畢業(yè)設(shè)計(jì)論文----基于單片機(jī)的智能搶答器

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、電子、智能樓宇等行業(yè)，微型計(jì)算機(jī)作為嵌入式控制系統(tǒng)的主體與核心，代替了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的常規(guī)電子線(xiàn)路。</p><p>　　搶答計(jì)分器在搶答過(guò)程中，為了知道哪一組或哪一位選手先答題，必須要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。如果在搶答中，靠視覺(jué)是很難判斷出哪組先

2、答題。利用單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)搶答器，使以上問(wèn)題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。搶答組數(shù)可以在八組以?xún)?nèi)任意使用，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為模塊形式采用九針插頭進(jìn)行連接，系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用AT89S51單片機(jī)作為核心?？刂葡到y(tǒng)的五個(gè)模塊分別為：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)（六位并行數(shù)碼顯示、4*4矩陣式鍵盤(pán)）、顯示模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、搶答開(kāi)關(guān)模塊、音樂(lè)音頻輸出模塊。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；矩陣式鍵

3、盤(pán)；顯示；驅(qū)動(dòng)；搶答</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1 單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)1</p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1&l

4、t;/p><p>　　2.1 搶答器的硬件設(shè)計(jì)要求2</p><p>　　2．2 計(jì)分器系統(tǒng)的軟件流程3</p><p>　　2.3 計(jì)分器的硬件設(shè)計(jì)要求3</p><p>　　2.4 人機(jī)交互程序設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.4.1計(jì)分器系統(tǒng)的軟件鍵盤(pán)掃描程序流程圖4</p><p>

5、　　2.5 搶答器系統(tǒng)軟件的流程圖5</p><p>　　2.6 搶答數(shù)碼顯示軟件程序設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.7 音樂(lè)音頻輸出程系流程圖7</p><p>　　3 各模塊方案選擇和論證8</p><p>　　3.1 搶答器顯示模塊8</p><p>　　3.2 控制器模塊9</p>&

6、lt;p>　　3.3 電源方案的選擇10</p><p>　　3.4 槍答器鍵盤(pán)的選擇10</p><p>　　3.5 計(jì)分器顯示模塊11</p><p>　　3.6 計(jì)分器鍵盤(pán)的選擇12</p><p>　　4 模塊的最終方案13</p><p>　　5 電子智能搶答器系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)13<

7、;/p><p>　　5.1 計(jì)分器的電路設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.1.1計(jì)分器系統(tǒng)的硬件電路13</p><p>　　5.1.2計(jì)分顯示模塊15</p><p>　　5.2 搶答器的電路設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.2.1搶答電路模塊15</p><p>　　5.2.2搶答按鍵

8、模塊的設(shè)計(jì)16</p><p>　　6 程序設(shè)計(jì)17</p><p>　　6.1計(jì)分器顯示程序17</p><p>　　6.2搶答器軟件程序23</p><p>　　7 單片機(jī)干擾防護(hù)25</p><p>　　7.1 采用隔離技術(shù)25</p><p>　　7.2 正確的接地措施

9、25</p><p><b>　　結(jié)論26</b></p><p><b>　　謝 辭27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　電子技術(shù)和微

10、型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，促進(jìn)微型計(jì)算機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，單片機(jī)（單片微型計(jì)算機(jī)）的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)</p><p>　　部門(mén)和領(lǐng)域，它起到了越來(lái)越重要的作用。單片微型計(jì)算機(jī)就是將中央處理單元、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。</p><p>　　電子智能搶答器分別用兩片單片機(jī)控制，分別為計(jì)分器和搶答器。計(jì)分器的工作原理是采用最

11、小系統(tǒng)，用4x4鍵盤(pán)來(lái)輸入是選手需要加減進(jìn)行分?jǐn)?shù)的加減輸入。主板上的6個(gè)數(shù)碼顯示，加幾分的數(shù)，按確定鍵后分?jǐn)?shù)值從串口P3.0，P3.1傳到計(jì)分器顯示模塊上再通過(guò)數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊顯示。搶答器的工作原理是采用單片機(jī)最小系統(tǒng)，用查詢(xún)式鍵盤(pán)進(jìn)行搶答。采用串行靜態(tài)顯示組號(hào)。</p><p>　　1 單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)</p><p>　　單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管它的大部分功

12、能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線(xiàn)系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)組成。軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)共同構(gòu)成完整的單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，兩者相輔相成，缺一不可。</p><p><b>　　2

13、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)</b></p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分，依據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)性能，將硬件和軟件分開(kāi)設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)部分包括電路原理圖、合理選擇元器件、繪制線(xiàn)路圖，然后對(duì)硬件進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。軟件設(shè)計(jì)部分，首先在總體設(shè)計(jì)中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計(jì)，擬定詳細(xì)的工作計(jì)劃；然后進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語(yǔ)言和工具，進(jìn)行代碼設(shè)計(jì)等；最后是對(duì)

14、軟件進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試，達(dá)到所需功能要求。</p><p>　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)方法的選用是系統(tǒng)設(shè)計(jì)能否成功的關(guān)鍵。硬件電路是采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，該方法保證設(shè)計(jì)電路的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。硬件電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　最重要的選擇用于控制的單片機(jī)，并確定與之配套的外圍芯片，使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)既經(jīng)濟(jì)又高性能。硬件電路設(shè)計(jì)還包括輸入輸出接口設(shè)計(jì)，畫(huà)出詳細(xì)電路圖，標(biāo)出芯片的型號(hào)、器件參數(shù)值，根據(jù)電路

15、圖在仿真機(jī)上進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不當(dāng)及時(shí)修改，最終達(dá)到設(shè)計(jì)目的。軟件設(shè)計(jì)的方法與開(kāi)發(fā)環(huán)境的選取有著直接的關(guān)系，本系統(tǒng)由于是采用51系列單片機(jī)，因此使用匯編語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，先編寫(xiě)各個(gè)功能模塊子程序，然后進(jìn)行組合與調(diào)整，經(jīng)過(guò)調(diào)試后，達(dá)到設(shè)計(jì)功能要求。</p><p>　　2.1 搶答器的硬件設(shè)計(jì)要求</p><p>　　搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分

