四人智力競賽搶答器

電子工藝實訓(xùn)報告實訓(xùn)課題智力競賽搶答器的制作與調(diào)試學(xué)號 年級學(xué)院 專業(yè) 姓名 指導(dǎo)教師******一．實訓(xùn)目的(1學(xué)＞習識別簡單的電子元件與電子線路；(2＞學(xué)習并掌握搶答器的工作原理；(3＞按照圖紙焊接元件，組裝一臺搶答器，并掌握其調(diào)試方法。二．實訓(xùn)器材(1電＞烙鐵：因為焊接的元件多，所以使用的是外熱式電烙鐵。(2＞螺絲刀、鑷子等必備工具。(3焊＞錫絲，因為錫它的熔點低，焊接時，焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固，焊點光亮美觀。(4三＞節(jié)5號電池。三．實訓(xùn)概要＜一)電路元件選擇為使硬件電路設(shè)計盡可能合理，應(yīng)注意以下幾方面：(1＞盡可能采用功能強的芯片，以簡化電路，功能強的芯片可以代替若干普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的的價格不斷下降，并不一定比若干普通芯片價格的總和高。(2＞留有設(shè)計余地。在設(shè)計硬件電路時，要考慮到將來修改擴展的方便。因為很少有一錘定音的電路設(shè)計，如果現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點小小的修改或擴展而被迫進行全面返工。（3>程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機，本設(shè)計采用AT89C51單片機。（4>I/O端口，在樣機研制出來后進行現(xiàn)場試用時，往往會發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。如有些新的信號需要采集，就必須增加輸入檢測端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端。如果在硬件電路設(shè)計就預(yù)留出一些I/O端口，雖然當時空著沒用，那么用的時候就派上用場了。<二）發(fā)搶答器裝配零件，檢查和熟悉各種零件老師讓我們多次熟悉搶答器的電路圖和熟悉電路元件，并調(diào)試元器件的好壞。這一天的工作是相對輕松的，僅僅是熟悉電路圖和學(xué)習使用常用電子儀器儀表，和識別檢測常用的電子元件。這一天最重要的就是常用電子元件的識別和檢測。我們常見的電子元件就是電阻、電容。電阻上的色帶是就是電阻的色環(huán)標記法，通過色環(huán)來表示電阻的大小，有效數(shù)字、倍率和允許誤差。現(xiàn)在見到的電阻的色環(huán)有四道和五道的，四道環(huán)的有效數(shù)字是前兩道環(huán)所代表，而五道環(huán)是由前三道所代表。接著識別電容器，電容用于交流耦合、濾波、隔斷直流、交流旁路和組成振蕩電路等，電容的標注分為直接標注和色標法。通過學(xué)習，我明白了直接標注的電容是用數(shù)字直接表示電容量，不標單位。標注?位整數(shù)時，其單位是，標注為小數(shù)時，其單位是Nf也有用三位數(shù)字表示容量大小，默認單位是f前兩位是有效數(shù)字，第三位是有效倍率 ），當?shù)谌皇?時，則對有效數(shù)字乘以0.。1而色標法則同電阻器的標注。