基于單片機的八路智能搶答器設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 3 口不需要上拉電阻。三極管 8550 基極電流大約是（ ） /10000=,因為喇叭的電流是 37mA,所以，功率放大倍數K=Ic/Ib=37/=，所以大約放大 86 倍。 11 圖 46 蜂鳴器發聲電路結構圖 數碼管顯示電路 LED 顯示器，實現七段數碼管的顯示四位十六進制數。來進行倒計時，即來限制搶答的時間，其中前兩位顯示選手號，后兩位顯示時間。 其中數碼管 的顯示可以分為兩種：靜態顯示和動態顯示。靜態顯示的段選位和位選位均單獨連接，因此占用的 I/O 接口多，無法擴展多個數碼管，在這種采用這種方式，必須要給 LED 恒定的電壓，要求電壓一直保持，所以一般在 LED 和單片機之間加鎖存器，這種顯示方式亮度高，編程較簡單，結構清晰，管理也較簡單，占用的 CPU 時間少。動態顯示驅動：數碼管動態顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態驅動是將所有數碼管的 8個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數碼管的公共端 COM增加位選通控制電路， 位選通由各自獨立的 I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數碼管的 COM 端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態驅動。在輪流顯示過程中，每位數碼管的點亮時間為 1～2ms，由于人的視覺暫留現象及發光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩定的顯示數 據，不會有閃爍感，動態顯示的效果和靜態顯示是一樣的，能夠節省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。 12 從電路上，按數碼管的接法不同又分為共陰和共陽兩種。本次設計采用共陰型，型號為 GN5461AH。 選上拉電阻時 :500uA x = 即選大于 時輸出端能下拉至 以下，此為最小阻值，再小就拉不下來了。為了方便選取 10K 電阻。 圖 46數碼管顯示電路結構圖： 電源電路設計 如圖 47所示 圖 47電源電路結構圖 三端穩壓管又稱集成穩壓器，它是將取樣電路、基準電壓、比較放大電路、保護電路及調整管等制作在一個芯片上，封裝后作為一個元件來使用。主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩壓管，另一種輸出電壓是可調的，稱為可調輸出三端穩壓管，其基本原理相同，均采用串聯型穩壓電路。本設計穩壓電 13 路采用了 7805 三端穩壓集成電路，顧名思義 ，三端 IC 是指這種穩壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通三極管。輸入端輸入 9v 電流的經 7805 穩壓管后輸出端輸出 5v 電流，系統圖如圖 48所示 圖 48穩壓電路系統結圖 14 圖 51 軟件系統結構圖 流程圖是使用圖形表示算法的思路是一種極好的方法，不論采用何種程序設計方法，程序總體結構確定后，一般以程序流程圖的形式對其進行描述。總體框圖中的各個子模塊或各個子任務也應該結合具體的教學模型和算法畫出較詳細的程序流程圖，供后面編寫具體程序和閱讀程序使用。 系統初始化模塊 按鍵模塊 非法搶答模塊 正確搶答模塊 調整搶答時間 調整回答時間模塊 數碼顯示模塊 15 流程圖是由一些圖框和流程線組成的，其中圖框表示各種操作的類型，圖框中的文字和符號表示操作的內容，流程線表示操作的先后次序。流程圖的基本結構為順序結構，分支結構（又稱選擇結構），循環 結構。 