16、別用8個(gè)按鈕S1~S8表示。設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制按扭，該按扭由主持人控制。搶答器具有鎖存與顯示功能。</p><p>　　即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　2．2 計(jì)分器系統(tǒng)的軟件流程</p><p>　　2.3 計(jì)分

17、器的硬件設(shè)計(jì)要求</p><p>　　加減計(jì)分有三位顯示，用串行通信口，顯示分?jǐn)?shù)，用4*4陣列式鍵盤(pán)進(jìn)行同時(shí)加減和單組加分。</p><p>　　2.4 人機(jī)交互程序設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)的人機(jī)交互程序設(shè)計(jì)，主要是解決按鍵的掃描與信息的顯示，讓操作者能夠靈活地控制系統(tǒng)工作。鍵盤(pán)用來(lái)輸入指令，發(fā)光數(shù)碼管用來(lái)顯示單片機(jī)的狀態(tài)，這是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的人機(jī)交互形式。&l

18、t;/p><p>　　2.4.1計(jì)分器系統(tǒng)的軟件鍵盤(pán)掃描程序流程圖</p><p>　　本系統(tǒng)的鍵盤(pán)采用的是4×4矩陣式鍵盤(pán)，矩陣式鍵盤(pán)由行線(xiàn)和列線(xiàn)組成，按鍵位于行、列線(xiàn)的交叉點(diǎn)上。一個(gè)4×4的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有16個(gè)按鍵的鍵盤(pán)，顯然，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，矩陣式鍵盤(pán)較之獨(dú)立式按鍵鍵盤(pán)要節(jié)省很多I/O口。</p><p>　　矩陣式鍵盤(pán)中，行、列

19、線(xiàn)分別連接到按鍵開(kāi)關(guān)的兩端，在進(jìn)行鍵盤(pán)掃描時(shí)，首先把矩陣鍵盤(pán)列線(xiàn)的第一根線(xiàn)置高，然后分別再檢測(cè)矩陣鍵盤(pán)行線(xiàn)是否有高電平的信號(hào)，如果有信號(hào)，那么就證明這根行線(xiàn)與第一根列線(xiàn)相交處的按鍵被按下了，單片機(jī)就讀入這個(gè)鍵值。如果所有的四根行線(xiàn)都沒(méi)有信號(hào)，那么就把第一根列線(xiàn)置低，把第二根列線(xiàn)置高，再一次檢測(cè)行線(xiàn)有沒(méi)有信號(hào)，然后依次類(lèi)推。</p><p>　　由于鍵盤(pán)掃描的速度很快，而人按鍵總會(huì)持續(xù)一定的時(shí)間，因此只要單片機(jī)處在

20、等待輸入的狀態(tài)，這個(gè)鍵盤(pán)掃描程序基本上不會(huì)錯(cuò)過(guò)任何一個(gè)按鍵信號(hào)。由于一般人按鍵會(huì)有抖動(dòng)，抖動(dòng)信號(hào)造成鍵盤(pán)掃描時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤的信號(hào)，要不就是掃描不進(jìn)數(shù)據(jù)，要不就是重復(fù)輸入很多次數(shù)據(jù)，因此需要有一個(gè)消除抖動(dòng)的程序。讓單片機(jī)不響應(yīng)一些相關(guān)的抖動(dòng)信號(hào)，而只響應(yīng)一次確實(shí)存在的按鍵信號(hào)。消抖動(dòng)程序是這樣實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，并不立即認(rèn)為是一次按鍵，而是延時(shí)一段時(shí)間以后再進(jìn)行檢測(cè)，如果三次檢測(cè)都有信號(hào)，那么就認(rèn)為有一次按鍵動(dòng)作發(fā)生了。延時(shí)

21、的選擇非常重要，太快了，起不到消除抖動(dòng)的效果，太慢了又讓鍵盤(pán)太不靈活，錯(cuò)過(guò)較多的按鍵信號(hào)。鍵盤(pán)掃描程序的流程圖如圖2所示。</p><p>　　鍵盤(pán)掃描程序流程圖2</p><p>　　2.5 搶答器系統(tǒng)軟件的流程圖</p><p>　　搶答組數(shù)可以在八組以?xún)?nèi)任意使用，其流程如圖3</p><p>　　2.6 搶答數(shù)碼顯示軟件程序設(shè)計(jì)<

22、/p><p>　　采用靜態(tài)顯示，顯示器由9個(gè)共陽(yáng)極數(shù)碼管組成。輸入只有兩個(gè)信號(hào)，它們是串行數(shù)據(jù)線(xiàn)DIN和移位信號(hào)CLK。9個(gè)串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相連，了九位共陽(yáng)極七段數(shù)碼管，共陽(yáng)極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極（二極管正端）連接在一起，通常，公共陽(yáng)極接高電平（一般接電源），七它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為低電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字

23、或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來(lái)確定相應(yīng)的限流電阻，這里的限流電阻選為100Ω。數(shù)碼顯示程序流程如圖4。</p><p>　　數(shù)碼顯示程序流程圖4</p><p>　　2.7 音樂(lè)音頻輸出程系流程圖</p><p>　　音樂(lè)音頻輸出由P3.7輸出，如圖5</p><p>　　3 各模塊方案

24、選擇和論證</p><p>　　3.1 搶答器顯示模塊</p><p>　　在步進(jìn)電機(jī)控制過(guò)程中，系統(tǒng)需要對(duì)運(yùn)行的時(shí)間和轉(zhuǎn)向、相數(shù)做必要的顯示。我們考慮有以下兩種顯示方案。</p><p>　　方案一：使用液晶屏顯示時(shí)間。液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無(wú)輻射危險(xiǎn)，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢(shì)，可視面積大，畫(huà)面效果好，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)