檢測電容的方法是利用電容的充放電特性，一般用萬用表電阻檔測試電容的充放電現(xiàn)象，兩只表筆觸及被測電容的兩條引線時，電容將被充電，表針偏轉(zhuǎn)后返回，再將兩表筆調(diào)換一次測量，表針將再次偏轉(zhuǎn)并返回。用相同的量程測不同的電容器時，表針偏轉(zhuǎn)幅度越大說明容量越大。測試過程中，萬用表指針偏轉(zhuǎn)表示充放電正常，指針能回到孫說明電容沒短路，可視為電容完好。現(xiàn)在說明在模擬電路中常見的二極管，通常二極管有整流、檢波、穩(wěn)壓、發(fā)光、發(fā)電、變?nèi)?、和開關(guān)二極管等。檢測二極管我們利用的是二極管的正向?qū)щ娦?，正向?qū)ǚ聪蚪刂?，可以判斷管子的好壞。三＞熟悉搶答器的裝配圖圖1搶答器的組成框圖圖1搶答器的組成框圖主體電建-甘展電路我們在實驗里認真熟悉搶答器的電路板的裝配圖。圖2原理框圖（四＞焊接各種零件這一天，我們就真正進入到電子技術(shù)實習的操作中去了，以前雖然接觸過電烙鐵，但畢竟沒有實際操作過，總是懷有幾分敬畏之心。而電子電路主要是基于電路板的，元器件的連接都需要焊接在電路板上，所以焊接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到以后制作搶答器的成敗。因此對電烙鐵這一關(guān)我們是不敢掉以輕心的。影響焊接質(zhì)量主要取決于焊接工具、焊錫絲和焊接技術(shù)。對焊接工具和焊錫絲這樣的物品我們是沒任何辦法的，唯一可以改善的就是我們的焊接技術(shù)，所以焊接技術(shù)就直接決定了我們實習的成敗。焊接時雖然膽戰(zhàn)心驚，但還是總結(jié)出了心得，就是焊錫要用一點點下去，電烙鐵要在錫水熔化后產(chǎn)生光亮就拿開，這樣就能焊出光亮圓滑的焊點了。將他們插好后就依次拆卸下來，先焊接電阻，再焊二極管，然后是四個芯片，焊接時注意二極管的極性，管腳要放入相應(yīng)位置。四．實訓(xùn)原理四路搶答器具有清零和搶答控制，可由主持人操縱避免有人在主持人說“開始”前提前搶答違反規(guī)則。優(yōu)先判斷、編號鎖存，通過顯示。當一輪搶答之后，最先搶答選手的點亮，禁止二次搶答。如果再次搶答必須由主持人再次操作復(fù)位狀態(tài)按鍵5根據(jù)電路原理圖，四路按鍵1 2 ， 對應(yīng)的顯示燈是1234 的時鐘由 振蕩電路產(chǎn)生。初始狀態(tài)：當有時鐘信號輸入到 引腳時，觸發(fā)器的輸入等于輸出，四路輸入引腳為低電平，輸出引腳端輸出低電平，三極管，，，截止。發(fā)光二極管點1，點2，點3，點4處于熄滅狀態(tài)。搶答狀態(tài)：當主持人宣布搶答有效，選手按鍵搶答，假設(shè)1號選手最先按下鍵，觸發(fā)器的輸入等于輸出高電平），三極管導(dǎo)通，發(fā)光二極管點亮。此時，引腳輸出電平到 路與非門），時鐘信號被鎖存， 輸出端一直為高電平。觸發(fā)器停止工作，其它選手按鍵無效。復(fù)位狀態(tài)：再次搶答，主持人按下鍵是觸發(fā)器復(fù)位，回到初始狀態(tài)。五．電路調(diào)試檢測調(diào)試步驟：＜一）、檢查與調(diào)試上電前的檢測，用萬用表測量電源輸入的腳和腳，確保它們之間沒有短路才可進行下面的檢測。四路按鍵S1，S2，S，3S對應(yīng)的顯示燈是1D2，D，3D4。當按下鍵時，1亮，再按鍵無效，直到按下復(fù)位鍵當按下鍵時，2亮，再按鍵無效，直到按下復(fù)位鍵當按下鍵時，3亮，再按鍵無效，直到按下復(fù)位鍵當按下鍵時，4亮，再按鍵無效，直到按下復(fù)位鍵＜二)、調(diào)試中遇到的問題1.