基于at89s52單片機(jī)的搶答器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文

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(jī)的搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作者趙德弟系（院）人文管理學(xué)院專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)年級10計(jì)科專升本學(xué)號104951007指導(dǎo)教師李娜論文成績?nèi)掌?012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(jìn)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(jī)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(xiàn)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；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?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：第17頁基于AT89S52單片機(jī)的搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)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(jī)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(jì)方法，并經(jīng)過調(diào)試和運(yùn)行使該系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，具有反應(yīng)快、功能齊全、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；AT89S52；設(shè)計(jì)；搶答器1緒論1.1單片機(jī)搶答器的背景二十世紀(jì)跨越了三個“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過，這種電腦，通常是指個人計(jì)算機(jī)，簡稱PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)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。現(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)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(jī)，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(jī)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(jī)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(shí)，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(jī)編程來設(shè)計(jì)搶答器，可以使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)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(jì)，以及它的實(shí)際用途。1.2單片機(jī)搶答器的意義本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為整個控制核心?？刂葡到y(tǒng)的四個模塊為：顯示模塊、存儲模塊、語音模塊、搶答開關(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(jìn)行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實(shí)現(xiàn)整個搶答過程。在知識比賽中，特別是做搶答題目的時(shí)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(jì)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(jī)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)搶答器，使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。利用單片機(jī)編程來設(shè)計(jì)搶答器，可以使以上問題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)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(jī)搶答器設(shè)計(jì)及工作原理，以及它的實(shí)際用途。系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)作為核心?？刂葡到y(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(shí)，用按鍵通過開關(guān)電路輸入各路的搶答信號，經(jīng)單片機(jī)的處理，輸出控制信號，單片機(jī)控制的智能搶答器設(shè)計(jì)。1.3搶答器的應(yīng)用隨著我國經(jīng)濟(jì)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(shí)，實(shí)現(xiàn)起來就更為困難。因此我們設(shè)計(jì)了以單片機(jī)為核心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(shí)又增加一系列的實(shí)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(shí)，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(jìn)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(shí)，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(shí)，普通搶答器只能“抓住”其中一個而出現(xiàn)“漏洞”。1.4方案設(shè)計(jì)1.4.1方案一用數(shù)字電路制作設(shè)計(jì)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(jì)方框圖1.4.2方案二用單片機(jī)制作搶答器系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)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(jī)，可靠性好，結(jié)構(gòu)簡單，具有顯示出臺號，分機(jī)得分顯示，倒計(jì)時(shí)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(jìn)，功能的擴(kuò)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流程圖，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可以用很少元件實(shí)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(jì)。單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)框圖如下圖所示：圖2單片機(jī)搶答器設(shè)計(jì)框圖2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)的介紹單片機(jī)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(jì)算機(jī)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(jī)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(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。[2]為了設(shè)計(jì)此系統(tǒng)，采用了MCS-51兼容單片機(jī)AT89S52單片機(jī)作為控制芯片。2.1.1單片機(jī)AT89S52基本知識AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8kBytesISP(In-systemprogrammable)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ISPFlash存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。[3]AT89S52具有如下特點(diǎn)：40個引腳，8kBytesFlash片內(nèi)程序存儲器，256bytes的隨機(jī)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(shí)計(jì)數(shù)器，2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。[4]2.1.2單片機(jī)AT89S52產(chǎn)品特點(diǎn)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(shí)器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時(shí)器/計(jì)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(shí)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。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)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(jì)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(jī)AT89S52的使用AT89S52單片機(jī)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(jì)算機(jī)。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3AT89S52結(jié)構(gòu)框圖2.1.4單片機(jī)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條可編程I/O線3個16位定時(shí)器/計(jì)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(shí)器雙數(shù)據(jù)指針靈活的在線編程（字節(jié)和頁模式）[7]2.1.5AT89S52引腳功能與封裝圖4是AT89S52引腳圖。

圖4AT89S52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(dú)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/O口。在作為輸出口時(shí)，每根引腳可以帶動8個TTL輸入負(fù)載。當(dāng)把“1”寫入P0時(shí)，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(jìn)行存取時(shí)，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(jìn)行編程時(shí)，P0用于接收代碼字節(jié)；在校驗(yàn)時(shí)，則輸出代碼字節(jié)；此時(shí)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(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，此時(shí)可用作輸入口。P1口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?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Flash編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址。另外，P1.0與P1.1可以配置成定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入端（P1.0/T2）與定時(shí)/計(jì)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(shí)器/計(jì)算器2的外部輸入端）P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)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(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，此時(shí)可用作輸入口。P2口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?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(shí)，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(shí)，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(yàn)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(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，此時(shí)可用作輸入口。P3口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?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。[8]表2P3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(shí)器0的外部輸入）P3.5T1（定時(shí)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(yàn)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(yùn)行時(shí)，在此腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平將使其單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗定時(shí)器（Watchdog）溢出后，該引腳會保持98個振蕩周期的高電平。在SFRAUXR（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(shí)，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(shí)，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(shí)或時(shí)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(shí)，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(shí)ALE才被激活。在單片機(jī)處于外部執(zhí)行方式時(shí)，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(shí)，每一個機(jī)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(jī)從地址為0000H～FFFFH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(shí)被鎖存。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部程序時(shí)，EA應(yīng)接到Vcc。在對Flash存儲器編程時(shí)，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(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2；振蕩器的反相放大器輸出。2.2LED數(shù)碼管2.2.1LED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(diǎn)上加限流電阻使用電壓：根據(jù)發(fā)光顏色決定；