25、。但由于只需要顯示時(shí)間和轉(zhuǎn)向、相數(shù)這樣的數(shù)字，信息量比較少，且由于液晶是以點(diǎn)陣的模式顯示各種符號(hào)，需要利用控制芯片創(chuàng)建字符庫(kù)，編程工作量大，控制器的資源占用較多，其成本也偏高。在使用時(shí)，不能有靜電干擾，否則易燒壞液晶顯示芯片，不易維護(hù)。</p><p>　　方案二：在使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有：低能耗、低損耗、低壓、壽命長(zhǎng)、耐老化、防曬、防潮、防火、防高（低）溫，對(duì)外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)，同時(shí)其精度高，稱(chēng)

26、量快，精確可靠，操作簡(jiǎn)單。數(shù)碼顯示是采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。</p><p>　　靜態(tài)顯示，電路圖中所示。顯示器由9個(gè)共陽(yáng)極數(shù)碼管組成。輸入只有兩個(gè)信號(hào)，它們是串行數(shù)據(jù)線(xiàn)DIN和移位信號(hào)CLK。9個(gè)串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相連，每片的并行輸出作為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的段碼74LS164的引腳圖如圖6所示：</p><p>　　74LS164為8位串入并出移

27、位寄存器，1、2為串行輸入端，Q0-Q7為并行輸出端，CLK為移位時(shí)鐘脈沖上升沿移入一位；MR為清零端，低電平時(shí)并行輸出為零。</p><p>　　根據(jù)以上的論述，采用方案二。</p><p><b>　　3.2 控制器模塊</b></p><p>　　控制器主要用于各模塊控制對(duì)顯示、搶答、音樂(lè)、計(jì)分等?？刂破鞯倪x擇有以下兩鐘方案。</p

28、><p>　　方案一：采用FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)列陣）作為系統(tǒng)的控制器。FPGA可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，規(guī)模大，密度高，它將所有器件集成在一塊芯片上，減小了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可以應(yīng)用EDA軟件仿真、調(diào)試，易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。FPGA采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心。但由于本設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)處理的速度要求不高，F(xiàn)PGA的高速處理的優(yōu)勢(shì)得不到充分體現(xiàn)，并且由于其集成度高，使

29、其成本偏高，同時(shí)由于芯片的引腳較多，實(shí)物硬件電路板布線(xiàn)復(fù)雜，加重了電路設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接的工作。</p><p>　　方案二：采用ATMEL公司的AT89C51作為系統(tǒng)控制器的CPU方案。單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可以用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)，使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；谝陨戏治鰯M訂方案二。</p><p>　　3.

30、3 電源方案的選擇</p><p>　　系統(tǒng)需要多個(gè)電源，AT89C51使用5V穩(wěn)壓電源，驅(qū)動(dòng)芯片需要5-50V電壓驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)等需要12V穩(wěn)壓電源。</p><p>　　方案一：采用升壓型穩(wěn)壓電路。用兩片MC34063芯片分別將3V的電池電壓進(jìn)行直流嶄波調(diào)壓，得到5V和12V的穩(wěn)壓輸出。只需使用兩節(jié)電池，既節(jié)省了電池，又減小系統(tǒng)體積重量但該電路供電電流小，供電時(shí)間短，無(wú)法使相對(duì)龐大的系

31、統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作。</p><p>　　方案二：采用三端穩(wěn)壓集成7805與7812分別得到5V和12V的穩(wěn)定電壓。利用該方法方便簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠。</p><p>　　綜上所述，選擇方案二，采用三端穩(wěn)壓器電路。</p><p>　　3.4 槍答器鍵盤(pán)的選擇</p><p>　　鍵盤(pán)是單片機(jī)不可缺少的輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)的紐帶。鍵盤(pán)按結(jié)構(gòu)形式可

32、以分為非編碼鍵盤(pán)和編碼鍵盤(pán)，前者用軟件方法產(chǎn)生鍵碼，而后者則用硬件方法來(lái)產(chǎn)生鍵碼。在單片機(jī)中使用的都是非編碼鍵盤(pán)，因?yàn)榉蔷幋a鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，非編碼鍵盤(pán)的類(lèi)型很多，常用的有獨(dú)立式鍵盤(pán)，行列式鍵盤(pán)等。</p><p><b>　　方案一：獨(dú)立式鍵盤(pán)</b></p><p>　　鍵盤(pán)接口中使用多少根I/O線(xiàn)，鍵盤(pán)中就有幾個(gè)按鍵，鍵盤(pán)接口使用了8根I/O口線(xiàn)，該鍵盤(pán)就

33、有8個(gè)按鍵，這種類(lèi)型的鍵盤(pán)，其按鍵比較少，且鍵盤(pán)中各按鍵的工作互不干擾。因此可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)鍵盤(pán)中的按鍵靈活的編碼。如圖7。</p><p>　　最簡(jiǎn)單的編碼方式就是根據(jù)I/O輸入口所直接反映的相應(yīng)按鍵，按下的狀態(tài)進(jìn)行編碼，稱(chēng)按鍵直接狀態(tài)碼，對(duì)于這樣編碼的獨(dú)立式鍵盤(pán)，CPU可以通過(guò)直接讀取I/O口的狀態(tài)來(lái)獲取按鍵的直接狀態(tài)編碼值，根據(jù)這個(gè)值直接進(jìn)行按鍵識(shí)別，這樣形式的鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，按鍵識(shí)別容易。</p&g

34、t;<p>　　獨(dú)立式鍵盤(pán)的缺點(diǎn)是需要占用比較多的I/O口線(xiàn)，當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)鍵盤(pán)中需要的按鍵比較少或I/O口線(xiàn)比較富余時(shí)，可以采用這樣類(lèi)型的鍵盤(pán)。</p><p><b>　　方案二：行列式鍵盤(pán)</b></p><p>　　行列式鍵盤(pán)是用N條I/O線(xiàn)作為行線(xiàn)，M條I/O線(xiàn)作為列線(xiàn)組成的鍵盤(pán)，在行線(xiàn)和列線(xiàn)的每個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵中按鍵的個(gè)數(shù)是M*N個(gè)

