第一篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)(基于多路數(shù)字搶答器)（范文）
一、概述
大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活中，會(huì)遇到各種各樣的競(jìng)賽，搶答器便成為了主要的工具之一。而現(xiàn)在的搶答器智能化越來越強(qiáng)，這必然會(huì)提高搶答器的成本。本搶答器與其他搶答器電路相比較成本低、制作方便，并且還有作弊顯示功能。因此，這款四路搶答器摒棄了成本高、體積大、操作復(fù)雜等不足。我們采用了數(shù)字顯示器直接指示，因而本搶答器具有顯示直觀，操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
二、主要功能及技術(shù)指標(biāo)
搶答器的工作原理是用矩陣式鍵盤進(jìn)行搶答。采用動(dòng)態(tài)顯示組號(hào)。主持人按下開始搶答鍵才可以搶答。主持人沒有按下開始搶答按紐（P3.2），有人搶答則搶答違規(guī)，報(bào)警并顯示組號(hào)，主持人按下開始搶答開關(guān)重新?lián)尨?。主持人按下開始搶答按紐（P3.2），蜂鳴響聲提示，且數(shù)碼管10秒倒計(jì)時(shí)（10秒內(nèi)搶答有效），有人在10秒搶答，蜂鳴器響聲提示并顯示他的組號(hào)，3秒開始20秒倒計(jì)時(shí)（20秒內(nèi)必須回答完問題）。20秒后主持人按下復(fù)位開關(guān)為下一題的搶答做準(zhǔn)備。單片機(jī)最小系統(tǒng)、搶答按鍵模塊（四位并行數(shù)碼顯示、1*4矩陣式鍵盤）、顯示模塊、搶答開關(guān)模塊、蜂鳴器輸出模塊。
三、系統(tǒng)組成及原理
1、分圖
四、軟件
1、分配流程圖
初始化開始
20秒回答問題時(shí)間到并響聲提示調(diào)用讀鍵子程序作為延時(shí)程序設(shè)定定時(shí)器初值并啟動(dòng)定時(shí)器中斷條件是否滿足Y開中斷并響聲提示NN讀鍵盤是否有鍵按下Y調(diào)用顯示搶答違規(guī)并報(bào)警子程序報(bào)警提示編號(hào)10秒搶答倒計(jì)時(shí)開始顯示顯示違規(guī)者編號(hào)是否有按鍵按下NY調(diào)用搶答者獲得回答的子程序10到時(shí)中斷并返回響聲提示設(shè)定定時(shí)器初值并啟動(dòng)顯示搶答者并且3秒后倒計(jì)時(shí)RET3
2、源程序
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP ESS1 ORG 0100H MAIN:SETB EA SETB EX1 SETB IT1;外部中斷1初始化 L16:MOV P1,#0FFH MOV R2,#00H CLR P1.0 INC R2 JB P1.4,L0 LCALL DE0 L0:INC R2 JB P1.5,L1 LCALL DE0 L1:INC R2 JB P1.6,L2 LCALL DE0 L2:INC R2 JB P1.7,L3 LCALL DE0 L3:SETB P1.0 CLR P1.1 INC R2 JB P1.4,L4 LCALL DE0 L4:INC R2 JB P1.5,L5 LCALL DE0 L5:INC R2 JB P1.6,L6 LCALL DE0 L6:INC R2 JB P1.7,L7 LCALL DE0 L7:SETB P1.1 CLR P1.2 INC R2 JB P1.4,L8 LCALL DE0 L8:INC R2
JB P1.5,L9 LCALL DE0 L9:INC R2 JB P1.6,L10 LCALL DE0 L10:INC R2 JB P1.7,L11 LCALL DE0 L11:SETB P1.2 LJMP L16;讀行列式鍵盤 ESS1:MOV 70H,#30D;外部中斷1 MOV R7,#0CH CLR P3.0 S2:LCALL DELAY DJNZ 70H,S2 SETB P3.0;蜂鳴器提示開始搶答 MOV TMOD,#00010000B MOV R3,#0AH L20:MOV 55H,#14H L19:MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H;定時(shí)器1初始化 SETB TR1;啟動(dòng)定時(shí)器1 MOV A,R3 MOV B,#0AH DIV AB MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV 53H,A CLR P2.4 MOV P0,53H LCALL DELAY1 SETB P2.4 MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV 54H,A CLR P2.5 MOV P0,54H LCALL DELAY1 SETB P2.5 L18:JNB TF1,L18 CLR TF1 DJNZ 55H,L19 DEC R3 CJNE R7,#00H,D6
LJMP D5 D6:CJNE R3,#0FFH,L21 LJMP L22 L21:LJMP L20;搶答倒計(jì)時(shí) L22:MOV 73H,#02D S5:MOV 70H,#20D MOV 71H,#20H CLR P3.0 S4:LCALL DELAY DJNZ 70H,S4 SETB P3.0 S6:LCALL DELAY DJNZ 71H,S6 DJNZ 73H,S5;搶答倒計(jì)時(shí)時(shí)間到聲音提示 D5:RETI DE0:MOV DPTR,#TAB;搶答違規(guī)報(bào)警并顯示搶答違規(guī)組號(hào) MOV A,R2 MOV B,#0AH S10:MOV 72H,#20D MOV 73H,#10D CLR P3.0 S8:LCALL LCC DJNZ 72H,S8 SETB P3.0 S9:LCALL LCC DJNZ 73H,S9 DJNZ 71H,S10 L17:LCALL LCC LJMP L17 LCC:CLR P2.4 MOV P0,50H LCALL DELAY DELAY1:MOV P1,#0FFH;正常搶答讀鍵 MOV R4,#250D W17:MOV R2,#00H CLR P1.0 INC R2 JB P1.4,W0 LCALL DE1 W0:INC R2 JB P1.5,W1 LCALL DE1 W1:INC R2 JB P1.6,W2 LCALL DE1 W2:INC R2 JB P1.7,W3 LCALL DE1 W3:SETB P1.0 CLR P1.1 INC R2 JB P1.4,W4 LCALL DE1 W4:INC R2 JB P1.5,W5 LCALL DE1 W5:INC R2 JB P1.6,W6 LCALL DE1 W6:INC R2 JB P1.7,W7 LCALL DE1 W7:SETB P1.1 CLR P1.2 INC R2 JB P1.4,W8 LCALL DE1 W8:INC R2 JB P1.5,W9 LCALL DE1 W9:INC R2 JB P1.6,W10 LCALL DE1 W10:INC R2 JB P1.7,W15 LCALL DE1 W15:SETB P1.3 DJNZ R4,W16 LJMP W18 W16:LJMP W17 W18:RET DE1:MOV P1,#0FFH;MOV 70H,#20D CLR P3.0 S3:LCALL DELAY DJNZ 70H,S3 SETB P3.0 SETB P2.0 搶答成功聲音提示及回答問題時(shí)間20秒倒計(jì)時(shí)7
SETB P2.1 MOV DPTR,#TAB MOV A,R2 MOV B,#0AH DIV AB MOVC A,@A+DPTR MOV 56H,A MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV 57H,A MOV TMOD,#00000001B MOV R5,#16H L32:MOV R6,#14H L31:MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 CLR P2.4 MOV P0,56H LCALL DELAY SETB P2.4 CLR P2.5 MOV P0,57H LCALL DELAY SETB P2.5 CJNE R5,#14H,L34 LJMP L35 L34: JC L35 LJMP L30 L35: MOV A,R5 MOV B,#0AH DIV AB MOVC A,@A+DPTR MOV 58H,A MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV 59H,A CLR P2.6 MOV P0,58H LCALL DELAY SETB P2.6 CLR P2.7 MOV P0,59H LCALL DELAY SETB P2.7 L30:JNB TF0,L30 CLR TF0 DJNZ R6,L31 DEC R5 CJNE R5,#0FFH,L32 MOV P1,#0FFH MOV 70H,#50D CLR P3.0 S7:LCALL DELAY DJNZ 70H,S7 SETB P3.0 MOV P2,#0FFH MOV R3,#00H MOV R7,#00H RET DELAY:MOV 51H,#10D;延時(shí)子程序 D0:MOV 52H,#248D D1:DJNZ 52H,D1 DJNZ 51H,D0 RET TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END
五、分析
這次實(shí)訓(xùn)遺憾的是，我的實(shí)訓(xùn)材料是買的成品的板，沒有自己去焊制自己的實(shí)訓(xùn)板，當(dāng)然這節(jié)省了一些時(shí)間，但是，在原理圖上確實(shí)也花費(fèi)了一些時(shí)間。對(duì)于四路搶答器的程序方面，也有需要改進(jìn)的地方，有很多的不合適的地方，比如，在違規(guī)搶答倒計(jì)時(shí)方面，當(dāng)你違規(guī)搶答時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)20秒的倒計(jì)時(shí)，和正常搶答的一樣。所以，在以后的編程和調(diào)試過程中還應(yīng)該注意這種小的毛病。
六、體會(huì)
本次實(shí)訓(xùn)使我對(duì)單片機(jī)有課更加深入的了解，以及對(duì)匯編語言的編程有了更進(jìn)一步的體會(huì)，知道在編程的過程中會(huì)有大量的錯(cuò)誤產(chǎn)生，一次一次的修改，有時(shí)真的比較麻煩。在最初讀程序的過程中，也遇到過大量的程序讀不懂，在編程的過程中，確實(shí)話費(fèi)了很多的時(shí)間。
在此我非常要感謝的是各位知道老師不遺余力的指導(dǎo)，同樣也非常感謝同學(xué)的幫助，在我不懂程序時(shí)幫助我完善程序。這次實(shí)訓(xùn)能夠順利的完成，當(dāng)然與我個(gè)人的努力也是分不開的。
七、參考文獻(xiàn)
[1]張?chǎng)巍秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》電子工業(yè)出版社2010年
[2]李泉溪《單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例仿真》北京航天航空大學(xué)出版社 2009年
[3] 張洪潤(rùn)《單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)200例》北京航空航天大學(xué)出版社2006年 [4] 萬光毅《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程》北京航天航空大學(xué)出版社2003年
第二篇：多路智力競(jìng)賽搶答器
湖南工學(xué)院
多路智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)報(bào)告書
課程名稱：多路智力競(jìng)賽搶答器 系部名稱：電氣與信息工程系 專業(yè)名稱：電子信息工程技術(shù) 班級(jí)名稱：電信0702 設(shè)計(jì)人 ：裴書茂 學(xué)號(hào) ：402070220 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)時(shí)間：