主程序流程如圖 52 所示： 顯示 FFFF 開始鍵 加一鍵 減一鍵 回答 時間 調整搶 答時間 是否提前 非法搶 答處理 顯示 犯規 正常 搶答 顯示 搶答 號并倒計時 Y Y Y 初始化 結束 16 圖 52主程序流程圖 17 6 設計方案評價及使用方法 優點 具有結構簡單、可靠性好等特點。體積小、功能強可靠性高、價格低廉等一系列優點升級容易，響應迅速，判別精確。 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統可編程 Flash 存儲器。帶 4位 LED顯示屏，以數字形式顯示搶答的組別號、計分方便，搶答成功帶有聲音提示。而且在以后容易擴展，滿足不同情況的需要，使用靈活，設計完 全符合滿足要求。 缺點 此類搶答器存在長距離信號衰減嚴重 而導致不能準確判斷選手號碼的缺點，電路復雜。因為簡單邏輯電路只完成號碼處理、計時、數據運算等功能，其它功能如選手號碼的識別、譯碼、計分顯示等仍只能通過數字集成電路完成。采用簡單邏輯電路掃描技術識別選手搶按號碼時，電路的延遲時間較大。最后，容易出現選手搶按成功現象 正確的使用方法及調試 硬件調試過程 接完畢后，在接通電源前，先用萬用表仔細檢查各管腳間是否有短路，虛焊、漏焊現象。檢查無誤后，先不要把各個集成塊插入芯片插座中，然后接通電源， 用手觸摸橋碓 ,看看是否發熱 ,或者用萬用表測試其兩端的電壓是否在 10V 左右。 如果發熱或者電壓為零則說明電路中有短 路的現象，要立刻切斷電源，再做仔細的檢查，改正后再進行同樣的測試，直到正常為止。再測試各個芯片的電壓是否正常，正常的話可以把各個集成塊芯片插入芯片插座中。以上檢查無誤后 ,再進行調試。首先按下復位鍵，用萬用表測試CD4013 的第六引腳是否有高電平輸出，有的話說明電路連接正確；再測試第一腳是否是低電平，不是的話說明電路連接有問題，要切斷電源檢查。如果沒有的就再按下搶答按鈕 S1，用萬用表測試第一腳是不 是有高電平，數碼管的顯示數字是否為“ 1”。不是的話再仔細地檢查電路中的連接。是的話就依次按下 18 S S S4，觀察數碼管的顯示是否有變化，沒有變化說明電路中的反相器CD4069 起到了閉鎖的作用。再看看蜂鳴器是否響。再按下 S2，進行與 S1 相同的操作。同理按下 S S4 進行檢查。 一般來說，造成硬件問題的首要問題就是焊接了，也就是說焊接的好與壞直接響產品的正常運行。造成焊接質量不高的常見原因是 : ①焊錫用量過多 ,形成焊點的錫堆積；焊錫過少 ,不足以包裹焊點。 ②冷焊。焊接時烙鐵溫 度過低或加熱時間不足 ,焊錫未完全熔化、浸潤、焊錫表面不光亮 (不光滑 ),有細小裂紋 (如同豆腐渣一樣 !)。 ③夾松香焊接 ,焊錫與元器件或印刷板之間夾雜著一層松香 ,造成電連接不良。若夾雜加熱不足的松香 ,則焊點下有一層黃褐色松香膜；若加熱溫度太高 ,則焊點下有一層碳化松香的黑色膜。對于有加熱不足的松香膜的情況 ,可以用烙鐵進行補焊。對形成的黑膜 ,要 吃 凈焊錫 ,清潔被焊元器件或印刷板表面 ,重新進行焊接才行。 ④焊錫連橋。指焊錫量過多 ,造成元器件的焊點之間短路。這在對超小元器件及細小印刷電路板進行焊接時要尤為注意。 ⑤焊 劑過量 ,焊點明圍松香殘渣很多。當少量松香殘留時 ,可以用電烙鐵再輕輕加熱一下 ,讓松香揮發掉 ,也可以用蘸有無水酒精的棉球 ,擦去多余的松香或焊劑。 ⑥焊點表面的焊錫形成尖銳的突尖。這多是由于加熱溫度不足或焊劑過少 ,以及烙鐵離開焊點時角度不當浩成的內。 最小系統的電路不工作，首先應該確認電源電壓是否正常。用電壓表測量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否符合電源電壓，常用的是 5V 左右。接下來就是檢測復位引腳的電壓是否正常， EA引腳的電壓要正常為 5V左右。 如果補焊電源后最小系統還是不 能工作，有可能是 AT89C52 單片機壞掉了，重新選擇一個 AT89C52 單片機焊接。如果是工作但是不能按需要的功