35、。這種形式的鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)，能夠有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O的利用率，列線(xiàn)接P1.0~P1.3行線(xiàn)接P1.4~P1.7，行列適用于按鍵輸入多的情況。</p><p>　　CPU對(duì)鍵盤(pán)的掃描可以采用取程序控制的隨機(jī)方式，即只有在CPU空閑是時(shí)才去掃描鍵盤(pán)，響應(yīng)操作人員的鍵盤(pán)輸入，但CPU在執(zhí)行應(yīng)用程序的過(guò)程中，不能響應(yīng)鍵盤(pán)輸入，對(duì)鍵盤(pán)的掃描可以采用定時(shí)方式，即利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器每隔一定時(shí)間對(duì)鍵盤(pán)掃描一次，這樣控制方式，

36、不管鍵盤(pán)上有無(wú)鍵閉合，CPU總是定時(shí)的關(guān)心鍵盤(pán)狀態(tài)。</p><p>　　在大多數(shù)情況下，CPU對(duì)鍵盤(pán)可能進(jìn)行空掃描。為了提高CPU的效率而又能及時(shí)響應(yīng)鍵盤(pán)輸入，可以采用中斷方式，既CPU平時(shí)不必掃描鍵盤(pán)，只要當(dāng)鍵盤(pán)上有鍵盤(pán)閉合時(shí)就產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，向CPU申請(qǐng)中斷后，立即對(duì)鍵盤(pán)上有鍵盤(pán)進(jìn)性?huà)呙?，識(shí)別閉合鍵，并做相應(yīng)的處理。</p><p>　　根據(jù)以上的論述，采用方案一，在本系統(tǒng)中采用了獨(dú)立

37、式鍵盤(pán)，其按鍵比較少，且鍵盤(pán)中各個(gè)按鍵的工作互不干擾。如圖8所示。</p><p>　　3.5 計(jì)分器顯示模塊</p><p>　　顯示模塊必須要顯示三位數(shù)為一組,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為八組,共要顯示27位數(shù)。采用靜態(tài)顯示，其方案如下：</p><p>　　方案一：不帶鎖存方式。顯示器由9個(gè)共陰極數(shù)碼管組成。輸入只有兩個(gè)信號(hào)，它們是串行數(shù)據(jù)線(xiàn)DIN和移位信號(hào)CLK。9個(gè)串/并

38、移位寄存器芯片74LS164首尾相連，74LS164為8位串入并出移位寄存器，1、2為串行輸入端，Q0-Q7為并行輸出端，CLK為移位時(shí)鐘脈沖上升沿移入一位；MR為清零端，低電平時(shí)并行輸出為零。實(shí)驗(yàn)證明在顯示位數(shù)超出6位，數(shù)碼管有閃爍的現(xiàn)象。</p><p>　　方案二：帶鎖存方式。采用帶有鎖存功能的移位寄存器74LS595芯片，74595的數(shù)據(jù)端：QA--QH: 八位并行輸出端，可以直接控制數(shù)碼管的8個(gè)段。QH

39、': 級(jí)聯(lián)輸出端。我將它接下一個(gè)595的SI端。SI: 串行數(shù)據(jù)輸入端。74595的控制端說(shuō)明：SRCLR(10腳): 低點(diǎn)平時(shí)將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。通常接Vcc。SRCK(11腳)：上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。（脈沖寬度：5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級(jí)）RCK(12腳)：上升沿時(shí)移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器

40、，下降沿時(shí)存儲(chǔ)寄存器數(shù)據(jù)不變。(通常我將RCK置為低電平，) 當(dāng)移位結(jié)束后，在RCK端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖（5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級(jí)），更新顯示數(shù)據(jù)。13腳: 高電平時(shí)禁止輸出（高阻態(tài)）。如果單片機(jī)的引腳不緊張，用一個(gè)引腳控制它，可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過(guò)數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。74164和74595功能相仿，都是8位串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出移位寄存器。74164的驅(qū)動(dòng)電流(25mA)比74595(35mA)的要小,

41、</p><p>　　根據(jù)以上論證，采用方案二。</p><p>　　3.6 計(jì)分器鍵盤(pán)的選擇</p><p><b>　　方案一：行列式鍵盤(pán)</b></p><p>　　行列式鍵盤(pán)是用N條I/O線(xiàn)作為行線(xiàn)，M條I/O線(xiàn)作為列線(xiàn)組成的鍵盤(pán)，在行線(xiàn)和列線(xiàn)的每個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵中按鍵的個(gè)數(shù)是M*N個(gè)。這種形式的鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)

42、，能夠有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O的利用率，列線(xiàn)接P1.0~P1.3行線(xiàn)接P1.4~P1.7，行列適用于按鍵輸入多的情況。</p><p><b>　　方案二：獨(dú)立式鍵盤(pán)</b></p><p>　　鍵盤(pán)接口中使用多少根I/O線(xiàn)，鍵盤(pán)中就有幾個(gè)按鍵，鍵盤(pán)接口使用了16根I/O口線(xiàn)，需要占用比較多的I/O口線(xiàn)這種類(lèi)型的鍵盤(pán)，</p><p>　　

43、根據(jù)以上論證，采用方案一。</p><p><b>　　4 模塊的最終方案</b></p><p>　　主控制器模塊：采用AT89C51單片幾機(jī)控制</p><p>　　搶答器顯示模塊：數(shù)碼管顯示</p><p>　　電源方案的選擇：采用三端穩(wěn)壓器電路</p><p>　　槍答器鍵盤(pán)模塊：獨(dú)立式鍵

44、盤(pán)</p><p>　　計(jì)分器顯示模塊：采用帶有鎖存功能的移位寄存器74LS595芯片</p><p>　　計(jì)分器鍵盤(pán)模塊：行列式鍵盤(pán)</p><p>　　5 電子智能搶答器系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 計(jì)分器的電路設(shè)計(jì)</p><p>　　主控制器采用AT89C51單片機(jī)作為微處理器，AT89C5