湖南工學(xué)院
（課程設(shè)計(jì)任務(wù)書目錄）
前言 ???????????????? 1 設(shè)計(jì)功能要求 ?????????????? 2 搶答器框架設(shè)計(jì) ????????????? 3 電路設(shè)計(jì) ??????????????? 4 1)搶答電路設(shè)計(jì) ???????????? 4 2)定時(shí)電路設(shè)計(jì) ???????????? 53)報(bào)警電路設(shè)計(jì)
???????????? 64)時(shí)序控制電路設(shè)計(jì) ?????????? 7元器件介紹 ???????????????? 8 1)74LS148功能介紹 ??????????? 8 2)74LS192功能介紹 ??????????? 9 仿真電路實(shí)驗(yàn) ???????????????? 10 1)Proteus仿真電路圖 ??????????實(shí)物制作 ????????????????? 11 1)原理圖 ??????????????? 11 2)PCB制圖 ??????????????? 12 3)焊接與調(diào)試 ?????????????? 13 心得體會(huì) ????????????????? 15 鳴謝 ??????????????????? 15 參考資料 ????????????????? 15
前 言
隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，社會(huì)發(fā)展步入了信息時(shí)代，隨著信息時(shí)代對(duì)人才高素質(zhì)和信息化的要求，隨著高等教育發(fā)展的趨勢(shì)，人們的生活水平提高，對(duì)精神文明生活的要求也跟著提高，這對(duì)電子領(lǐng)域提出了跟更高的要求。
電子學(xué)是一門應(yīng)用很廣泛的科學(xué)技術(shù)，發(fā)展及其迅速。要想學(xué)好這門技術(shù)，首先是基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，然后要技術(shù)訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)我們對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，設(shè)計(jì)電路的能力，實(shí)際操作的能力，以及培養(yǎng)正確處理數(shù)據(jù)、分析和綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果、檢查和排除故障的能力。同時(shí)也加深我們對(duì)電子產(chǎn)品的理解。
智力搶答器的設(shè)計(jì)和測(cè)試作為此次課程設(shè)計(jì)的課題，我們采用一般意義上的設(shè)計(jì)方案，即采用集成芯片構(gòu)成電路。
數(shù)字電路具有很多的有點(diǎn)：（1）便于高度集成化。由于數(shù)字電路采用二進(jìn)制，因此單元電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，允許電路參數(shù)有較大的離散性，便于集成。
（2）工作可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字信號(hào)用二進(jìn)制表示，數(shù)字電路的識(shí)別能力強(qiáng)。
（3）（4）（5）數(shù)字信息便于長(zhǎng)期存放。
數(shù)字電路集成產(chǎn)品多，通用性強(qiáng)，成本低。
保密性好。數(shù)字信息容易進(jìn)行加密處理，不易被竊取。
設(shè)計(jì)功能要求
一、功能要求
1、設(shè)計(jì)制作一個(gè)可容納5組參賽的數(shù)字式槍答器，每組設(shè)置一個(gè)搶答按鈕供搶答者使用。
2、給主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。
3、搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按搶答按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號(hào)（1～5），同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示。同時(shí)禁止其他選手搶答。
4、搶答器具有定時(shí)搶答的功能，搶答時(shí)間設(shè)定為30秒，當(dāng)主持人按下開始按鈕時(shí)，定時(shí)器立刻倒計(jì)時(shí)，并顯示。選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答有效。超過時(shí)間搶答無效，定時(shí)顯示器顯示00。
二、設(shè)計(jì)步驟與要求
1、擬定電路的組成框圖，要求能實(shí)現(xiàn)所有功能，使用的元器件少，成本低。
2、設(shè)計(jì)并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級(jí)聯(lián)和調(diào)試。
3、測(cè)試所設(shè)計(jì)搶答器的邏輯功能，滿足各項(xiàng)功能要求。
4、畫出整機(jī)邏輯電路圖。
5、寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。
搶答器框架設(shè)計(jì)
定時(shí)搶答器的總體框圖（如圖
1.1）所示，它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答按鈕時(shí)，能顯示選手的編號(hào)，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能。
圖1 如圖所示為總體方框圖。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)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)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(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開關(guān)。
電路設(shè)計(jì)
一、搶答電路設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)電路如圖2所示。電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS297 來完成。該電路主要完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)（顯示電路采用七段數(shù)字?jǐn)?shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。
圖2 工作過程：開關(guān)S置于”清除“端時(shí)，RS觸發(fā)器的 R、S端均為0，4個(gè)觸發(fā)器輸出置0，使74LS148的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中5號(hào)端）＝0，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S置于”開始“時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將搶答按鍵按下時(shí)（如按下S5），74LS148的輸出經(jīng)RS鎖存后，CTR=1,RBO(圖中4端)=1,七段顯示電路74LS48處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101,經(jīng)譯碼顯示為“5”。此外，CTR
＝１，使74LS148 優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中5號(hào)端）＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)，74LS148的 此時(shí)由于仍為CTR＝１，使優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中5號(hào)端）＝１，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將S開關(guān)重新置“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。74LS148為8線－3線優(yōu)先編碼器，表1為其功能表。
表1
二、定時(shí)電路設(shè)計(jì)
節(jié)目主持人根據(jù)搶答器的難易程度，設(shè)計(jì)一次搶答的時(shí)間，通過預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，選用十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。具體電路如圖3。
原理及設(shè)計(jì)：該部分主要由555定時(shí)器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192減法計(jì)數(shù)電路、74LS48譯碼電路和2個(gè)7段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。具體電路如圖3所示。兩塊74LS192實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，通過譯碼電路74LS48顯示到數(shù)碼管上，其時(shí)鐘信號(hào)由時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供。原理及設(shè)計(jì)：該部分主要由555定時(shí)器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192減法計(jì)數(shù)電路、74LS48譯碼電路和2個(gè)7段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。具體電路如圖3所示。兩塊74LS192實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，通過譯碼電路74LS48顯示到數(shù)碼管上，其時(shí)鐘信號(hào)
圖3 由時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供。按鍵彈起后，計(jì)數(shù)器開始減法計(jì)數(shù)工作，并將時(shí)間顯示在共陰極七段數(shù)碼顯示管DPY_7-SEG 上，當(dāng)有人搶答時(shí)，停止計(jì)數(shù)并顯示此時(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間；如果沒有人搶答，且倒計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)，輸出低電平到時(shí)序控制電路，控制報(bào)警電路報(bào)警，同時(shí)以后選手搶答無效。結(jié)合我們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及考慮到元器件的成本，我們選擇的電阻值為R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得，即秒脈沖。
三、報(bào)警電路設(shè)計(jì)
由555 芯片構(gòu)成多諧振蕩電路 ,555 的輸出信號(hào)再經(jīng)三極管放大 ,從而推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。
控制電路包括時(shí)序和報(bào)警兩個(gè)電路 ,如圖4 所示?？刂齐娐沸杈哂幸韵聨讉€(gè)功能。
