STC89C52单片机8路抢答器论文.doc
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1、STC89C52单片机8路抢答器论文 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途工程设计报告设计题目: 八位抢答器 学 院: 专 业: 班 级: 学 号:姓 名: 日 期: 抢答器设计第一章:绪论,主要介绍设计背景。21。数字抢答器的概述32。 设计要求及目的3第二章:硬件电路设计3 1.89c52单片机.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.4 2.总体原理图63。时钟频率电路的设计64.复位电路的设计75.显示电路的设计86。键盘扫描电路的设计87。发声98。系统复位10三。系统软件设计101。系统
2、原理图112。程序流程图123。程序12第四章:焊接调试过程与问题分析154。1 焊接151.检测各元件152.对PCB板进行排版及连线163。 焊接164.2调试16参考文献17第一章:绪论,主要介绍设计背景。1.数字抢答器的概述单片机把我们带入了智能化的电子领域,许多繁琐的系统若由单片机进行设计,便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统,那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。而随着技术的进步,单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。本设计就是基于单片机设计抢答系统,通过串口通信动态传输数据,使抢答系统有了更多
3、更完善的功能.单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”,而单片机的应用程序赋予了其新的“生命,使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的,选手进行抢答,抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的原则。2。 设计要求及目的(1)设计一个可供8人进行的抢答器。(2)系统设置复位按钮,按动后,重新开始抢答。(3)抢答器开始时选手抢答实行优先显示,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答后显示优先抢答者序号,同时发出音响。
4、,并且不出现其他抢答者的序号。第二章:硬件电路设计一.系统硬件设计为使硬件电路设计尽可能合理,应注意以下几方面:(1) 尽可能采用功能强的芯片,以简化电路,功能强的芯片可以代替若干普通芯片,随着生产工艺的提高,新型芯片的的价格不断下降,并不一定比若干普通芯片价格的总和高。(2) 留有设计余地。在设计硬件电路时,要考虑到将来修改扩展的方便。因为很少有一锤定音的电路设计,如果现在不留余地,将来可能要为一点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。(3) 程序空间,选用片内程序空间足够大的单片机,本设计采用STC89C52单片机。(4) I/O端口,在样机研制出来后进行现场试用时,往往会发现一些被忽视的问
5、题,而这些问题不是靠单纯的软件措施来解决的。如有些新的信号需要采集,就必须增加输入检测端;有些物理量需要控制,就必须增加输出端.如果在硬件电路设计就预留出一些I/O端口,虽然当时空着没用,那么用的时候就派上用场了。 1.89c52单片机89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品,它采用ATMEL公司CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机,属于标准的MCS-51的HCMOS产品.它结合了CMOS的高速和高密度技术及CMOS的低功耗特征,它基于标准的MCS51单片机体系结构和指令系统.功能特性表。 功能特性 标准MCS-51内核和指令系统 片内8kROM(可扩充64kB外部存储器
6、) 32个双向I/O口 256x8bit内部RAM(可扩充64kB外部存储器) 3个16位可编程定时/计数器 时钟频率3.5-12/24/33MHz 向上或向下定时计数器 改进型快速编程脉冲算法 6个中断源 5。0V工作电压 全双工串行通信口 布尔处理器帧错误侦测 4层优先级中断结构-自动地址识别 兼容TTL和CMOS逻辑电平 空闲和掉电节省模式 PDIP(40)和PLCC(44)封装形式管脚说明VCC:供电电压. GND:接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8个TTL门电流。当P0口的管脚第一次写“1”时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定
7、义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高.P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流.P1口管脚写入“1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流.
8、这是由于内部上拉的缘故.P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位.在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故.P3口作为AT89C51的一些特殊功能口,管脚 备选功能个人收集整理,勿做商业用途本文为互联网收集
9、,请勿用作商业用途P3。0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3。2 /INT0(外部中断0)P3。3 /INT1(外部中断1)P3。4 T0(计时器0外部输入)P3。5 T1(计时器1外部输入)P3。6 /WR(外部数据存储器写选通)P3。7 /RD(外部数据存储器读选通)RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的底位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲.在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6.因此它可用作对外部输出
10、的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。个人收集整理,勿做商业用途本文为互联网收集,请勿用作商业用途/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现./EA / VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存
11、储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP).个人收集整理,勿做商业用途个人收集整理,勿做商业用途XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2:来自反向振荡器的输出。2。总体原理图3。时钟频率电路的设计单片机必须在时钟的驱动下才能工作。在单片机内部有一个时钟振荡电路,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元,决定单片机的工作速度。 外部振荡源电路一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振,在XTAL2引脚产生
12、幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定.电路中两个电容 C1,C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。C1,C2的典型值为30PF.单片机在工作时,由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟信号的周期称为时钟周期。其大小是时钟信号频率的倒数,常用fosc表示。如时钟频率为12MHz,即fosc=12MHz,则时钟周期为1/12s。4。复位电路的设计单片机的第9脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态,其电路图如图所示:复位电路值得注意的是,在设计当中使用到了
13、硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位后的各状态可知寄存器及存储器的值都恢复到了初始值,而前面的功能介绍中提到了倒计时时间的记忆功能,该功能的实现的前提条件就是不能对单片机进行硬件复位,所以设定了软复位功能.软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程序执行的起始地址.5.显示电路的设计显示功能与硬件关系极大,当硬件固定后,如何在不引起操作者误解的前提下提供尽可能丰富的信息,全靠软件来解决。6。键盘扫描电路的设计键盘是人与微机系统打交道的主要设备。关于键盘硬件电路的设计方法也可以在文献和书籍中找到,配合各种不同的硬件电路,这些书籍中一般也提供了相应的键盘扫描
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