45、1是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash</p><p>　　只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash 存儲(chǔ)單元。</p><p>　　5.1.1計(jì)分器系統(tǒng)的硬件電路

46、</p><p>　　計(jì)分器的工作原理是采用最小系統(tǒng)，用4x4鍵盤(pán)來(lái)輸入是選手需要加減進(jìn)行分?jǐn)?shù)的加減輸入。主板上的6個(gè)數(shù)碼顯示，加幾分的數(shù)，按確定鍵后分?jǐn)?shù)值從串口p3.0，p3.1傳到計(jì)分器顯示模塊上再通過(guò)數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊顯示。原理圖如圖9所示</p><p><b>　　圖9</b></p><p>　　5.1.2計(jì)分顯示模塊</p>

47、;<p>　　計(jì)分顯示模塊是采用74LS595移位寄存器。并帶鎖存功能，在數(shù)碼顯示不會(huì)閃。具有很好的觀看效果。如圖10</p><p>　　圖10 計(jì)分顯示模塊</p><p>　　5.2 搶答器的電路設(shè)計(jì)</p><p>　　5.2.1搶答電路模塊</p><p>　　搶答器的工作原理是采用單片機(jī)最小系統(tǒng)，用查詢(xún)式鍵盤(pán)進(jìn)行搶

48、答。通過(guò)搶答按鍵模塊，連接按鍵進(jìn)行搶答。其工作原理為： 主持人按清零鍵后，選手可按鍵搶答，單片機(jī)鎖存信號(hào)，屏蔽外界信號(hào)。串顯示編號(hào)，并有丁冬聲輸出。搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。搶答器原理如圖11。</p><p>　　圖11 搶答器原理圖</p><p>　　5.2.2搶答按鍵模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　搶答按鍵模塊的設(shè)計(jì)是通過(guò)利用光電耦合器

49、，光電偶合器的輸入/輸出之間沒(méi)有接觸，能有效地防止輸入端的電磁干擾以電藕合的方式進(jìn)入應(yīng)用系統(tǒng)，而且光電偶合器的輸入阻抗很小，干擾源的內(nèi)阻很大，所以能輸入到光電偶合器的干擾電壓很小。把單片機(jī)信號(hào)和按鈕的信號(hào)隔開(kāi)，采用+12V電源給單片機(jī)開(kāi)關(guān)量的控制。其原理圖如圖12。</p><p>　　圖12 輸入隔離電路</p><p><b>　　6 程序設(shè)計(jì)</b><

50、/p><p>　　6.1計(jì)分器顯示程序</p><p>　　//搶答器加減記分顯示程序2</p><p>　　DBUFEQU30H;三位顯示緩沖區(qū)首址</p><p>　　ORG0000H</p><p><b>　　AJMPMAIN</b></p><p>

51、<b>　　ORG0030H</b></p><p>　　MAIN:MOVSP,#60H</p><p>　　ACALLKEYSCAN;調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序判斷是加分或減分</p><p>　　CJNEA,#0EH,NEXT2;不是加分鍵,則轉(zhuǎn)移判斷是減分鍵?</p><p>　　NEXT1:ACALL

52、KEYSZ;是加分鍵,調(diào)用鍵盤(pán)設(shè)置子程序</p><p>　　ACALLDISPLAY;調(diào)用串口靜態(tài)顯示子程序</p><p><b>　　SJMPMAIN</b></p><p>　　NEXT2:CJNEA,#0FH,MAIN;都不是,則轉(zhuǎn)MAIN</p><p>　　AJMPNEXT1;是減

53、分鍵,調(diào)用鍵盤(pán)設(shè)置子程序</p><p><b>　　ORG0100H</b></p><p>　　KEYSZ:PUSHPSW;鍵盤(pán)設(shè)置子程序</p><p><b>　　PUSHACC</b></p><p><b>　　SETBRS1</b></p&g

54、t;<p>　　MOVR0,#DBUF;R0指向顯示緩沖區(qū)首地址</p><p>　　MOVR7,#3;設(shè)置鍵盤(pán)輸入位數(shù)</p><p>　　L1:CLRRS1</p><p>　　ACALLKEYSCAN;調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序取按下鍵的鍵號(hào)</p><p><b>　　SETBRS1<

55、;/b></p><p>　　CJNEA,#0AH,L2;鍵入數(shù)合法性檢測(cè)（是否大于9）</p><p>　　L2:JNCL1;大于9,重新鍵入</p><p>　　MOVR0,A;鍵號(hào)送顯示緩沖區(qū)</p><p><b>　　INCR0</b></p><p>

56、;　　DJNZR7,L1;3位數(shù)值輸入完否？未完繼續(xù),否則返回</p><p><b>　　POPACC</b></p><p><b>　　POPPSW</b></p><p><b>　　CLRRS1</b></p><p><b>　　RET&

57、lt;/b></p><p>　　KEYSCAN:MOVR3, #0F7H;掃描初值（P1.3=0）</p><p>　　MOVR1,#00H;取碼指針</p><p>　　L3:MOVA,R3;開(kāi)始掃描</p><p>　　MOVP1,A;將掃描值輸出至P1</p><p>

58、;　　MOVA,P1;讀入P1值,判斷是否有鍵按下</p><p>　　MOVR4,A;存入R4,以判斷按鍵是否放開(kāi)</p><p>　　SETBC;C=1</p><p>　　MOVR5,#04H;掃描P1.4～P1.7</p><p>　　L4:RLCA;將按鍵左移一位</p>

59、<p>　　JNCKEYIN;判斷C=0?有鍵按下則C=0,跳至KEYIN</p><p>　　INCR1;C=1,則無(wú)鍵按下,將取碼指針值加1</p><p>　　DJNZR5,L4;4列掃描完畢了嗎?</p><p>　　MOVA,R3;掃描值載入</p><p>　　SETBC;