小數(shù)點(diǎn)：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(xiàng)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(shí)間：5s表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品，可以在使用前撕下來。[9]2.2.2LED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，共陽極就是把所有LED的陽極連接到共同接點(diǎn)com，而每個LED的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點(diǎn)）；共陰極則是把所有LED的陰極連接到共同接點(diǎn)com，而每個LED的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點(diǎn)），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(jìn)去，左下角那個腳為1腳，以逆時(shí)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)，通過控制各個LED的亮滅來顯示數(shù)字。在實(shí)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?yàn)槔锩嬗?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(shí)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84位共陽數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)3硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖9單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)9腳接復(fù)位電路，可按復(fù)位按鈕S1給單片機(jī)復(fù)位。晶振采用12MHZ。由于單片機(jī)只訪問片內(nèi)FlashROM并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令，因此單片機(jī)的31腳接高電平VCC。3.2報(bào)警電路本系統(tǒng)中采用蜂鳴器報(bào)警，由于單片機(jī)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(jī)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(jī)輸出低電平時(shí)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(shí)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端輸入低電平后數(shù)碼管被點(diǎn)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，S3，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(shí)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(jìn)行搶答，在數(shù)碼管上顯示哪一組先答題的，從而實(shí)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1KΩ支12電阻200Ω支54電阻510Ω支85電阻5.6KΩ支16電阻10KΩ支127晶振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413三極管9013支114蜂鳴器支１15數(shù)碼管支１16單片機(jī)ＡＴ８９S５2支１表4使用工具及儀表清單序號名稱單位數(shù)量備注１萬用表塊１２內(nèi)熱式電烙鐵１３焊錫絲若干４直流穩(wěn)壓電源臺１５編程燒寫器臺１６導(dǎo)線若干4軟件設(shè)計(jì)4.1鍵盤識別程序//鍵盤鍵識別voidkeyboard(){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(jì)時(shí)開始{start=1;Warn=0;Num=0;Count=40;succeed=0;}if(start){if(Player!=0xff){ start=0; switch(Player) { case0xfe:Num=1;succeed=1;break;//1號選手搶答成功； case0xfd:Num=2;succeed=1;break;//2號選手搶答成功； case0xfb:Num=3;succeed=1;break;//3號選手搶答成功； case0xf7:Num=4;succeed=1;break;//4號選手搶答成功； case0xef:Num=5;succeed=1;break;//5號選手搶答成功； case0xdf:Num=6;succeed=1;break;//6號選手搶答成功； case0xbf:Num=7;succeed=1;break;//7號選手搶答成功； case0x7f: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; g[Num]+=10; while(!Grade_add); } }//查分鍵識別 if(!Grade_exam) {delay(); 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?yàn)橛玫氖枪碴枖?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(jī)械按鍵，會發(fā)生抖動，所以程序中要加延時(shí)，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(jì)時(shí)。此搶答器由主持人操縱，具有定時(shí)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(shí)時(shí)間已到，無人搶答，蜂鳴器報(bào)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(bào)警等手段指示出第1搶答者。參考文獻(xiàn)[1]李朝青.單片機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)原理及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007.268-273.[5]李全利，遲榮強(qiáng).單片機(jī)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(jī)控制實(shí)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(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[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(jī)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(shí)踐[M].北京:航空航天大學(xué)出版社，2006.8.DESIGNOFMULTI-CHANNELRESPONDERBASEDONMCUAT89S52ZhaoDedi(Humanities&ManagementSchool,AnyangNormalUniversity,Anyang,Abstract:Akindofeightroutesdigitalcallingimplementisintroducedinthethesis,andtheAT89S52Singlechipcontrollerisitshardcore.Also,thedesignmethodofthecontrolsystemwasexpoundedfromaspectsofthesoftwareandthehardware.Andafterdebuggingandrunning,thesystemreachedtheexpectedtarget.Whichhavemanyadvantagessuchasfastreaction,allreadyfunctionandgoodpracticability.Keywords：singlechipcontroller;AT89S52;design;callingimplement基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用