主持人閉合開關(guān)揚(yáng)聲器發(fā)聲 ,多路搶答器電路和計(jì)時(shí)電路進(jìn)入正常狀態(tài);參賽者按鍵時(shí) ,揚(yáng)聲器發(fā)聲 ,搶答電路和計(jì)時(shí)電路停止工作;搶答時(shí)間到 ,無人搶答 ,揚(yáng)聲器發(fā)聲 ,搶答電路和計(jì)時(shí)電路停止工作
圖4
四、時(shí)序控制電路設(shè)計(jì)
時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能。
1)主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。
2)當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答按鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。
圖5 3)當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無人搶答時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，定時(shí)和定時(shí)電路停止工作。
根據(jù)上面的功能要求，設(shè)計(jì)的時(shí)序控制電路如（圖5）所示。圖中，門G1 的作用是控制時(shí)鐘信號(hào)CP的放行與禁止，門G2的作用是控制74LS148的輸人使能端。圖11、4的工作原理是：主持人控制開關(guān)從”清除“位置撥到”開始"位置時(shí)，來自于（圖2）中的74LS279的輸出 1Q=0，經(jīng)G3反相，A＝1，則時(shí)鐘信號(hào)CP能夠加到74LS192的CPD時(shí)鐘輸入端，定時(shí)電路進(jìn)行遞減計(jì)時(shí)。同時(shí)，在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為 1，門G2的輸出 =0，使 74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能①的要求。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，1Q＝1，經(jīng) G3反相，A＝0，封鎖 CP信號(hào)，定時(shí)器處于保持工作狀態(tài)；同時(shí)，門G2的輸出 =1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能②的要求。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為0，=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)行搶答。同時(shí)，門G1處于關(guān)門狀態(tài)，封鎖 CP信號(hào)，使定時(shí)電路保持00狀態(tài)不變，從而實(shí)現(xiàn)（功能3）的要求。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報(bào)警電路及發(fā)聲的時(shí)間。
元器件介紹
一、74LS148功能介紹
在優(yōu)先編碼器電路中，允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上編碼信號(hào)。不過在設(shè)計(jì)優(yōu)先編碼器時(shí)，已經(jīng)將所有的輸入信號(hào)按優(yōu)先順序排了隊(duì)。在同時(shí)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上輸入信號(hào)時(shí)，優(yōu)先編碼器只按優(yōu)先級(jí)高的輸入信號(hào)編碼，優(yōu)先級(jí)低的信號(hào)則不起作用。74148是一個(gè)八線-三線優(yōu)先級(jí)編碼器。
如圖6所示的是八線-三線編碼器74148的管腳圖引腳圖。
圖6
二、74LS192功能介紹
74LS192是雙時(shí)鐘方式的十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。
CPU為加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端，CPD為減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端。LD為預(yù)置輸入控制端，異步預(yù)置。CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除。CO為進(jìn)位輸出：1001狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。BO為借位輸出：0000狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。
圖7
圖8
仿真電路實(shí)驗(yàn)
一、Proteus仿真電路圖
仿真電路課實(shí)現(xiàn)搶答功能，由于軟件局限，報(bào)警電路沒有在仿真當(dāng)中。
實(shí)物制作
一、原理圖
二、PCB制圖
三、焊接與調(diào)試
在制板中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是線路的印制。在這次的制作中，由于打印的客觀原因，使在轉(zhuǎn)印的效果不是很好。做出的實(shí)物沒有預(yù)期的好。這也是以后一定要注意的地方。
1)焊接部分需要注意的是：
嚴(yán)格按照線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行焊接，首先焊接過孔，在對(duì)元器件進(jìn)行焊接。焊接時(shí)間不宜過久，但要完全熔著，以免造成冷焊。焊點(diǎn)的表面要平滑、有光澤。焊點(diǎn)完全冷卻前，不可移動(dòng)。電烙鐵不用時(shí)要放置于電烙鐵架上，并隨時(shí)保持烙鐵頭的清潔。焊接完畢，要在烙鐵頭鍍上薄層焊錫，避免氧化，并等冷卻后再收存。
2)調(diào)試部分需要注意的是：
在通電之前必須對(duì)照原理圖對(duì)線路進(jìn)行詳細(xì)的檢查。檢查是否有虛焊或者為焊接的點(diǎn)?？捎萌f用表進(jìn)行線路檢查，看是否有線路在焊接的時(shí)候不慎連接在了一起，如有進(jìn)行修改。在檢查完畢之后才可以通電測(cè)試。如果在通電之后任然有問題，應(yīng)立即斷電，再仔細(xì)檢查。
心得體會(huì)
通過這次設(shè)計(jì)，我的理論知識(shí)掌握得更扎實(shí)，動(dòng)手能力明顯提高。同時(shí)，通過網(wǎng)上搜索等多方面的查詢資料，我學(xué)到許多在書本上沒有的知識(shí)，也認(rèn)識(shí)到理論聯(lián)系實(shí)踐的重要。在制作當(dāng)中遇到了許多以前沒遇到的困難。我們利用許多的方法去解決所遇到的問題。制作好以后，雖然基本符合設(shè)計(jì)要求，但我們總覺得欠缺點(diǎn)什么。這次設(shè)計(jì)，讓我感受最深是。在仿真的階段遇到很多的問題，計(jì)時(shí)電路不能隨搶答而停止，還有就是由于軟件的局限在仿真時(shí)候沒有完成整體電路的調(diào)試，這也為最后的實(shí)物調(diào)試造成了困難。我們一定要具備一定的檢查、排除電路故障的能力。我深刻認(rèn)識(shí)到了“理論聯(lián)系實(shí)際”的這句話的重要性與真實(shí)性。而且通過對(duì)此課程的設(shè)計(jì)，我不但知道了以前不知道的理論知識(shí)，而且也鞏固了以前知道的知識(shí)。最重要的是在實(shí)踐中理解了書本上的知識(shí)，明白了學(xué)以致用的真諦。在整個(gè)設(shè)計(jì)到電路的焊接以及調(diào)試過程中，我個(gè)人感覺調(diào)試部分是最難的，由于在印制電路板的時(shí)候效果不好出現(xiàn)很多的斷線，這讓整個(gè)焊接和調(diào)試很麻煩。調(diào)試是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的積累過程，沒有經(jīng)驗(yàn)是不可能在短時(shí)間內(nèi)將其完成的，可能也是老師要求我們加以提高的一個(gè)重要方面吧！
鳴謝
感謝老師的耐心指導(dǎo)；
感謝同學(xué)的幫助；
感謝湖南工學(xué)院電信系實(shí)驗(yàn)老師的大力支持；
感謝湖南工學(xué)院對(duì)我的支助。
參考文獻(xiàn)
宋樹祥《高頻電子線路》北京大學(xué)出版社
謝自美《電子線路設(shè)計(jì)?實(shí)驗(yàn)?測(cè)試》華中科大出版社
第三篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)8路競(jìng)賽搶答器
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)內(nèi)容
⒈設(shè)計(jì)一個(gè)智力競(jìng)賽搶答器，可同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)參加比賽，他們的編號(hào)分別是1、2、3、4、5、6、7、8，各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，分別是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
⒉給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零(編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈)和搶答的開始。
⒊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(dòng)搶答按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號(hào)，同時(shí)蜂鳴器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。
4.用中小規(guī)模集成電路組成智力競(jìng)賽搶答器電路，畫出各單元電路圖和總體邏輯框圖，正確描述各單元功能，合理選用電路器件，畫出完整的電路設(shè)計(jì)圖以及寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告 2 設(shè)計(jì)要求
⒈搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定(如30s)。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng)“開始”鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲響。
⒉參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。
⒊如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示00。
摘要
搶答器作為一種工具，已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合。工廠、學(xué)校和電視臺(tái)等單位常舉辦各種智力競(jìng)賽, 搶答記分器是必要設(shè)備。在我校舉行的各種競(jìng)賽中我們經(jīng)常看到有搶答的環(huán)節(jié)，舉辦方多數(shù)采用讓選手通過舉答題板的方法判斷選手的答題權(quán)，這在某種程度上會(huì)因?yàn)橹鞒秩说闹饔^誤斷造成比賽的不公平性。但搶答器的使用頻率較低，且有的要么制作復(fù)雜，要么可靠性低。作為一個(gè)單位，如果專門購(gòu)一臺(tái)搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長(zhǎng)期存放使（電子器件的）搶答器損壞，再購(gòu)置的麻煩和及時(shí)性就會(huì)影響活動(dòng)的開展，為解決這個(gè)問題，我們小組準(zhǔn)備就本次大賽的機(jī)會(huì)制作一個(gè)低成本但又能滿足學(xué)校需要的八路數(shù)顯搶答器。