60、C=1</p><p>　　RRCA;掃描下一行(P1.3～P1.0)</p><p>　　MOVR3,A;存回掃描寄存器</p><p>　　JCL3;C=1?是則P1.0尚未掃描到</p><p>　　SJMPKEYSCAN;C=0,則四行已掃描完畢</p><p>　　KEYI

61、N:MOVR7,#60;延時(shí)消除抖動(dòng)</p><p>　　D2:MOVR6,#248;</p><p>　　DJNZR6,$;</p><p>　　DJNZR7,D2;</p><p>　　D3:MOVA,P1;延時(shí)后再讀入P1值</p><p>　　XRLA

62、,R4;與上次讀入值作比較</p><p>　　JZD3;A=0,表示按鍵未放,等待按鍵釋放</p><p>　　MOVA,R1;按鍵已放開(kāi),取碼指針載入累加器</p><p>　　MOVDPTR,#TABLE;鍵盤(pán)碼表首地址送DPTR</p><p>　　MOVCA,@A+DPTR;查鍵碼</p&

63、gt;<p>　　RET;返回</p><p>　　TABLE:DB00H,01H,02H,03H;鍵碼安排表與鍵盤(pán)相同</p><p>　　DB04H,05H,06H,07H</p><p>　　DB08H,09H,0AH,0BH</p><p>　　DB0CH,0DH,0EH,0FH</p>

64、;<p><b>　　ORG0200H</b></p><p>　　DISPLAY:MOVR0,#DBUF;串口靜態(tài)顯示子程序</p><p>　　MOVR2,#3;顯示3位數(shù)碼</p><p>　　MOVDPTR,#SEGTAB;</p><p>　　DISP: MOVA,@R0

65、;</p><p>　　MOVCA,@A+DPTR;取字段碼</p><p>　　MOVSCON,#0;置串口工作方式0</p><p>　　MOVSBUF,A;開(kāi)始發(fā)送</p><p>　　JNBTI,$;等待發(fā)送完畢</p><p>　　CLRTI;發(fā)送完畢,標(biāo)志位清零</p&g

66、t;<p>　　INCR0;緩沖單元地址增1</p><p>　　DJNZR2,DISP;三位數(shù)碼發(fā)送完否?</p><p>　　RET;發(fā)送完畢,則返回</p><p>　　SEGTAB: DB0FCH,60H,0DAH,0F2H ;0,1,2,3（共陽(yáng)極字段碼表）</p><p>　　DB

67、66H,0B6H, 0BEH,0E0H;4,5,6,7</p><p>　　DB0FEH,0F6H,0EEH,3EH;8,9,A,B</p><p>　　DB9CH,7AH,9EH,8EH ;C,D,+,-</p><p><b>　　END</b></p><p>　　DBUFEQU30H

68、;三位顯示緩沖區(qū)首址</p><p>　　ORG0000H</p><p><b>　　AJMPMAIN</b></p><p><b>　　ORG0030H</b></p><p>　　MAIN:MOVSP,#60H</p><p>　　ACALLKEY

69、SCAN;調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序判斷是加分或減分</p><p>　　CJNEA,#0EH,NEXT2;不是加分鍵,則轉(zhuǎn)移判斷是減分鍵?</p><p>　　NEXT1:ACALLKEYSZ;是加分鍵,調(diào)用鍵盤(pán)設(shè)置子程序</p><p>　　ACALLDISPLAY;調(diào)用串口靜態(tài)顯示子程序</p><p><b>

70、　　SJMPMAIN</b></p><p>　　NEXT2:CJNEA,#0FH,MAIN;都不是,則轉(zhuǎn)MAIN</p><p>　　AJMPNEXT1;是減分鍵,調(diào)用鍵盤(pán)設(shè)置子程序</p><p><b>　　ORG0100H</b></p><p>　　KEYSZ:PUSHPSW

71、;鍵盤(pán)設(shè)置子程序</p><p><b>　　PUSHACC</b></p><p><b>　　SETBRS1</b></p><p>　　MOVR0,#DBUF;R0指向顯示緩沖區(qū)首地址</p><p>　　MOVR7,#3;設(shè)置鍵盤(pán)輸入位數(shù)</p><p

72、>　　L1:CLRRS1</p><p>　　ACALLKEYSCAN;調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序取按下鍵的鍵號(hào)</p><p><b>　　SETBRS1</b></p><p>　　CJNEA,#0AH,L2;鍵入數(shù)合法性檢測(cè)（是否大于9）</p><p>　　L2:JNCL1;大于9

73、,重新鍵入</p><p>　　MOVR0,A;鍵號(hào)送顯示緩沖區(qū)</p><p><b>　　INCR0</b></p><p>　　DJNZR7,L1;3位數(shù)值輸入完否？未完繼續(xù),否則返回</p><p><b>　　POPACC</b></p><p&g

74、t;<b>　　POPPSW</b></p><p><b>　　CLRRS1</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　KEYSCAN:MOVR3, #0F7H;掃描初值（P0.3=0）</p><p>　　MOVR1,#0

75、0H;取碼指針</p><p>　　L3:MOVA,R3;開(kāi)始掃描</p><p>　　MOVP0,A;將掃描值輸出至P1</p><p>　　MOVA,P0;讀入P1值,判斷是否有鍵按下</p><p>　　MOVR4,A;存入R4,以判斷按鍵是否放開(kāi)</p><p>　

76、　SETBC;C=1</p><p>　　MOVR5,#04H;掃描P1.4～P1.7</p><p>　　L4:RLCA;將按鍵左移一位</p><p>　　JNCKEYIN;判斷C=0?有鍵按下則C=0,跳至KEYIN</p><p>　　INCR1;C=1,則無(wú)鍵按下,將取碼指針值加1&l

77、t;/p><p>　　DJNZR5,L4;4列掃描完畢了嗎?</p><p>　　MOVA,R3;掃描值載入</p><p>　　SETBC;C=1</p><p>　　RRCA;掃描下一行(P1.3～P1.0)</p><p>　　MOVR3,A;存回掃描寄存器</p&

