单片机多路抢答器设计Word下载.docx

1、现在我们对这些引脚的功能加以说明。 图 2-1 STC89C52 的引脚图1. 电源引脚（1）Vcc （40 脚）电源端GND （20 脚）接地端（2）工作电压为 5V2.外接晶体引脚XTAL1 是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2 则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到 XTAL1，而 XTAL2 悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为 12MHz，时钟频率就为 6MHz。晶振的频率可以在 1MHz-24MHz 内选择4。电容取 30PF 左右。图 2-2 晶振电路3.复位 RST（9 引脚）在振荡器运行时，有两个机器周期（24 个振荡周期）以上的高电平出

2、现在此引退时，将使单片机复位，只要这个引脚保持高电平，51 芯片便循环复位。复位后 P0-P3 口均置 1 引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零5。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为 ROM 的 00H 处开始运行程序。图 2-3 复位电路4.输入输出引脚（1）P3 端口P3.0P3.7 P3 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可驱动 4 个 TTL5。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部 Flash 程序存储器编程时，接控制信息。除此之外 P3 端口还用于一些专门功能，具体请看下面功能表。表 2-1 P3 功能表（

3、2）P2 端口P2.0P2.7 P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。输出时可驱动 4 个 TTL。对内部 Flash 程序存储器编程时，接收高 8 位地址和控制信息。在访问外部程序和 16 位外部数据存储器时，P2 口送出高 8 位地址。而在访问 8 位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。（3）P1 端口P1.0P1.7 P1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 端口。对内部 Flash 程序存储器编程时，接收低 8 位地址信息。（4）P0 端口P0.0-P0.7 P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口，端口置 1 （对端口写 1）时

4、作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动 8 个 TTL。对内部 Flash 程序存储器编程时，接收指令字节;校验程序时输出指令字节，要求外接上拉电阻7。在访问外部程序和外部数据存储器时，P0 口是分时转换的地址（低 8 位）/ 数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。（二）、数码管简介四、系统功能框图本次设计八路抢答器系统主要有五部分电路：选手抢答电路、八段显示电路、蜂鸣器报警电路、主持人控制电路。本次设计的八路抢答器可实现以下基本功能：启动电源后系统自动倒计时 3 秒。抢答器同时供八名选手比赛，分别用八个按钮 SW1SW8 表示。抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮时会锁存相应的编号，并且优

5、先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。违规抢答，蜂鸣器会报警，而且锁存抢答队员的号码，并闪烁显示。主持人关电源清除号码。五、硬件电路设计1、最小系统设计 图 3-1 STC89C52 最小系统说明：（1）复位电路：教材一般电容取 10u，电阻 R 取 8.2K9。（2）晶振电路：典型的晶振取 11.0592MHz（因为可以准确地得到 9600 波特率和 19200 波特率，用于有串口通讯的场合）或者 12MHz（产生精确的方波便于 12 分频，方便定时操作）。（3）电源接 5V 变压器。六、总电路图下图是电路原理图总电路图七、系统主程序目前，单片机的编程语言主要有 C 语言和汇编语言

6、两种。C 语言是高级语言，编写起来比较简便且易维护，汇编语言介于机器语言和高级语言之间，更接近硬件，但编写起来比较冗长。介于本次程序不太复杂，本人又更喜欢汇编，故本次设计的程序采用汇编语言来写，详见附录一。八、系统仿真与调试1、Protues 软件介绍Protues 的 ISIS 是一款 Labcenter 出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和 IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业单片机仿真系统。下图是 Protues 软件初始界面：图 5-1 Protues 软件初始界面该软件的特点有：（1）满足常用单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显优势。（2）具

7、有模电仿真、数电仿真、单片机及其外围电路组成系统仿真。（3）目前支持的单片机类型有：68000 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC 系列以及各种外围芯片。（4）支持大量的存储器和外围芯片。Protues与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程及结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾现象。2、Keil 软件介绍Keil 软件是目前最流行开发 MCS-51

8、 系列单片机软件，Keil 软件提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。下图是本人安装的 Keil 软件初始界面： 图 5-2 Keil 软件初始界面九、实物图十、元件清单：位号名称规格数量D1共阳数码管3.8*5.6cm1晶振12MSTC89C52STC89C52 单片机led红色 led5mmR1电阻470 欧姆Q1三极管8550U1蜂鸣器J1-J8按键开关8S1电源开关自锁开关万用板7*9cm插针排插常用排插4+8=1240 引脚 DIP 插槽DIP 插槽40 引脚电源接线插

9、口2 口十一、焊接问题及解决一般来说，造成硬件问题的首要原因就是焊接失误，即焊接的好坏直接影响到产品的正常与否，在本次设计制作的焊接过程中遇到了一些问题，通过查找资料，找到了相关原因：1）焊锡用量过多导致焊点的锡堆积；焊锡过少又不足以包裹焊点；2）冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足，焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮，有细小裂纹。3）焊锡连桥。指焊锡量过多，造成元器件的焊点之间短路。4）焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。这多是由于加热温度不足或焊剂过少，以及烙铁离开焊点时角度不当造成的。有时，调试时最小系统的电路不工作，通过查资料才明白，首先应该确认电源电压是否正常。用电压表测量接地引脚跟电

10、源引脚之间的电压，看是否符合电源电压，电路需 5V 电源供电，故我们选择了用双公 USB 从电脑上供电，省去好多变压的麻烦。参考文献1王冬梅, 张建秋. 基于单片机的八路抢答器设计与实现J. 佳木斯大学学报, 2009,27（3）: 350.2周功明, 周陈琛. 基于单片机 AT89C2051 的九路多功能智力竞赛抢答器的设计J. 现代电子技术, 2006, 10（20）: 4.3谢道平. 基于 Proteus 仿真的单片机多功能智能抢答器的设计J. 长春大学学报, 2011,21（10）: 12.4耿仁义等. 新编微机原理及接口技术. 2006.5文明月. 基于 AT89S52 单片机的抢答

11、器设计与实现J. 科技创新导报, 2009, 28（10）: 35.6周润景, 张丽娜. 基于 PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿真M. 北京: 北京航天航空大学出版社, 2006.7周坚. 单片机 C 语言轻松入门M. 北京:8李萍, 张池, 张勃. AT89S51 单片机原理、开发与应用实例M. 北京: 中国电力出版社, 2008.9杨居义，单片机原理，清华大学出版社附 录附录一：抢答器程序#include unsigned char c1,c2,c3,c4,c5,c6;int j,k; sbit feng=P37; sbit k1=P10; sbit k2=P11; sbit k

12、3=P12; sbit k4=P13; sbit k5=P14; sbit k6=P15; sbit k7=P16; sbit k8=P17; unsigned code table =0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7 C,0x39,0x5E,0x79,0x71;void delay1（） unsigned int i,j; for（i=600;i0;i-）for（j=10;jj-）; void main（） for（k=400;kk-）for（j=100;j-）P2=table3;if（k1=0） while

13、（1）feng=0; P2=table1; delay1（）; P2=0xff;if（k2=0） feng=0; P2=table2; if（k3=0） P2=table3; if（k4=0） P2=table4; if（k5=0） P2=table5; if（k6=0） P2=table6; if（k7=0） P2=table7; if（k8=0） P2=table8; for（k=400;k-） P2=table2; if（k1=0）P2=table1; P2=table0;while（1） if（k1=0） while（1）; if（k2=0） if（k3=0） if（k4=0） P2=table4; if（k5=0） P2=table5; if（k6=0） P2=table6; if（k7=0） P2=table7; if（k8=0） P2=table8;