本設(shè)計(jì)是以八路搶答為基本理念?？紤]到依需設(shè)定限時(shí)回答的功能，利用AT89C51單片機(jī)及外圍接口實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)使數(shù)碼管能夠正確地顯示時(shí)間。用開關(guān)做鍵盤輸出，揚(yáng)聲器發(fā)生提示。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效；搶答限定時(shí)間和回答問題的時(shí)間可在1-99s設(shè)定；可以顯示是哪位選手有效搶答和無效搶答，正確按鍵后有音樂提示；搶答時(shí)間和回答問題時(shí)間倒記時(shí)顯示，滿時(shí)后系統(tǒng)計(jì)時(shí)自動(dòng)復(fù)位及主控強(qiáng)制復(fù)位；按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。
目錄
一.方案設(shè)計(jì)與論證.........................................................................................1 二.實(shí)現(xiàn)的原理和電路......................................................................................2
2.1組成部分............................................................................................2 2.2搶答器................................................................................................2 2.3鎖存器................................................................................................2 三.硬件電路設(shè)計(jì).............................................................................................3
3.1搶答器的電路框圖..............................................................................3 3.2單元電路設(shè)計(jì).....................................................................................4
3.2.1搶答器的設(shè)計(jì)...........................................................................4 3.2.2時(shí)序電路的設(shè)計(jì).......................................................................4 3.2.2復(fù)位電路的設(shè)計(jì).......................................................................5 3.2.4外部振蕩電路...........................................................................5 3.2.5顯示電路的設(shè)計(jì).......................................................................6 3.2.6按鈕輸入電路的設(shè)計(jì)................................................................6 3.2.7報(bào)警電路的設(shè)計(jì).......................................................................6 3.2.8發(fā)聲.........................................................................................7
四.軟件設(shè)計(jì)....................................................................................................7
4.1系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì)..............................................................................8 4.2搶答信號(hào)的處理設(shè)計(jì)..........................................................................9 4.3鍵盤掃描子程序...............................................................................10 4.4顯示子程序......................................................................................12 五.系統(tǒng)的仿真...............................................................................................12 六.調(diào)試功能說明...........................................................................................14
6.1系統(tǒng)的調(diào)試......................................................................................14 6.2 軟件調(diào)試問題及解決.......................................................................14 七.參考文獻(xiàn)..................................................................................................15 八.心得體會(huì)..................................................................................................16
一.方案設(shè)計(jì)與論證
方案一:系統(tǒng)各部分采用中小規(guī)模集成數(shù)字電路，用機(jī)械開關(guān)按鈕作為控制開關(guān)，完成搶答輸入信號(hào)的觸發(fā)。該方案的特點(diǎn)是中小規(guī)模集成電路應(yīng)用技術(shù)成熟，性能可靠，能方便地完成選手搶答的基本功能，但是由于系統(tǒng)功能要求較高，所以電路連接集成電路相對(duì)較多，而且過于復(fù)雜，并且制作過程工序比較煩瑣，使用不太方便。
方案二:該系統(tǒng)采用51系列單片機(jī)AT89C51作為控制核心，該系統(tǒng)可以完成運(yùn)算控制、信號(hào)識(shí)別以及顯示功能的實(shí)現(xiàn)。由于用了單片機(jī)，使其技術(shù)比較成熟，應(yīng)用起來方便、簡(jiǎn)單并且單片機(jī)周圍的輔助電路也比較少，便于控制和實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)具有極其靈活的可編程性，能方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)張和更改。MCS-51單片機(jī)特點(diǎn)如下：
<1>可靠性好：?jiǎn)纹瑱C(jī)按照工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)，抵抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般的CPU，程序指令和數(shù)據(jù)都可以寫在ROM里，許多信號(hào)通道都在同一芯片，因此可靠性高，易擴(kuò)充。
<2>單片機(jī)有一般電腦所必須的器件，如三態(tài)雙向總線，串并行的輸入及輸出引腳，可擴(kuò)充為各種規(guī)模的微電腦系統(tǒng)。
<3> 控制功能強(qiáng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)指令除了輸入輸出指令，邏輯判斷指令外還有更豐富的條件分支跳躍指令。
方案比較及其選用依據(jù)，顯然方案二比方案一簡(jiǎn)單的多，不但從性能上優(yōu)于方案一，而且在使用上及其功能的實(shí)現(xiàn)上都較方案一簡(jiǎn)潔，并且由于單片機(jī)具有優(yōu)越的高集成電路性，使其工作速度更快、效率更高。另外80C51單片機(jī)采用12MHz的晶振，提高了信號(hào)的測(cè)量精度，并且使該系統(tǒng)可以通過軟件改進(jìn)來擴(kuò)張功能。而方案一采用了中小規(guī)模集成電路，有其復(fù)雜的電路性能，從而可能會(huì)使信號(hào)的輸入輸出產(chǎn)生延時(shí)及不必要的誤差。依此依據(jù)選擇方案二比較適合。二.實(shí)現(xiàn)的原理和電路
2.1組成部分：
輸入鎖存控制電路——按鍵S1~S8，鎖存器D1及相關(guān)門電路 數(shù)碼顯示電路——譯碼器，全加器，及3個(gè)數(shù)碼管
報(bào)警電路——定時(shí)器（構(gòu)成多諧振蕩器）和三極管，蜂鳴器
2.2搶答器
工作過程：接通電源，主持人將控制開關(guān)置于“清除”位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，編號(hào)顯示器滅燈。當(dāng)主持人宣布搶答題目后，說一聲“開始”同時(shí)將控制開關(guān)撥到“開始”位置，搶答器處于工作狀態(tài)。當(dāng)選手按動(dòng)搶答時(shí)，搶答器完成3項(xiàng)工作。
1）優(yōu)先編碼電路立即分辨出搶答者的編號(hào)，并由鎖存器進(jìn)行鎖 存，然后由數(shù)碼管顯示電路編號(hào)。
2）揚(yáng)聲器發(fā)出聲響，提醒主持人注意
3）控制電路要對(duì)輸入編碼電路進(jìn)行封鎖，避免其他人再次搶答，并保持到主持人清零。當(dāng)選手將問題回答完畢后，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)恢復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便下一次搶答。
2.3鎖存器
鎖存器輸入信號(hào)均為同一電平時(shí)，鎖存器控制電路的輸出信號(hào)將鎖存器打開，這時(shí)鎖存器輸入端的信號(hào)送往相應(yīng)的輸出端。當(dāng)有一輸入端的電平發(fā)生跳變時(shí)，其對(duì)應(yīng)輸出端電平也跟著變化，此變化的輸出電平送入鎖存器控制電路，控制電路立即產(chǎn)生控制信號(hào)封鎖鎖存器，此時(shí)輸入不影響輸出。電路圖如下：
三.硬件電路設(shè)計(jì)
3.1搶答器的電路框圖
如上圖