78、gt;<p>　　JCL3;C=1?是則P1.0尚未掃描到</p><p>　　SJMPKEYSCAN;C=0,則四行已掃描完畢</p><p>　　KEYIN:MOVR7,#60;延時(shí)消除抖動(dòng)</p><p>　　D2:MOVR6,#248;</p><p>　　DJNZR6,$;

79、</p><p>　　DJNZR7,D2;</p><p>　　D3:MOVA,P0;延時(shí)后再讀入P1值</p><p>　　XRLA,R4;與上次讀入值作比較</p><p>　　JZD3;A=0,表示按鍵未放,等待按鍵釋放</p><p>　　MOVA,R1;按鍵已

80、放開(kāi),取碼指針載入累加器</p><p>　　MOVDPTR,#TABLE;鍵盤(pán)碼表首地址送DPTR</p><p>　　MOVCA,@A+DPTR;查鍵碼</p><p>　　RET;返回</p><p>　　TABLE:DB00H,01H,02H,03H;鍵碼安排表與鍵盤(pán)相同</p><p&

81、gt;　　DB04H,05H,06H,07H</p><p>　　DB08H,09H,0AH,0BH</p><p>　　DB0CH,0DH,0EH,0FH</p><p><b>　　ORG0200H</b></p><p>　　DISPLAY:MOVR0,#DBUF;串口靜態(tài)顯示子程序</p&

82、gt;<p>　　MOVR2,#3;顯示3位數(shù)碼</p><p>　　MOVDPTR,#SEGTAB;</p><p>　　DISP: MOVA,@R0;</p><p>　　MOVCA,@A+DPTR;取字段碼</p><p>　　MOVSCON,#0;置串口工作方式0</p><

83、p>　　MOVSBUF,A;開(kāi)始發(fā)送</p><p>　　JNBTI,$;等待發(fā)送完畢</p><p>　　CLRTI;發(fā)送完畢,標(biāo)志位清零</p><p>　　INCR0;緩沖單元地址增1</p><p>　　DJNZR2,DISP;三位數(shù)碼發(fā)送完否?</p><p>　　RE

84、T;發(fā)送完畢,則返回</p><p>　　SEGTAB: DB0FCH,60H,0DAH,0F2H ;0,1,2,3（共陽(yáng)極字段碼表）</p><p>　　DB66H,0B6H, 0BEH,0E0H;4,5,6,7</p><p>　　DB0FEH,0F6H,0EEH,3EH;8,9,A,B</p><p>

85、　　DB9CH,7AH,9EH,8EH ;C,D,+,-</p><p><b>　　END</b></p><p>　　6.2搶答器軟件程序</p><p>　　#include <REGX51.H></p><p>　　#define uchar unsigned char</p>

86、<p><b>　　//共陰碼</b></p><p>　　//uchar code table[]={0x00,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe }; /*代碼存儲(chǔ)區(qū)(64KB)*/ </p><p><b>　　//共陽(yáng)碼</b></p><p>　　uch

87、ar code table[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0xc2,0x41,0x1f,0x01,0xff }; </p><p>　　void delay (void) { /* delay 函數(shù)*/</p><p>　　uchar i,j; /*這個(gè)函數(shù)執(zhí)行時(shí)間的

88、延遲 */</p><p>　　for (i=0;i<20;i++)</p><p>　　for(j=0;j<250;j++)</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void main (voi

89、d) {</p><p>　　uchar temp,key,j,time; /* 聲明變量temp */</p><p>　　while (1) { /* 無(wú)窮循環(huán) */</p><p>　　temp=P0;/* 將P2輸入的數(shù)據(jù)直接放入變量temp當(dāng)中 */</p&g

90、t;<p><b>　　delay();</b></p><p><b>　　temp=P0;</b></p><p>　　switch(temp) {</p><p>　　case 0xfe: key = 1;break;</p><p>　　case 0xfd: key = 2;

91、break;</p><p>　　case 0xfb: key = 3;break;</p><p>　　case 0xf7: key = 4;break;</p><p>　　case 0xef: key = 5;break;</p><p>　　case 0xdf: key = 6;break;</p><p>　

92、　case 0xbf: key = 7;break;</p><p>　　case 0x7f: key = 8;break;</p><p>　　default : break; }</p><p>　　if(temp==0xff) { for(time=1;time>0;time--)/*無(wú)鍵按下,則關(guān)顯示*/</p><p>　　

93、{ j=table[0];</p><p>　　SCON=0x00;</p><p><b>　　SBUF=j;</b></p><p>　　while(TI!=1);</p><p><b>　　TI=0;</b></p><p><b>　　}</b>

94、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else { j=table[key]; /*取鍵值并顯示*/</p><p>　　SCON=0x00;</p><p><b>　　SBUF=j;</b></p><p>　　while(TI!=1);&

95、lt;/p><p><b>　　TI=0; </b></p><p>　　for(;;)/*指示顯示,并實(shí)現(xiàn)鎖鍵功能*/</p><p>　　{ P1=temp;</p><p><b>　　delay();</b></p><p><b>　　}</b

96、></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　7 單片機(jī)干擾防護(hù)</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在實(shí)際工作過(guò)程中，難免會(huì)受到各種外部或內(nèi)部的干擾

97、，使系統(tǒng)發(fā)生異常情況。比如，因干擾使程序指針發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，可能會(huì)將非操作碼執(zhí)行，造成程序執(zhí)行的混亂（跑飛）或進(jìn)入死循環(huán)，甚至可能會(huì)損壞元器件。</p><p>　　干擾竄入應(yīng)用系統(tǒng)的主要渠道有三條：通過(guò)電磁波輻射竄入系統(tǒng)的空間干擾；通過(guò)輸入/輸出通道竄入的通道干擾；電源的干擾。</p><p>　　7.1 采用隔離技術(shù)</p><p>　　對(duì)于供電系統(tǒng)的干擾，可以采用