稍微復(fù)雜，焊接該電路所需要的導(dǎo)線需要很多；再者在焊接電路過程中必須確保每一步焊接的電路正確，是電路搭接美觀實用；最后是通過使用萬用表來檢測焊接電路的正確性。2.焊接電路得保證焊點沒有虛焊，為此我們焊接速度比較慢，謹慎焊接，保證每個焊點都沒有虛焊。3.在用示波器檢測蜂鳴器輸出端信號時候，發(fā)現(xiàn)信號殘缺，后經(jīng)過排故發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線脫焊，為此我們小組同學(xué)又重新焊接。后來再測試發(fā)現(xiàn)信號沒有殘缺。電路的特點和方案的優(yōu)缺點：(可1靠＞性：整個實驗電路分為四個部分，在實驗的過程中，每一部分都經(jīng)過了仔細的檢測，各部分功能完好；通過焊接搭接將各部分按電路圖連接成完整的搶答器電路，經(jīng)過檢測，連接無誤，最終實現(xiàn)搶答器的功能，保證了搶答器電路的可靠性。(2易＞測性：搶答器電路由四部分構(gòu)成，在實驗的過程中，依次完成每部分，如果出現(xiàn)什么問題，可以隨時檢測該部分的功能或連線是否出現(xiàn)故障。(3實＞驗改進：該電路只是用發(fā)光二極管顯示結(jié)果，沒有聲音，沒有顯示，應(yīng)該還要接入一個蜂鳴器和 顯示器。六．心得體會通過本次設(shè)計，我深刻體會到學(xué)術(shù)研究的嚴謹性、規(guī)范性，掌握了基本的研究方法，逐漸形成了較強的自主學(xué)習能力。本設(shè)計是在劉懷強老師精心指導(dǎo)下完成的。劉老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響很大，并將積極影響我今后的學(xué)習和工作。本設(shè)計的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)、朋友的支持、幫助。大家多次進行設(shè)計難題的討論與分析，這樣為本設(shè)計的進一步完善提供了幫助。在此，向老師、同學(xué)表示感謝。最后還要感謝學(xué)院、系為我們提供了一個良好的學(xué)習氛圍和人文環(huán)境，這對我們以后的學(xué)習、工作、生活具有重要影響。這次課程設(shè)計我選擇的題目是“四路搶答器的設(shè)計與制作”，要求用數(shù)字邏輯電路或者單片機應(yīng)用系統(tǒng)進行設(shè)計，總體上來看，利用數(shù)字電子電路來設(shè)計電路能夠?qū)Ω鲉卧娐返墓δ芎驮O(shè)計都可以有更加充分的了解，幫助數(shù)電知識的鞏固，開始的時候我選用數(shù)字電路來設(shè)計，雖然繪制電路原理圖比較容易，但因為電路元件用的相對多，即使原理明白，不過在實際制作實物時跳線用得很多，而且電路的成功也很難確定，因此最后我都是選用單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計，因為之前進行數(shù)字電路設(shè)計時對電路的原理有了明確的了解，且這個學(xué)期也進行了單片機的基礎(chǔ)學(xué)習，從而可以結(jié)合實際應(yīng)用，掌握單片機的應(yīng)用和軟件、硬件的綜合設(shè)計。通過這次課程設(shè)計，使我對單片機及其附屬電路有了一定的了解，對課本上的知識有了進一步的掌握，也深刻明白了自己的不足。附電路圖