（一）所示為電路框圖。其工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清除”狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)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(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“開始，停止”。由電路框圖下面的總體設(shè)計(jì)圖
（二）總設(shè)計(jì)圖的工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清除”狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)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(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“開始、停止”狀態(tài)開關(guān)。
總體設(shè)計(jì)圖
（二）3.2單元電路設(shè)計(jì)
3.2.1搶答器的設(shè)計(jì)
由總體設(shè)計(jì)圖
（二）可知該電路完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵操作無效。如有再次搶答需由主持人將S開關(guān)重新置,“清除”然后再進(jìn)行下一次的搶答。
3.2.2時(shí)序電路的設(shè)計(jì)
時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下功能：
a.主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)人正常搶答工作狀態(tài)。
b.當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。3.2.2復(fù)位電路的設(shè)計(jì)
外部中斷和內(nèi)部中斷并存，單片機(jī)硬件復(fù)位端，只要持續(xù)4個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，硬件復(fù)位后的各狀態(tài)可知寄存器以及存儲(chǔ)器的值都恢復(fù)到了初始值，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中功能中有倒計(jì)時(shí)時(shí)間的記憶功能，所以不能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位，只能用軟件復(fù)位，軟件復(fù)位實(shí)際上就是當(dāng)程序執(zhí)行完之后，將程序通過一條跳轉(zhuǎn)指令讓它完成復(fù)位。復(fù)位電路如下圖示：
3.2.4外部振蕩電路
外部震蕩電路單片機(jī)必須在AT89C51的驅(qū)動(dòng)下才能工作，在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘震蕩電路，只需要外接一個(gè)振蕩器就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元，外部震蕩電路如下圖。3.2.5顯示電路的設(shè)計(jì)
顯示電路使用了七段數(shù)碼管7SEG-MPX4-CC，它是共陰極的，由高電平點(diǎn)亮。
3.2.6按鈕輸入電路的設(shè)計(jì)
搶答器的輸入按鈕使用常開開關(guān)，這些常開開關(guān)組成了搶答按鍵，硬件電路簡(jiǎn)單，在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，只要在程序中消除在按鍵過程中產(chǎn)生的“毛刺”現(xiàn)象就可以了。這里采用最常用的方法即延時(shí)法，其的原理為：因?yàn)椤懊獭泵}沖一般持續(xù)時(shí)間短，約為幾ms，而按鍵的時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間,所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后再延時(shí)一段時(shí)間(這里取10ms)后再判斷此電平是否保持原狀態(tài),如果是則為有效按鍵，否則無效。
3.2.7報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
報(bào)警電路用于報(bào)警，當(dāng)遇到報(bào)警信號(hào)時(shí)，發(fā)出警報(bào)。一般喇叭是一種電感性，8951驅(qū)動(dòng)喇叭的信號(hào)為各種頻率的脈沖。因此，最簡(jiǎn)單的喇叭驅(qū)動(dòng)方式就是利用達(dá)林頓晶體管，或者以兩個(gè)常用的小晶體管連接成達(dá)林頓架勢(shì)。利用晶體管的高電流增益，以達(dá)到電路快速飽和的目的。不過，如果要由P0輸出到此電路，還需要連接一個(gè)10K的上拉電阻。選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，實(shí)現(xiàn)：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次*作“清除”和“開始”狀態(tài)開關(guān)。圖面是數(shù)字搶答器的報(bào)警電路圖。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。PR為控制信號(hào)，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。
3.2.8發(fā)聲
這里能利用程序來控制單片機(jī)P3.6口線反復(fù)輸出高電平或低電平，即在該口線上產(chǎn)生一定頻率的矩形波，接上揚(yáng)聲器就能發(fā)出一定頻率的聲音，再利用延時(shí)程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時(shí)間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)，使揚(yáng)聲器發(fā)出不同的聲音。
四.軟件設(shè)計(jì)
整個(gè)程序的設(shè)計(jì)思路如下：首先用進(jìn)位標(biāo)志C作為主持人按鍵的狀態(tài)標(biāo)志，C=0為可以開始搶答（如果需要也可用一個(gè)發(fā)光二極管將C的狀態(tài)顯示出來，只需將程序做小小的修改即可）;接下來開外部中斷0；然后是讀取按鍵狀態(tài)，只要有一個(gè)按鍵按下（引腳為高電平）并且為C=0，則開始進(jìn)入分析按鍵狀態(tài)程序，用循環(huán)移位指令分析出事第幾個(gè)按鍵按下，并將其放入P1口進(jìn)行顯示輸出。上述程序相對(duì)來說很簡(jiǎn)單，首先它從硬件的微妙數(shù)量級(jí)處理速度上確保了不會(huì)同時(shí)按下2個(gè)按鍵，因此程序沒有區(qū)分重復(fù)按鍵的部分，另外程序使用了外部中斷，從而保證了主持人按鍵的權(quán)限是所有按鍵中權(quán)限最高的。
主程序流程圖如下：
4.1系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì)
主程序的功能主要是完成內(nèi)部各寄存單元的初始化，對(duì)接口電路的初始化，內(nèi)部定時(shí)器的初始化，中斷的初始化及調(diào)節(jié)顯示程序?qū)Τ跏紶顟B(tài)的顯示以及對(duì)外部信號(hào)的等待處理，也就是說完成前期的準(zhǔn)備工作等待隨時(shí)對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。程序清單如下：
OK EQU 20H
;搶答開始標(biāo)志位 RING EQU 22H ；響鈴標(biāo)志位 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H
AJMP INTOSUB
ORG 00BH
AIMP T01NT
ORG 0013H
AJMP INT1SUB
ORG 001BH
AJMP T1INT
ORG 0040H
MAIN:MOV R1,#30
；初設(shè)搶答時(shí)間為30S
MOV R2,#60
；初設(shè)答題時(shí)間為60S
MOV TMOD,#11H
；設(shè)置未定時(shí)器、模式1
MOV TH0,#0F0H
MOV TLO,#0FFH
；越高發(fā)聲頻率越高，越尖
MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H
；50MS為一次溢出中斷
SETB EA
SETB ETO
SETB T1
SETB EX0
SETB EX1
；允許四個(gè)中斷，T0，T1，INTO,INT1
CLR OK
CLR RING
SETB TR1
SETB TRO 一開始就運(yùn)行定時(shí)器，顯示FFF，如果想重新計(jì)數(shù)，重置TH1，TL1就可以了。
4.2搶答信號(hào)的處理設(shè)計(jì)
當(dāng)主持人按下開始搶答鍵后開始搶答，程序部分采用中斷方式處理。在中斷處理程序中完成相應(yīng)操作，修改計(jì)時(shí)單元的數(shù)據(jù)并使紅色指示燈亮。程序清單如下：
START:MOV R5，#0BH
MOV R4，#0BH
MOV R3，#0BH
ACALL DISPLAY
；未開時(shí)搶答的時(shí)候顯示FFF
JB P3.0,NEXT
；DDDDDDD
ACALL DELAY
JB P3.0，NEXT
；去抖動(dòng)如果“開始鍵”按下就向下執(zhí)行，否則跳到非法搶答查詢
ACALL BARK
；按鍵發(fā)聲
MOV A,R1
MOV R6，A
；送R1->R6因?yàn)镽1中保存了搶答時(shí)間
SETB OK ；搶答標(biāo)志位，用于COUNT只程序中判斷是否查詢搶答
MOV R7，#01H ；讀搶答鍵數(shù)據(jù)信號(hào)標(biāo)志，這里表示只讀一次有用信號(hào)
MOV R3，#0AH ；搶答只顯示計(jì)時(shí)，滅號(hào)數(shù)
AJMP COUNT
；進(jìn)入倒計(jì)時(shí)程序，“查詢有效搶答的程序”在COUNT里
NEXT:JNB P1.0，F(xiàn)ALSE1
JNB P1.1，F(xiàn)ALSE2
JNB P1.2，F(xiàn)ALSE3
JNB P1.3，F(xiàn)ALSE4
JNB P1.4，F(xiàn)ALSE5
JNB P1.5，F(xiàn)ALSE6
JNB P1.6，F(xiàn)ALSE7
JNB P1.7，F(xiàn)ALSE8
AJMP START 4.3鍵盤掃描子程序
對(duì)行列式鍵盤的掃描方法有兩種。一為掃描法，對(duì)鍵盤按行逐行掃描查詢，其結(jié)構(gòu)清晰但對(duì)于最后行列的按鍵需經(jīng)多次掃描;一為反轉(zhuǎn)法，它先使行全為零，讀人列的狀態(tài)暫存，然后使列全為零，讀人行的狀態(tài)保存，對(duì)兩次保存數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢即可得知按下鍵的行列數(shù)從而確定鍵值。在程序中采用反轉(zhuǎn)法對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。鍵盤掃描程序在確定鍵值后保存等待后續(xù)處理。程序清單如下：
AAAA1:MOV A,P1
CJNE A,#0FFH,AA1 ；當(dāng)不全為0時(shí)的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)
AA0:MOV 36H,A
；將有效數(shù)據(jù)送到36H暫存
AJMP LOOP2
AA1:DEC R7
AJMP AA0(1)鍵值處理子程序
此子程序根據(jù)鍵盤掃描所取得的鍵值作出相應(yīng)的處理。在搶答時(shí)，只對(duì)數(shù)字（代表相應(yīng)搶答分組）1^8按下有效，其他鍵按下無效。搶答成功，開始答題鍵按下給出相應(yīng)信號(hào)指示。程序清單如下：