98、交流穩(wěn)壓器、不間斷電源（UPS）、隔離變壓器、底通慮波器等，以防止電源電壓的波動(dòng)和干擾噪聲；在直流電源的抗干擾措施中，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)中的不同等級(jí)的直流電源采取集成穩(wěn)壓塊單獨(dú)供電，以避免模塊間的互相影響，使直流開(kāi)關(guān)電源、DC-DC變換器以加強(qiáng)隔離提高電源穩(wěn)定性等。</p><p>　　在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出通道中，普遍采用通道隔離技術(shù)來(lái)防止通道干擾。其中應(yīng)用較多的是光電耦合器。光電耦合器的輸入/輸出之間沒(méi)有接觸，

99、能有效地防止輸入端的電磁干擾以電耦合的方式進(jìn)入應(yīng)用系統(tǒng)，而且光電耦合器的輸入阻抗很小，干擾源的內(nèi)阻很大，所以能輸入到光電偶合器的干擾電壓很小。</p><p>　　7.2 正確的接地措施</p><p>　　在低頻電路中，因寄生電抗的影響不大，常采用一點(diǎn)接地，以減少地線(xiàn)造成的地環(huán)路。</p><p>　　在單片機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)字地和模擬地應(yīng)分別接地，即使一個(gè)芯片上有兩種

100、地也要分別接地，然后再在一點(diǎn)處把兩種分別連接起來(lái)。</p><p>　　在研制印刷電路板時(shí)，對(duì)地線(xiàn)的分布、形狀、長(zhǎng)度和寬度等也有一定的要求，比如地線(xiàn)要呈輻射狀，避免環(huán)行，地線(xiàn)要寬，連接旁路電容的地線(xiàn)不要太長(zhǎng)等。</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)字地、模擬地（低電平電路地）、大功率電氣設(shè)備等強(qiáng)電設(shè)備的地（噪聲地）、機(jī)殼或其他金屬構(gòu)件的屏蔽地應(yīng)分開(kāi)布置并在一點(diǎn)上和電源地相連。每個(gè)單元宜

101、采用一個(gè)接地點(diǎn)，地線(xiàn)應(yīng)盡量加粗以減少地線(xiàn)的阻抗。</p><p>　　在采用屏蔽雙絞線(xiàn)傳遞信號(hào)時(shí)，應(yīng)將地與工作地連在一起。要注意只能在一個(gè)點(diǎn)接地，以免形成回路，在屏蔽體上產(chǎn)生較大的噪聲。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)電子智能搶答計(jì)分器，采用了單片機(jī)技術(shù)、數(shù)字電子、模擬電子、制作電路板等相關(guān)

102、技術(shù)。把在學(xué)校三年所學(xué)知識(shí)連成一串。理論聯(lián)系實(shí)踐，體現(xiàn)出大學(xué)生動(dòng)手能力。通過(guò)查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說(shuō)是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我可能會(huì)記住很多的書(shū)本知識(shí)，但是通過(guò)畢業(yè)論文，我學(xué)會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問(wèn)題。把握重點(diǎn)、攻克難關(guān)，學(xué)到用到、活學(xué)活用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于時(shí)間倉(cāng)促有很多

103、地方難免存在不足之處，硬件設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，在軟件設(shè)計(jì)中有些功能還尚未開(kāi)發(fā)出來(lái)。但在以后的工作中，我會(huì)嚴(yán)格要求自己，追求完美。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　時(shí)光匆匆，如白駒過(guò)隙。在論文完成之際，大學(xué)生涯已過(guò)去三載，遙想入學(xué)當(dāng)時(shí)，恍如隔日，不免感嘆時(shí)光易逝，韶華難追。其實(shí)這時(shí)光的相對(duì)，先人們也早有所感，如若不信，有詩(shī)為證：</p&

104、gt;<p>　　山中半日棋未盡，世上千年物已休。</p><p>　　閣中帝子隨風(fēng)逝，不盡長(zhǎng)江滾滾流。</p><p>　　三年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識(shí)，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊視野。很慶幸這些年來(lái)我遇到了許多恩師益友，無(wú)論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無(wú)私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長(zhǎng)。感恩之情難以用語(yǔ)言量度

105、，謹(jǐn)以最樸實(shí)的話(huà)語(yǔ)致以最崇高的敬意。</p><p>　　首先要衷心感謝的是我可敬可親的****老師！您對(duì)我學(xué)習(xí)的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨令我終身受益。在您的指導(dǎo)下，我在工廠電氣控制和自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)科目的能力都得到了相應(yīng)的提高。您的睿智、對(duì)知識(shí)孜孜不倦的追求、對(duì)教育科學(xué)研究的熱愛(ài)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度讓我學(xué)到了如何做事，您在生活中的幽默、寬容、豁達(dá)教會(huì)了我如何做人。千言萬(wàn)語(yǔ)在此刻化為了一句“謝謝您！”。 </p>

106、<p>　　還要感謝我的父母，給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機(jī)會(huì)，養(yǎng)育之恩沒(méi)齒難忘；無(wú)論在精神還是在物質(zhì)上都給予我莫大的支持；感謝我的同窗好，在我最困難的時(shí)候總能給予我安慰和鼓勵(lì)，讓我重拾信心。</p><p>　　還有許多人，也許他們只是我生命中匆匆的過(guò)客，但他們對(duì)我的支持和幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。在此無(wú)法一一羅列，但對(duì)他們，我始終心懷感激。</p><p&g

107、t;　　最后，我以《瓦爾登湖》里的一句話(huà)結(jié)束我的論文，并以此作為未來(lái)乘風(fēng)破浪的心靈腳注：使我們視而不見(jiàn)的光亮，對(duì)于我們就是黑暗。但我們清醒時(shí)，曙光才會(huì)破曉。來(lái)日方長(zhǎng)，太陽(yáng)只是顆啟明星。以此為記。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 康華光,鄒壽彬編.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第四版）[M].北京:高等教育出版社,2005</

108、p><p>　　[2] 何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999年</p><p>　　[3] 陸坤,奚大順,李之權(quán)等,電子設(shè)計(jì)技術(shù)[M].成都:電子科技大學(xué)出版社1997年</p><p>　　[4] 何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社