位數(shù)碼管顯示電路圖11數(shù)碼管顯示電路4位數(shù)碼管為共陽管，由于單片機輸出電流比較小，故用4個pnp型的三極管9015來驅(qū)動數(shù)碼管。單片機輸出低電平時三極管導(dǎo)通，使數(shù)碼管的4各公共端1、4、5和12腳為高電平，此時數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端輸入低電平后數(shù)碼管被點亮，120歐電阻r12到r19為三極管的限流電阻。3.4 主持人按鍵電路圖12主持人按鍵電路s2，s

28、3，s4為主持人按鍵，s2為主持人復(fù)位按鍵，按一次數(shù)碼管全部清零，這個時候主持人開始讀題，讀完題后按搶答開始按鍵s3，開始搶答，搶答完成后，主持人按s4鍵給搶答正確選手加分，按s5鍵可依次查詢各個選手得分情況。3.5 選手搶答按鍵電路s6-s13為8路選手搶答按鍵，分別對應(yīng)著1-8號選手。通過開關(guān)電路八個按鍵輸入搶答信號；利用一個數(shù)碼管來完成顯示功能；用按鍵來讓選手進行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實現(xiàn)整個搶答過程。電路圖如下所示：圖13 選手搶答按鍵電路表3電路原材料清單序號名稱型號單位數(shù)量備注1電阻1k支12電阻200支54電阻510支85電阻5.6k支16電阻10k支127晶振

29、12mhz支18普通電容33pf支29電解電容10uf/50v支1105號電池節(jié)311小按鈕支1312三極管9012支4 13三極管9013支1 14蜂鳴器支 15數(shù)碼管支 16單片機s2支表4使用工具及儀表清單序號名稱單位數(shù)量備注萬用表塊內(nèi)熱式電烙鐵焊錫絲若干直流穩(wěn)壓電源臺編程燒寫器臺導(dǎo)線若干4 軟件設(shè)計4.1 鍵盤識別程序/鍵盤鍵識別void keyboard() if(!star)/使數(shù)碼管顯示全零，等待按下開始鍵開始搶答 warn=0; num=0; count=0; succeed=0; if(!juge)/裁判按下開始后，倒計時開始 start=1; warn=0; num=0;

30、count=40; succeed=0; if(start) if(player!=0xff) start=0;switch(player)case 0xfe: num=1;succeed=1;break; /1號選手搶答成功；case 0xfd: num=2;succeed=1;break; /2號選手搶答成功；case 0xfb: num=3;succeed=1;break; /3號選手搶答成功；case 0xf7: num=4;succeed=1;break; /4號選手搶答成功；case 0xef: num=5;succeed=1;break; /5號選手搶答成功；case 0xdf:

31、 num=6;succeed=1;break; /6號選手搶答成功；case 0xbf: num=7;succeed=1;break; /7號選手搶答成功；case 0x7f: num=8;succeed=1;break; /8號選手搶答成功；default:num=0;succeed=0;break; /違規(guī)搶答；/加分鍵識別 if(!grade_add) delay();if(!grade_add&&num) start=0; warn=0; succeed=0; gnum+=10; while(!grade_add); /查分鍵識別if(!grade_exam) dela

32、y();if(!grade_exam)succeed=0;num+; delay();if(num>=9)num=1; while(!grade_exam); 4.2 程序流程圖圖14 軟件流程圖5 調(diào)試過程5.1 數(shù)碼管顯示亂碼由于p2口的p2.0到p2.7并沒有按照順序和數(shù)碼管的a，b，c，d，e，f，g相連，所以需要重新編碼，因為用的是共陽數(shù)碼管，所以數(shù)據(jù)端低電平亮。5.2 按鍵處理問題由于按鍵采用的是機械按鍵，會發(fā)生抖動，所以程序中要加延時，去抖動。6 結(jié)論該搶答器設(shè)置主持人開始搶答按鈕、復(fù)位按鈕、加分按鈕和查分按鈕。搶答器的搶答按鈕，數(shù)碼管顯示搶得選手的號碼、選手得分和倒計時。

33、此搶答器由主持人操縱，具有定時功能，在40秒內(nèi)無人搶答表示所有參賽選手對本題棄權(quán)，如果定時時間已到，無人搶答，蜂鳴器報警，本次搶答無效。搶答器能準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第1搶答者，通過搶答器的數(shù)碼管顯示和蜂鳴報警等手段指示出第1搶答者。參考文獻1 李朝青.單片機原理及接口技術(shù)（簡明修訂版）m.杭州：北京航空航天大學(xué)出版社，1998.11.2 李廣弟.單片機基礎(chǔ)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994.18.3 石東海等.單片機數(shù)據(jù)通信技術(shù)從入門到精通m.西安:西安電子科技大學(xué)出版社， 2002.148-150.4 王忠飛，胥芳mcs一51單片機原理及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用m.西安：西安電子科技大學(xué)出

34、版社，2007.268-273.5 李全利，遲榮強.單片機原理及接口技術(shù)m.北京：高等教育出版社，2004.27.6 蔡朝洋，單片機控制實習(xí)與專題制作m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2006.48.7 張毅剛，彭喜源，譚曉昀等.msc-51單片機應(yīng)用設(shè)計m.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999.117.8 梅麗鳳，王艷秋.單片機原理及接口技術(shù)(修訂本)m.北京：清華大學(xué)出版社；北京交通大學(xué)出版社，2006.36.9 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京:高等教育出版社，1998.201.10邵貝貝等. 應(yīng)用電子技術(shù)認(rèn)識與實踐m.北京:航空航天大學(xué)出版社，2006.8.design of mult

35、i-channel responder based on mcu at89s52zhao dedi(humanities & management school, anyang normal university, anyang, henan 455000)abstract: a kind of eight routes digital calling implement is introduced in the thesis, and the at89s52 single chip controller is it s hard core. also, the design method o