TRUE1:ACALL BARK
MOV A,R2
MOV R6，A
；搶答時(shí)間R2送R6
MOV R3，#01H
CLR OK ；因?yàn)榇痤}的計(jì)時(shí)不在查詢搶答，所以就鎖了搶答
AJMP COUNT TRUE2:ACALL BARK
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3，#02H
CLR OK
AJMP COUNT TRUE3:ACALL BARK
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3，#03H
CLR OK
AJMP COUNT TRUE4:ACALL BARK
MOV A,R2
MOV R6，A
MOV R3，#04H
CLR OK
AJMP COUNT
TRUE5:ACALL BARK
MOV A,R2
MOV R6，A
MOV R3，#05H
CLR OK
AJMP COUNT TRUE6:ACALL BARK
MOV A ,R2
MOV R6，A
MOV R3，#06H
CLR OK
AJMP COUNT TRUE7:ACALL BARK
MOV A,R2
MOV R6，A
MOV R3，#07H
CLR OK
AJMP COUNT TRUE8:ACALL BARK
MOV A,R2
MOV R6，A
MOV R3，#08H
CLR OK
AJMP COUNT
4.4顯示子程序
此程序僅完成6位數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示，可顯示數(shù)據(jù)和代碼。初始狀態(tài)顯示8位全熄滅。程序清單如下：
DISPLAY:MOV DPTR,#DAT1 ；查表顯示程序，利用P0口做段選碼口輸出，P2低三位做選碼輸出
MOV A,R3
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2，#0FEH
MOV P0，A
ACALL DELAY2
MOV DPTR,#DAT2
MOV A,R5
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2，#0FDH
MOV P0，A
ACALL DELAY2
MOV A,R4
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2，#0FBH
MOV P0，A
ACALL DELAY2
RET
DAT1:DB 00H,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,71H;“滅”，“1”,“2”,“3”,“4”,“5”,“6”,“7”,“8”,“9”,“滅”,“F”
DAT2:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,71H ； 第一個(gè)為零，其他與上同，因?yàn)槭蝗绻麨榱泔@示熄滅
五.系統(tǒng)的仿真
1.搶答器protenus軟件的仿真
繪制搶答器的軟件仿真圖步驟分一下四步：（1）、查找所需要的元器件；（2）、根據(jù)電路圖進(jìn)行連線；（3）、是用來寫線所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，即下圖所示的P1.1等坐標(biāo)；
（4）、下載所寫完的C程序即可以仿真。通過以上步驟，來實(shí)現(xiàn)搶答器設(shè)計(jì)的仿真實(shí)現(xiàn)，仿真如上圖所示：
六.調(diào)試功能說明
6.1系統(tǒng)的調(diào)試
系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，‘
硬件調(diào)試分單元電路調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試，單元電路試驗(yàn)在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)進(jìn)行，主要用數(shù)字萬用表測(cè)量電路。
軟件調(diào)試一般包括分塊調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試兩個(gè)階段。程序的分塊調(diào)試一般在單片機(jī)開發(fā)裝置上進(jìn)行，可根據(jù)所調(diào)程序功能塊的入口參量初值編制一個(gè)特殊的程序段，并連同被調(diào)程序功能塊一起在開發(fā)裝置上運(yùn)行；也可配合對(duì)應(yīng)硬件電路單獨(dú)運(yùn)行某程序功能塊，然后檢查是否正確，如果執(zhí)行結(jié)果與預(yù)想的不一致，可以通過單步運(yùn)行或設(shè)置斷點(diǎn)的方法，查出原因并加以改正，直到運(yùn)行結(jié)果正確為止。這時(shí)該 程序功能塊已調(diào)試完畢，可去掉附加程序段。其它程序功能塊可按此法進(jìn)行調(diào)試。程序聯(lián)機(jī)調(diào)試就是將已調(diào)試好的各程序功能塊按總體結(jié)構(gòu)聯(lián)成一個(gè)完整程序，在所研制的硬件電路上運(yùn)行。從而試驗(yàn)程序整體運(yùn)行的完整性、正確性和與硬件電路的配合情況。在聯(lián)調(diào)中可能會(huì)有某些支路上的程序、功能塊因受條件制約而得不到相應(yīng)的輸入?yún)?shù)，這時(shí)，調(diào)試人員應(yīng)創(chuàng)造條件進(jìn)行模擬調(diào)試。
6.2 軟件調(diào)試問題及解決
下面說一下如何在keil中調(diào)用proteus進(jìn)行MCU外圍器件的仿真。（1）、安裝keil 與 proteus。
（2）、把安裝proteus MODELS目錄下 VDM51.dll文件復(fù)制到Keil安裝目錄的 C51BIN目錄中。
（3）、修改keil安裝目錄下 Tools.ini文件，在C51字段加入 TDRV5=BINVDM51.DLL(“Proteus VSM Monitor-51 Driver”),保存。（注意：不一定要用TDRV5，根據(jù)原來字段選用一個(gè)不重復(fù)的數(shù)值就可以了。引號(hào)內(nèi)的名字隨意）
3、打開proteus，畫出相應(yīng)電路，在proteus的debug菜單中選中use remote debug monitor
4、在keil中編寫C語言程序
5、進(jìn)入KEIL的project菜單option for target '工程名'。在DEBUG選項(xiàng)中右欄上部的下拉菜單選中 Proteus VSM Monitor-51 Driver。
6、在keil中進(jìn)行debug吧，同時(shí)在proteus中查看直觀的結(jié)果（如LCD顯示?）這樣就可以像使用仿真器一樣調(diào)。
問題：有時(shí)候在自己創(chuàng)建的元器件的管腳上無法實(shí)現(xiàn)連線。
回答：應(yīng)該是管腳的間距太小了。因?yàn)樵贗SIS中，每個(gè)元器件的管腳都要占據(jù)一塊區(qū)域（就像自己的保護(hù)區(qū)一樣，不容別人隨意侵犯），該區(qū)域會(huì)排斥外部的走線。解決問題的方法是在走線的同時(shí)按住 “CTRL”鍵，直到走線繞過狹窄的保護(hù)區(qū)。當(dāng)然最根本的辦法是重新編輯元器件，把其管腳間距調(diào)大一些。
七.參考文獻(xiàn)
[1]51單片機(jī)原理與實(shí)踐/高衛(wèi)東，辛友順，韓彥征編著.北京航空航天大學(xué)出版社，2008.1 [2]劉紅玲、邵曉根，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》，中國(guó)電力出版社，2006年第一版
[3]馮博琴，《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》，清華大學(xué)出版社 [4]艾德才，《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》，高等教育出版社 [5]沈美明，《IBM-PC匯編語言程序設(shè)計(jì)》，清華大學(xué)出版社 [6] 任致程，《經(jīng)典集成電路400例》機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [7] 胡 錦.《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》 高等教育出版社
八.心得體會(huì)
通過二周的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)數(shù)字電路有了進(jìn)一步的了解，在設(shè)計(jì)搶答器、報(bào)警器、定時(shí)器的過程中，通過翻閱資料，上網(wǎng)搜索等，我對(duì)各電路器件（如：與非門和LED顯像管等）及原理有了更深一層次的認(rèn)識(shí)，既增強(qiáng)了我的理解能力,也使我能更好的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。開始時(shí)我還不太明白電路是如何連接的，并且對(duì)其原理也不甚了解，但通過對(duì)所學(xué)知識(shí)更深入的了解和同學(xué)的講解和幫助，最終使我克服了難關(guān)，并成功地作出了設(shè)計(jì)。四周的鍛煉,28天的不同感受,我有過對(duì)知識(shí)掌握不足時(shí)的迷茫，也有過思路不清時(shí)的懊惱,但一路走來，我卻收獲了知識(shí)，收獲了希望和努力后的成果。
在此我要感謝老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，我相信這十幾天的不懈努力會(huì)給我未來的學(xué)習(xí)帶來很多的啟發(fā),我會(huì)在以后的工作生活中更好的理論聯(lián)系實(shí)際,證明自己的能力。
第四篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)數(shù)字萬用表課程設(shè)計(jì)
《單片機(jī)》課程設(shè)計(jì)
題
目：
基于單片機(jī)的數(shù)字多用表設(shè)計(jì)
專
業(yè)：
電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化
班
級(jí)：
本自動(dòng)化
姓
名：
學(xué)號(hào)：
指導(dǎo)老師：
小組成員：
成績(jī)：
摘要
本次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)芯片
AT89S51與ADC0809設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量0－5V之間的直流電壓值，四位數(shù)碼顯示，但要求使用的元器件數(shù)目最少。為使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使系統(tǒng)的整體精度得以保障，本電路使用了ADC0809數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片，單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AT89S51作1
為主控芯片，配以RC上電復(fù)位電路和震蕩電路，程序每執(zhí)行周期耗時(shí)縮到最短，這樣保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
關(guān)鍵詞
數(shù)字萬用表
AT89S51單片機(jī)
AD轉(zhuǎn)換與控制
目錄
摘要?????????????????????????2 關(guān)鍵詞????????????????????????2 緒論
1.數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)背景?????????????????4 1.1 數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)目的和意?????????????