四人智力競賽搶答器一、設(shè)計題目四人智力競賽搶答器二、設(shè)計目的1.掌握四人智力競賽搶答器電路的設(shè)計、組裝與調(diào)試方法。2.熟悉數(shù)字集成電路的設(shè)計和使用方法。三、設(shè)計任務(wù)與要求1）設(shè)計任務(wù)設(shè)計一臺可供4名選手參加比賽的智力競賽搶答器。用數(shù)字顯示搶答倒計時間，由“9”倒計到“0”時，無人搶答，蜂鳴器連續(xù)響1秒。選手搶答時，數(shù)碼顯示選手組號，同時蜂鳴器響1秒，倒計時停止。2）設(shè)計要求（1＞名4選手編號為：1，2，3，4。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應(yīng)，也分別為1，2，3，4。（2給＞主持人設(shè)置一個控制按鈕，用來控制系統(tǒng)清零＜搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。（3搶＞答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號，同時揚聲器給出

音響提示，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。（4搶＞答器具有定時＜9秒）搶答的功能。當主持人按下開始按鈕后，定時器開始倒計時，定時顯示器顯示倒計時間，若無人搶答，倒計時結(jié)束時，揚聲器響，音響持續(xù)1秒。參賽選手在設(shè)定時間＜9秒）內(nèi)搶答有效，搶答成功，揚聲器響，音響持續(xù)1秒，同時定時器停止倒計時，搶答顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩余搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。（5如＞果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統(tǒng)揚聲器報警＜音響持續(xù)1秒），并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器顯示0。可用石英晶體振蕩器或者 定時器產(chǎn)生頻率為的脈沖信號，作為定時計數(shù)器的信號。四、原理電路和程序設(shè)計：＜1）方案比較；電路主要由脈沖產(chǎn)生電路、鎖存電路、編碼及譯碼顯示電路、倒計時電路和音響產(chǎn)生電路組成。當有選手搶答時，首先鎖存，阻止其他選手搶答，然后編碼，再經(jīng)4線7段譯碼器將數(shù)字顯示在顯示器上同時產(chǎn)生音響。主持人宣布開始搶答時，倒計時電路啟動由9計到0，如有選手搶答，倒計時停止。電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1：3）整體電路;V(P?NOPBNC-：74LSQ4N74LSQ4D-74LSQ4DU13D.74LS04DPBNU）整體電路;V(P?NOPBNC-：74LSQ4N74LSQ4D-74LSQ4DU13D.74LS04DPBNU74iqn7n...U12BPBNO-i

一改編碼轉(zhuǎn)換電路 —譯碼?器3）單元電路設(shè)計；）以鎖存器為中心的編碼顯示電路搶答信號的判斷和鎖存可采用觸發(fā)器或鎖存器。若以四觸發(fā)器為1中7心5構(gòu)成編碼鎖存系統(tǒng)，編碼的作用是把鎖存器的輸出轉(zhuǎn)化成碼，進而送給段顯示譯碼器。其真值表3鎖存器輸出編碼器輸出表3鎖存編碼真值表呼 ——w：鎖存器輸出編碼器輸出表3鎖存編碼真值表呼 ——w：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：veeI：，：，，：，：，：，：，：，：，：，：19工作原理：四觸發(fā)器的輸出非控制顯示模塊顯示組號。當無人搶答時，個觸發(fā)器的輸出非相與，為“”時，脈沖能夠進入觸發(fā)器，有一人搶答時，與門中有一個變?yōu)椤?”，使脈沖不能進入觸發(fā)器，從而防止其他人搶答。并停止計時。將與非后的信號用于控制聲音模塊報警。2）脈沖產(chǎn)生電路：

imriimri:工作原理：該模塊為由 定時器構(gòu)成的多諧振蕩器。并以 做分頻產(chǎn)生和 的脈沖信號。3）倒計時顯示電路：該電路可采用十進制同步減計數(shù)器 ，主持人宣布開始時，按下按鈕，同時使計數(shù)器置數(shù)為“9”，并在脈沖作用下開始倒計時并在顯示器上顯示，到零時停止。工作原理：由 十進制計數(shù)器計數(shù)，其輸出端驅(qū)動數(shù)碼器。16的0進位輸出反相信號進位信號和搶答信號控制 信號的輸入，即計數(shù)到時不會倒回再計時，也控制計數(shù)到時搶答模塊不許再搶答同時聲音模塊塊報警。190的接收搶答模塊的信號，當搶答模塊復(fù)位時 也復(fù)位。4）音響電路：由主持人、選手、倒計時共同控制它的輸入，使其在主持人開始、選手搶答、倒計時到零時都能鳴叫。