41.2 數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)依據(jù)…………………………………….4
1.3 數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決的問題????????????4
2.數(shù)字萬用表總體設(shè)計(jì)方案……………………………………5 2.1數(shù)字萬用表的基本原理……………………..…….…….5 2
2.2芯片選擇及功能簡(jiǎn)介………………………………………..2.3電路原理圖及仿真圖……………………………………..……….2.4系統(tǒng)板上硬件連線………………………………..………..…… 2.5程序設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………………..………..…… 2.6C語言源程序………………………………..………..…… 總結(jié)……………………………………….….………… 4心得體會(huì) 參考文獻(xiàn)……………………………..…….………..13
緒論
數(shù)字萬用表亦稱數(shù)字多用表，簡(jiǎn)稱
DMM（Digtial Multimeter）。它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的，離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式萬用表功能單精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字萬用表，已被廣泛用于電子及工業(yè)測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能測(cè)量領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力。數(shù)字萬用表具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）顯示清晰直觀，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確
為了提高觀察的清晰度，新型的手勢(shì)式數(shù)字萬用表已普遍采用字高為26mm的大屏幕LCD（液晶顯示器）。有些數(shù)字萬用表還增加了背光源，以便于夜間觀察讀數(shù)。（2）顯示位數(shù)
數(shù)字萬用表的顯示位數(shù)通常為3位到8位半。
（3）準(zhǔn)確度高
準(zhǔn)確度是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合。它表示測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度，也反映了測(cè)量誤差的大小，準(zhǔn)確度愈高，測(cè)量誤差愈小。數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度遠(yuǎn)優(yōu)于指針萬用表。
（4）
分辨力高
數(shù)字萬用表在最低電壓量程上末位1個(gè)字所代表的電壓值，稱作儀表的分辨率，宏觀世界反映了儀表靈敏度的高低，分辨率隨顯示位數(shù)的增加而提高。（5）
測(cè)試功能強(qiáng)
數(shù)字萬用表不止可以測(cè)量直流電壓，直流電流，電阻二3
極管正向壓降等等。（6）測(cè)量范圍寬
數(shù)字萬用表可滿足常規(guī)電子測(cè)量的需要，智能數(shù)字萬用表的測(cè)量范圍更寬廣。
（7）測(cè)量速率快
數(shù)字萬用表在每秒中內(nèi)對(duì)被電壓的測(cè)量次數(shù)稱為測(cè)量速率，單位是次/秒。它主要取決于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。一般數(shù)字萬用表的測(cè)量速率為2到5次/秒。有的呢過達(dá)到20次/秒以上，另外有的比這個(gè)還要高得多。數(shù)字萬用表可滿足不同用戶對(duì)測(cè)量速率的需要。
（8）
輸入阻抗高
數(shù)字萬用表電壓檔具有很高的輸入阻抗，通常為10至10000M歐姆，從被測(cè)電路上吸取的電流小，不會(huì)影響被測(cè)信號(hào)源的工作狀態(tài)，能減小由信號(hào)源內(nèi)阻引起的測(cè)量誤差。（9）保護(hù)功能完善，抗干擾能力強(qiáng)
數(shù)字萬用表具有比價(jià)完善的保護(hù)電路，過載能力強(qiáng)，新型的數(shù)字萬用表還增加了高壓保護(hù)器件，能防止浪涌電壓。
本設(shè)計(jì)就是居于這個(gè)設(shè)計(jì)理念一個(gè)基于單片機(jī)的數(shù)字萬用表。該設(shè)備具有直觀簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。并且能深入的說明 萬用表的測(cè)量原理。能直觀的了解萬用表各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)和測(cè)試原則。
1數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)背景
在本章中主要介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和總體方案及其系統(tǒng)概述等。
1.1數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)目的和意義
數(shù)字萬用表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測(cè)量領(lǐng)域大量使用的一種基本測(cè)量，已被廣泛應(yīng)用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。隨著時(shí)代科技的進(jìn)步，數(shù)字萬用表的功能越來越強(qiáng)大，把電量及非電量的測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。
1.2 數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)依據(jù)
根據(jù)數(shù)字萬用表的原理，結(jié)合以下的設(shè)計(jì)要求：“設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬用表，能夠測(cè)量直流電壓值，直流電流、直流電阻。實(shí)現(xiàn)多級(jí)量程的直流電壓測(cè)量，其量程范圍是200mv、2v ,20v,200v和500v.實(shí)現(xiàn)多級(jí)量程的直流電流測(cè)量，其量程范圍是2mA，20mA，200mA、2A和20A.實(shí)現(xiàn)多級(jí)量程的電阻測(cè)量，其量程范圍是200、2k ,20k,200k和2M。由此設(shè)想出以下的解決方法，即數(shù)字萬用表的系統(tǒng)由分流電阻、分壓電阻、基準(zhǔn)電阻、電容測(cè)試芯片電路、51單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示部分、報(bào)警部分、AD轉(zhuǎn)換和控制部分組成。為使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使系統(tǒng)整體精度得以保障。
1.3數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決的問題
本設(shè)計(jì)重點(diǎn)要解決的問題是對(duì)不同量程的各種測(cè)量?jī)?nèi)容的轉(zhuǎn)換，還有就是各部分電路組合成一個(gè)完整的數(shù)字萬用表，而難點(diǎn)解決的問題就是程序的設(shè)計(jì)，要保正其可行性從而保證設(shè)計(jì)的正確性。數(shù)字萬用表總體設(shè)計(jì)方案 2.1數(shù)字萬用表的基本原理
數(shù)字萬用表的最基本功能是能夠測(cè)量直流電壓，直流電流，還有能夠測(cè)電量阻。
下面我們分別介紹各個(gè)部分的組成：（1）、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換與數(shù)字顯示電路
常見的物理量都是幅值(大小)連續(xù)變化的所謂模擬量(模擬信號(hào))。指針式儀表可以直接對(duì)模擬電壓、電流進(jìn)行顯示。而對(duì)數(shù)字式儀表，需要把模擬電信號(hào)(通常是電壓信號(hào))轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行顯示和處理(如存儲(chǔ)、傳輸、打印、運(yùn)算等)。數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)不同，其幅值(大小)是不連續(xù)的。這種情況被稱為是”量化的"。若最小量化單位(量化臺(tái)階)為，則數(shù)字信號(hào)的大小一定是的整數(shù)倍，該整數(shù)可以用二進(jìn)制數(shù)碼表示。但為了能直觀地讀出信號(hào)大小的數(shù)值，需經(jīng)過數(shù)碼變換(譯碼)后由數(shù)碼管或液晶屏顯示出來。（2)、多量程數(shù)字電壓表原理
在基準(zhǔn)數(shù)字電壓表頭前面加一級(jí)分壓電路(分壓器)，可以擴(kuò)展直流電壓測(cè)量的量程。
（3）多量程數(shù)字電流表原理 測(cè)量電流的原理是：根據(jù)歐姆定律，用合適的取樣電阻把待測(cè)電流轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓，再進(jìn)行測(cè)量。
（4）電阻測(cè)量原理
數(shù)字萬用表中的電阻檔采用的是比例測(cè)量法。
由穩(wěn)壓管ZD提供測(cè)量基準(zhǔn)電壓，流過標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測(cè)電阻的電流基本相等
2.2芯片選擇及功能簡(jiǎn)介
這次的課程設(shè)計(jì)中，我們這一種選擇了芯片AT89S51和ADC0809。
AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51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。
AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三種封裝方式，其中最常見的就是采用40Pin封裝的雙列直接PDIP封裝，芯片共有40個(gè)引腳，引腳的排列順序?yàn)閺目啃酒娜笨谧筮吥橇幸_逆時(shí)針數(shù)起，依次為1、2、3、4、?、40，其中芯片的1腳5
頂上有個(gè)凹點(diǎn)。在單片機(jī)的40個(gè)引腳中，電源引腳2根，外接晶體振蕩器引腳2根，控制引腳4根以及4組8位可編程I/O引腳32根。
1、主電源引腳（2根）VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源GND(Pin20)：接地線
2、外接晶振引腳（2根）XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路輸入端XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路輸出端
3、控制引腳（4根）RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。
4、可編程輸入/輸出引腳（32根）AT89S51單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0～P0.7P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P3.0～P3.7。AT89S51的主要性能參數(shù)：與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容
4k字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash閃速存儲(chǔ)器
1000次擦寫周期
4.0－5.5V的工作電壓范圍 全靜態(tài)工作模式：0Hz－33MHz 三級(jí)程序加密鎖
128×8字節(jié)內(nèi)部RAM
32個(gè)可編程I／O口線 2個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器 6個(gè)中斷源 全雙工串行UART通道
低功耗空閑和掉電模式
中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針 掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性 靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁寫模式）ADC0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的8位通用A/D芯片 1．主要特性
1）8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。
2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。
3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs(時(shí)鐘為640kHz時(shí))，130μs（時(shí)鐘為500kHz時(shí)）
4）單個(gè)+5V電源供電
5）模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。
6）工作溫度范圍為-40～+85攝氏度
7）低功耗，約15mW。2．內(nèi)部結(jié)構(gòu)
ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時(shí)電路組成。3．外部特性（引腳功能）
ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖所示。下面說明各引腳功能。
IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。
2-1～2-8：8位數(shù)字量輸出端。
ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路
ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。
START： A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）。
EOC： A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。
OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。
CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。
REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓。
Vcc：電源，單一+5V。
GND：地。ADC0809的工作過程
首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。
轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。
（1）定時(shí)傳送方式
對(duì)于一種A/D轉(zhuǎn)換器來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為128μs，相當(dāng)于6MHz的MCS-51單片機(jī)共64個(gè)機(jī)器周期?？蓳?jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
（2）查詢方式
A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測(cè)試EOC的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
（3）中斷方式
把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行
數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號(hào)有效時(shí)，OE信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。
2.3電路原理圖
2.4系統(tǒng)板上硬件連接
a)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P1.0－P1.7與“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的ABCDEFGH端口用8芯排線連接。
b)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P2.0－P2.7與“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排線連接。
c)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.0與“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的ST端子用導(dǎo)線相連接。
d)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.1與“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的OE端子用導(dǎo)線相連接。