74LS074LS04D74116。，口3274LS074LS04D74116。，口3274LS04D74LS02D 74LS04D0BUZZER200Hz5）元件選擇。電阻電容芯片開關(guān)其他型號SSS、5、、、蜂鳴器、共陰數(shù)碼管、數(shù)量各各各五、電路和程序調(diào)試過程與結(jié)果：先將搶答模塊接好先，這時的脈沖信號可以先接到實驗裝置上的信號，接好線，測試可否正常搶答， 搶答開關(guān)斷開時對應(yīng)的 是否顯示正常，搶答后其他人能否搶答和復(fù)位是否正常。2接上顯示模塊，測試可否顯示對應(yīng)組號，未搶答時和復(fù)位有無顯示。3接好脈沖信號模塊，代替接到實驗裝置上的信號，測試是否有產(chǎn)生脈沖信號，是否可以使搶答模塊正常工作。4接上倒計時模塊，將控制信號線連接好，測試能否計時，計時到時是否不會繼續(xù)計時。5搶答模塊是否還能搶答，搶答后是否還計時及復(fù)位后計時是否重新計時。6接上聲音模塊，測試搶答后及計時到時后是否有報警聲。7對整個電路的功能測試一遍。六、總結(jié)通過本設(shè)計，復(fù)習了數(shù)字電子的知識，更深入的了解了各元件的使用方法和功能。體會了設(shè)計電路的方法和流程，排除各種故障。最終使電路工作正常。并達到各種設(shè)計要求。各部分功能正常，達到老師的要求。四人智力競賽搶答器單片機技術(shù)文章2009-12-2517:21:08讀727評論0字號：大中小訂閱1、設(shè)計目的1）掌握四人智力競賽搶答器電路的設(shè)計、組裝與調(diào)試方法。2）熟悉數(shù)字集成電路的設(shè)計和使用方法（或單片機系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用〉。2、設(shè)計任務(wù)與要求1）設(shè)計任務(wù)設(shè)計一臺可供4名選手參加比賽的智力競賽搶答器。用數(shù)字顯示搶答倒計時間，由“9”倒計到“0”時，無人搶答，蜂鳴器連續(xù)響1秒。選手搶答時，數(shù)碼顯示選手組號，同時蜂鳴器響1秒，倒計時停止。2）設(shè)計要求（1＞4名選手編號為：1,2,3,4。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應(yīng)，也分別為1，2，3，4。（2＞給主持人設(shè)置一個控制按鈕，用來控制系統(tǒng)清零〈搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。（3＞搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號，同時揚聲器給出音響提示，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。（4＞搶答器具有定時＜9秒）搶答的功能。當主持人按下開始按鈕后，定時器開始倒計時，定時顯示

器顯示倒計時間，若無人搶答，倒計時結(jié)束時，揚聲器響，音響持續(xù)1秒。參賽選手在設(shè)定時間＜9秒）

內(nèi)搶答有效，搶答成功，揚聲器響，音響持續(xù)1秒，同時定時器停止倒計時，搶答顯示器上顯示選手的編

號，定時顯示器上顯示剩余搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。（5＞如果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統(tǒng)揚聲器報警（音響持續(xù)1秒），并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器顯示0。3、方案比較與選擇3.1使用數(shù)字邏輯電路設(shè)計電路主要由脈沖產(chǎn)生電路、鎖存電路、編碼及譯碼顯示電路、倒計時電路和音響產(chǎn)生電路組成。當有選手搶答時，首先鎖存，阻止其他選手搶答，然后編碼，再經(jīng)4線7段譯碼器將數(shù)字顯示在顯示器上同時產(chǎn)生音響。主持人宣布開始搶答時，倒計時電路啟動由9計到0，如有選手搶答，倒計時停止。電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13：1）以鎖存器為中心的編碼顯示電路搶答信號的判斷和鎖存采用觸發(fā)器或鎖存器。2）脈沖產(chǎn)生電路：采用石英晶體振蕩器產(chǎn)生高精度的秒脈沖。3）倒計時顯示電路：該電路采用十進制同步減計數(shù)器74LS190，主持人宣布開始時，按下按鈕，同時使計數(shù)器置數(shù)為“9”，并在脈沖作用下開始倒計時并在顯示器上顯示，到零時停止。4）音響電路：利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS121產(chǎn)生定寬的搶答輸出脈沖，接入蜂鳴器，根據(jù)脈沖寬度

可計算得蜂鳴器鳴叫時間。再由主持人、選手、倒計時共同控制它的輸入，使其在主持人開始、選手搶

答、倒計時到零時都能鳴叫。3.2使用單片機系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)主要由單片機應(yīng)用電路、存儲器接口電路、顯示接口電路組成。其中單片機是系統(tǒng)工作的核心，它主要負責控制各個部分協(xié)調(diào)工作，在其外圍接上復(fù)位電路，數(shù)碼管，按鈕及蜂鳴器。P1口與P3口驅(qū)動數(shù)碼管，P2.0-P2.3為4組搶答輸入P3.6為蜂鳴器的控制口。使用匯編語言編寫程序，該程序主要包括主程序，倒計時子程序，鍵盤掃描子程序，顯示子程序，響鈴子程序，延時子程序等組成。本次課程設(shè)計選用單片機系統(tǒng)設(shè)計，雖然使用數(shù)字邏輯電路設(shè)計可以對各功能模塊有充分的認識，但再實物制作的時候很有難度，因此沒有選用數(shù)字電路設(shè)計設(shè)計。4、系統(tǒng)總體方案與硬件設(shè)計控制系統(tǒng)總體方案及所需元件該四路搶答器控制系統(tǒng)主要由單片機應(yīng)用電路、顯示接口電路、鍵盤接口電路，其中單片機