e)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.2與“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的EOC端子用導(dǎo)線相連接。
f)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.3與“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的CLK端子用導(dǎo)線相連接。
g)把“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的A2A1A0端子用導(dǎo)線連接到“電源模塊”區(qū)域中的GND端子上。
h)把“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的IN0端子用導(dǎo)線連接到“三路可調(diào)電壓模塊”區(qū)域中的VR1端子上。
i)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0－P0.7用8芯排線連接到“模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊”區(qū)域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
2.5程序設(shè)計(jì)內(nèi)容
1.由于ADC0809在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)需要有CLK信號(hào)，而此時(shí)的ADC0809的CLK是接在AT89S51單片機(jī)的P3.3端口上，也就是要求從P3.3輸出CLK信號(hào)供ADC0809使用。因此產(chǎn)生CLK信號(hào)的方法就得用軟件來產(chǎn)生了。
2.由于ADC0809的參考電壓VREF＝VCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。實(shí)際顯示的電壓值(D/256*VREF)
2.6C語言源程序
#include
unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0};unsigned char dispcount;unsigned char getdata;unsigned int temp;
long int i;
代替原來的unsigned char i;
sbit ST=P3^0;sbit OE=P3^1;sbit EOC=P3^2;sbit CLK=P3^3;
void main(void){
ST=0;
OE=0;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
TMOD=0x12;
TH0=216;
TL0=216;
TH1=(65536-5000)/256;
TL1=(65536-5000)%256;
TR1=1;
TR0=1;
ST=1;
ST=0;
while(1)
{
if(EOC==1)
{
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
i=getdata*196;
dispbuf[5]=i/10000;
i=i%10000;
dispbuf[6]=i/1000;
i=i%1000;
dispbuf[7]=i/100;
ST=1;
ST=0;
}
} }
void t0(void)interrupt 1 using 0
{
CLK=~CLK;}
void t1(void)interrupt 3 using 0
{
TH1=(65536-6000)/256;
TL1=(65536-6000)%256;
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
if(dispcount==5)
/*原來的：
temp = getdata * 235;
temp=temp/128;
i=5;
dispbuf[0]=10;dispbuf[1]=10;dispbuf[2]=10;dispbuf[3]=10;dispbuf[4]=10;dispbuf[5]=0;dispbuf[6]=0;dispbuf[7]=0;while(temp/10)
{
dispbuf[i]=temp%10;
temp=temp/10;
i++;
} dispbuf[i]=temp;*/
//定時(shí)器0 中斷服務(wù)
//定時(shí)器1 中斷服務(wù)
{
P1=P1 | 0x80;
}
dispcount++;
if(dispcount==8)
{
dispcount=0;
}
}
3.總結(jié)
設(shè)計(jì)結(jié)果綜述：
（1）、數(shù)字萬用表完成的功能主要是對(duì)電壓、電流、電阻的測(cè)量，它主要由分流電阻、分壓電阻、基準(zhǔn)電阻、51單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示部分、報(bào)警部分、AD轉(zhuǎn)換和控制部分組成。（2）、數(shù)字萬用表屬于一種測(cè)量工具，其本身的好壞直接影響到測(cè)量結(jié)果，因此上面的設(shè)計(jì)在實(shí)物上只可以測(cè)直流電壓，在仿真上可以測(cè)出直流電壓電流和電阻。（3）、單片機(jī)部分跟AD轉(zhuǎn)換部分是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，ADC0809的參考電壓VREF＝VCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。實(shí)際顯示的電壓值(D/256*VREF)；AT89S51單片機(jī)作為主控芯片，配以RC上電復(fù)位電路和震蕩電路，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。（4）、在本次軟件設(shè)計(jì)過程中，采用的是C語言程序。
4心得體會(huì)
兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)單片機(jī)方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的仿真環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所12
在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！通過這次的課程設(shè)計(jì)，使我更加透徹的了解到我在單片機(jī)這方面的知識(shí)的淺薄，從而促進(jìn)了握要更加了解單片機(jī)知識(shí)的決心。
5參考文獻(xiàn)
C語言程序設(shè)計(jì)第三版
51單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用基礎(chǔ)教程13
C語言版）
（
第五篇：數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)--數(shù)字搶答器
智力競(jìng)賽搶答器
一、本次課程設(shè)計(jì)目的
1．結(jié)合所學(xué)的數(shù)字電路的理論知識(shí)來完成數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)。
2．在數(shù)字電路的課程設(shè)計(jì)中，熟悉數(shù)字電路的邏輯設(shè)計(jì)過程以及集成電路的使用。
3．學(xué)會(huì)利用一些沒學(xué)過的IC來設(shè)計(jì)電路。4。學(xué)會(huì)用軟件方法仿真電路。
二、本次課程設(shè)計(jì)安排
1、時(shí)間安排
略。
2、地點(diǎn)安排
S2403實(shí)驗(yàn)室。
智力競(jìng)賽搶答器 設(shè)計(jì)目的
（1）熟悉集成電路的引腳安排及使用方法。（2）掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。（3）了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法。（4）了解數(shù)字搶答器的組成及工作原理。（5）熟悉數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)與制作。（6）學(xué)會(huì)用軟件方法仿真電路。設(shè)計(jì)思路
（1）設(shè)計(jì)搶答器電路。
（2）設(shè)計(jì)可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路。（3）設(shè)計(jì)報(bào)警電路。（選做）（4）設(shè)計(jì)時(shí)序控制電路。（選做）設(shè)計(jì)過程
3.1方案論證 數(shù)字搶答器總體方框圖如圖1所示。button，sw-spdt
圖 1 數(shù)字搶答器框圖
其工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清除”狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)間；主持人將開關(guān)置于“開始”狀態(tài)，宣布“開始”搶答器工作。定時(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開關(guān)。3.2電路設(shè)計(jì)
搶答器電路如圖2所示。
圖2 數(shù)字搶答器電路
該電路完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵操作無效。工作過程：開關(guān)S置于“清除”端時(shí)，RS觸發(fā)器的R端均為０，４個(gè)觸發(fā)器輸出置０，使74LS148的ST＝０，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S置于“開始”時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將鍵按下時(shí)（如按下S5），74LS148的輸出Y2Y1Y0?010,YEX?0,經(jīng)RS鎖存后，1Q=1，BI=1，74LS48處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101，經(jīng)譯碼顯示為“5”。此外，1Q＝１，使74LS148ST＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)，74LS148的YEX?1,此時(shí)由于仍為1Q＝１，使ST＝１，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將Ｓ開關(guān)重新置于“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。
定時(shí)電路如圖3所示。由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時(shí)間，通過預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供?？深A(yù)置時(shí)間的電路選用十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)。
圖 可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路
報(bào)警電路如圖4所示。由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的報(bào)警電路如圖4所示。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo＝1.43/[（RI＋2R2）C]，其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。PR為控制信號(hào)，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。
圖報(bào)警電路
時(shí)序控制電路如圖5所示。時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能：① 主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)人正常搶答工作狀態(tài)。
② 當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。③ 當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無人搶答時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，同時(shí)搶答電路和定時(shí)電路停止工作。圖中，門G1 的作用是控制時(shí)鐘信號(hào)CP的放行與禁止，門G2的作用是控制74LS148的輸人使能端ST。
圖5的工作原理是：主持人控制開關(guān)從“清除”位置撥到“開始”位置時(shí)，來自圖 2中的74LS279的輸出 1Q=0，經(jīng)G3反相，A＝1，則時(shí)鐘信號(hào)CP能夠加到74LS192的CPD時(shí)鐘輸入端，定時(shí)電路進(jìn)行遞減計(jì)時(shí)。同時(shí)，在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為 1，門G2的輸出ST=0，使 74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能①的要求。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，1Q＝1，經(jīng) G3反相，A＝0，封鎖 CP信號(hào)，定時(shí)器處于保持工作狀態(tài)；同時(shí)，門G2的輸出ST=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能②的要求。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為0，ST=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)行搶答。同時(shí)，門G1處于關(guān)門狀態(tài)，封鎖 CP信號(hào)，使定時(shí)電路保持00狀態(tài)不變，從而實(shí)現(xiàn)功能③的要求。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報(bào)警電路及發(fā)聲的時(shí)間。
圖時(shí)序控制電路
4系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果
（1）組裝調(diào)試搶答器電路。
（2）可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路，并進(jìn)行組裝和調(diào)試。當(dāng)輸人1Hz的時(shí)鐘脈沖信號(hào)時(shí)，要求電路能進(jìn)行減計(jì)時(shí)，當(dāng)減計(jì)時(shí)到零時(shí)，能輸出低電平有效的定時(shí)時(shí)間到信號(hào)。
（3）調(diào)試報(bào)警電路。
（4）定時(shí)搶答器的聯(lián)調(diào)，注意各部分電路之間的時(shí)序配合關(guān)系。然后檢查電路各部分的功能，使其滿足設(shè)計(jì)要求。
5主要儀器與設(shè)備
集成電路： 74LS148—1片，74LS279—1片，74LS48—3片，74LS192—2片，NE555—2片，74LS00—1片，74LS121—1片。
電 阻： 510Ω—2只，1KΩ—9只，4.7kΩ—l只，5.1kΩ—l只，100kΩ—l只，10kΩ—1只，15kΩ—1只，68kΩ—l只。
電 容： 0.1uF—1只，10 uF—2只，100 uF—1只。三極管： 3DG12—1只。（3DG12為普通高頻小功率NPN型硅(材料)三極管，特征頻率100MHZ，集電極最大直流耗散功率0.7W，0.3A/20V。）
其 它： 發(fā)光二極管—2只，共陰極顯示器—3只。
6設(shè)計(jì)體會(huì)與建議
6.1設(shè)計(jì)體會(huì)
通過這次對(duì)數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于搶答器的基本原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用仿真仿真成功之后才實(shí)際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)?，再?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒?。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。此外，本實(shí)驗(yàn)也可通過EDA軟件MAX PLUSⅡ?qū)崿F(xiàn)。通過這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。6.2對(duì)設(shè)計(jì)的建議
我希望老師在我們動(dòng)手制作之前應(yīng)先告訴我們一些關(guān)于所做電路的資料、原理，以及如何檢測(cè)電路的方法，還有關(guān)于檢測(cè)芯片的方法。這樣會(huì)有助于我們進(jìn)一步的進(jìn)入狀態(tài)，完成設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)
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1Hz脈沖發(fā)生電路
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