STC89C52RD是系統(tǒng)工作的核心，它主要負責控制各部分協(xié)調(diào)工作。外圍電路接上復(fù)位電路、數(shù)碼管、

上拉電阻、按鈕及蜂鳴器，元件為：晶振XI、電容C1、C2、C3，電阻。P2.4由裁判控制，為搶答開始

鍵。P2.0-P2.3是4組搶答的輸入口，P1.0-P1.7和P3.0-P3.7接兩個數(shù)碼管，P2.7為蜂鳴器的控制

口?？刂葡到y(tǒng)仿真用到了偉福軟件，集成調(diào)試環(huán)境，集成了編輯器，編譯器，調(diào)試器，支持軟件模

擬，支持項目管理功能強大的觀察窗口，支持所有的數(shù)據(jù)類型。樹狀結(jié)構(gòu)顯示，支持ASM（匯編〉，C語

言等，在線直接修改、編譯、調(diào)試源程序，錯誤指令定位。系統(tǒng)仿真還用到了PROTUCE軟件，可通過仿真可以完全顯示所設(shè)計系統(tǒng)的功能，對于程序的調(diào)試等有很大的幫助。硬件設(shè)計1）單片機STC89C52RC芯片的基本特點：此單片機具有強抗干擾、高速、低功耗的特點，指令完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可任意選擇，用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)，片上集成512字節(jié)RAM，通用I/O<32個），復(fù)位后為：P1/P2/P3是準雙向口/弱上拉，P0是開漏輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O用時，需加上拉電阻。有EEPROM功能，看門狗硬件電路。其引腳如下圖2：2>各模塊具體設(shè)計：A：外部振蕩電路必須在單片機的驅(qū)動下才能工作，在單片機內(nèi)部有一時鐘振蕩電路，只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機內(nèi)部的各個單元，采用常用的晶振電路，如圖3示：B：復(fù)位電路：單片機內(nèi)外部中斷和內(nèi)部中斷并存，有硬件復(fù)位端，只要輸入持續(xù)4個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復(fù)位。硬件復(fù)位后的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始值。電路如4圖所示：C：鍵盤電路：四個按鈕＜P2.0-P2.3）作為搶答選擇鍵，還有一個按鈕作為搶答開始鍵＜P2.4），如圖5所示：D：顯示電路：利用共陽數(shù)碼管作為顯示器件，如圖6示：E：蜂鳴器電路：采用三極管9015驅(qū)動蜂鳴器，低電平響，且為使蜂鳴器響時，驅(qū)動管處于飽和狀態(tài)，蜂鳴器接在三極管的集電極上，電路如圖7：5.軟件系統(tǒng)設(shè)計1）明確系統(tǒng)的功能主要功能：當主持人按下開始按鈕后，定時器開始倒計時，由“9”倒計到“0”時，定時顯示器顯示倒計時間，若無人搶答，倒計時結(jié)束時，蜂鳴器響，持續(xù)1秒。參賽選手在設(shè)定時間＜9秒）內(nèi)搶答有效，搶答成功，揚聲器響，音響持續(xù)1秒，同時定時器停止倒計時，搶答顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩余搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。如果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統(tǒng)蜂鳴器報警（音響持續(xù)1秒）；搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。2）分析功能，理清程序結(jié)構(gòu)系統(tǒng)倒計時功能，主持人控制，需要按鍵允許；搶答開始與倒計時結(jié)束，以及搶答成功蜂鳴器

響，需要響鈴程序：四組搶答輸入，需鍵盤掃描程序；此外，一選手搶答成功禁止其他選手搶答，這可以

通過允許標志位起到鎖存的作用。3）設(shè)計程序的初步流程圖如圖8所示：4）主要功能的程序段設(shè)計與說明A、查詢與倒計時程序段設(shè)計：查詢按鍵是否按下，有去抖動功能；采用定時器T0進行倒計時，設(shè)初值50ms，通過工作寄存器R0累加20次后為一秒倒數(shù)減一，R0清零繼續(xù)累加，從而進行倒計時直到結(jié)束。流程圖如下圖9：相應(yīng)的部分程序與說明如下：。=====查詢程序設(shè)計======START：NEXT:JBP2.4,NEXTACALLDELAYJBP2.4,NEXT。去抖動，如果“開始鍵”按下就向下運行ACALLXIANG 。蜂鳴器響MOVA,R0MOVR6,A。送R0到R6,因為R6中保存了搶答時間AJMPCOUNT。進入倒計時，“查詢有效搶答的程序”在COUNT里面。=======倒計時程序設(shè)計=========COUNT:MOVR1,#00H 。重置定時中斷次數(shù)MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0H 。重置定時器RECOUNT:MOVA,R5 。R5中倒數(shù)時間送AJZQUIT 。R5為0時，計時完畢MOVA,R1CJNEA,#14H,CHECK。R1為20時，即到了1s后順序執(zhí)行，否則跳到顯示掃描程序MOVR1,#00HDECR5 。倒數(shù)次數(shù)減1QUIT:ACALLXIANG 。計時結(jié)束時進行的程序========T0溢出中斷（倒計時程序）=======T0INT:MOVTH0,#3CH 。重裝初值MOVTL0,#0B0HINCR1RETI查詢搶答是否允許設(shè)置定時器中斷次數(shù)，重置定時器，中斷到20次？倒數(shù)時間減一倒數(shù)到0S?蜂鳴器響B(tài)：按鍵掃描程序（有鎖存功能）實現(xiàn)鎖存可以設(shè)計一個搶答允許標志位，若允許則查詢，否則禁止搶答，其流程圖如圖10：部分程序段如下：********************************；；設(shè)OK為搶答允許位，置“1”為允許********************************；CHECK: 。進行顯示與鍵盤掃描ACALLDISPLAY。跳到顯示程序中JBOK,ACCOUT。OK標志位為1時查詢搶答，AJMPRECOUNT 。沒有則繼續(xù)倒數(shù)ACCOUT: 。鍵盤掃描JNBP2.0,TRUE0JNBP2.1,TRUE1JNBP2.2,TRUE2JNBP2.3,TRUE3AJMPRECOUNT。==========正常搶答處理程序========TRUE0:ACALLXIANG 。按鍵發(fā)聲MOVR4,#1CLROK。搶答結(jié)束后不再查詢搶答，因此鎖存搶答CLREAACALLDISPLAY0SJMP$......<TRUE1-3類似）.系統(tǒng)調(diào)試與仿真?zhèn)ジ＼浖O(shè)計使用了偉福軟件，其集成調(diào)試環(huán)境、集成了編譯器、調(diào)試器，支持軟件模擬，支持項目管理功能，在線直接修改、編譯、調(diào)試程序，錯誤指令定位，對程序的調(diào)試和編輯有很大的方便，其界面如下圖11：圖11：通過偉福進行程序的錄入，調(diào)試和修改，從而進行編譯，得到HEX文件或BIN文件，繼而進入下

一步的單片機仿真。、使用PROTEUS軟件仿真系統(tǒng)仿真還用到了PROTEUS軟件，可通過仿真完全顯示出設(shè)計系統(tǒng)的功能，對于程序的調(diào)試等有

很大的幫助，系統(tǒng)仿真時首先在使用偉福編譯器，把所寫的程序進行編譯，同時在仿真器里設(shè)置生成

HEX文件，編譯無錯誤時進行PROTEUS仿真，首先要新建一個文檔是DNS型的找出需要的器件，可

以使用搜索功能。接著把各個器件感到合適的位置上，但都要放到藍色框內(nèi)。然后根據(jù)自己的設(shè)計要求連

線，等所有的元件都連接完成后可以把偉福編譯器生成的HEX文件加載到芯片內(nèi)，方法是，右鍵點中器

件然后再用左鍵點擊，出來一個對話框在programfile后選擇要添加的文件，文件要求必須是HEX文

件，然后可以點擊運行觀察現(xiàn)象，看與自己設(shè)計的是否符合，如果不相符在查找錯誤進行修改。PROTEUS中的系統(tǒng)原理圖：一號選手搶答成功：倒計時停止，蜂鳴器響〈以燈亮代替響），如圖14：.安裝與調(diào)試根據(jù)電路圖進行焊接，為了以后電路的重新利用，將各個模塊獨立開來，再通過排線，跳線將各

個功能模塊連接起來，完成實物電路。接著就是將程序載入單片機中，通過ISP編程，將程序

DOWNLOAD到單片機中，之后可以進行各功能的調(diào)試。.元件清單表元件序號型號主要參數(shù)數(shù)量封裝形式U1STC89C52RC1PDIP40R1電阻4K7Q1R2電阻1KQ1R3,R4電阻220Q2C1,C2瓷片電容33pF2C3電解電容4.7uF1Q1三極管9015PNP1TO-18BUZ1蜂鳴器1開關(guān)6數(shù)碼管共陽管2X1晶振12MHz1排線，導(dǎo)線若干.結(jié)論，總結(jié)與心得設(shè)計與制作過程的總結(jié)這次課程設(shè)計我選擇的題目是“四路搶答器的設(shè)計與制作”，要求用數(shù)字邏輯電路或者單片機應(yīng)用系統(tǒng)進行設(shè)計，總體上來看，利用數(shù)字電子電路來設(shè)計電路能夠?qū)Ω鲉卧娐返墓δ芎驮O(shè)計都可以有更加充分的了解，幫助數(shù)電知識的鞏固，開始的時候我選用數(shù)字電路來設(shè)計，雖然繪制電路原理圖比較容易，但因為電路元件用的相對多，即使原理明白，不過在實際制作實物時跳線用得很多，而且電路的成功也