八人抢答器设计报告(编辑修改稿)

八人抢答器设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

1 是一种高效微控制器， AT89C2051 是它的一种精简版本。 AT89C51单片机 为很多 嵌入式控制系统 提供了一种灵活性高且价廉的方案 AT89C51 主要特性： 与 MCS51 兼容 4K 字节可编程 FLASH 存储器 寿命： 1000 写 /擦循环 数据保留时间： 10 年 全静态工作： 0Hz24MHz 三级 程序存储器 锁定 1288 位内部 RAM 32 可编程 I/O 线 两个 16 位 定时器 /计数器 5 个 中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 LM386 内部电路 LM386 LM386 美国国家半导体公司 生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。 LM386 是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和 收音机。 LM386 特性： 静态功耗低，约为 4mA，可用于电池供电； 工作电压范围宽， 4V12V 或 5V18V； 外围元件少； 电压增益可调， 20200； 低失真度。 GND：接地。 电子电路综合设计与装配 21 设计 图 原理图设计 C1C2Y2R1G A I N1 I N2+ I N3G N D4V O U T5V C C6B Y P A S S7G A I N8U2L M 3 8 6C5C7C6P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78I N T 113I N T 012T115T014E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16P 0 .039P 0 .138P 0 .237P 0 .336P 0 .435P 0 .534P 0 .633P 0 .732P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728R X D10T X D11P S E N29A L E P30UCC40USS20U1V C CV C CabfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9D S 2S9 S 1 0 S 1 1 S 1 2S 1 3 S 1 4 S 1 5 S 1 6S5 S6 S7 S8S4S31122S2S1123456789J2C O N 9v c cp 0 .7p 0 .6p 0 .5p 0 .4p 0 .3p 0 .2p 0 .1p 0 .0p 2 .3p 2 .2p 2 .1p 2 .0p 2 .7 p 2 .6 p 2 .5 p 2 .4p 2 .0p 2 .1p 2 .2p 2 .3p 2 .4p 2 .5p 2 .6p 2 .7p 0 .0p 0 .1p 0 .2p 0 .3p 0 .4p 0 .5p 0 .6p 0 .712345678J1C O N 8S 1 8V C Cp1.0C412345678J3C O N 8123654S 1 7R3123J4C O N 3V C CV C CP 1 .012J5C O N 2V C CC3R2 DLL E D 图 电子琴的原理图 系统 模块图 图 系统模块图 键盘扫描 AT89C51 2 LED 灯光显示 扬声器播放音乐 电源部分 电子电路综合设计与装配 22 PCB 图 主模块部分 图 按键部分 电子电路综合设计与装配 23 3D 图 图 3D 图 电子电路综合设计与装配 24 3 小组设计 八人抢答器 （原理图 ） 绘制原理图时导线的连接尽量不要画斜线，所有的导线都要画成直角转弯，这样可以使所画的电路图美观易懂。 绘制出原理图之后，将其复制到另一张图中，再把喇叭、发光二极管、电源和开关都换成二管脚的连接器。 完成了电路原理图的绘制，接下来就可以进行 PCB 绘制的准备工作了，首先要做的是生成网络表文件，该文件是原理图向 PCB 转化的桥梁。 S8S W P BS7S W P BS6S W P BS5S W P BS4S W P BS3S W P BS1S W P BS2S W P BD 1 1D I O D ED 1 2D I O D ED 1 0D I O D ED9D I O D ED8D I O D ED7D I O D ED6D I O D ED5D I O D ED4D I O D ED3D I O D ED2D I O D ED1D I O D ER11 0 kIN A7IN B1IN C2IN D6LE/STB5BLK4LT3SEG A13SEG B12SEG C11SEG D10SEG E9SEG F15SEG G14U1R E SR21 0 KR31 0 KD 1 31 N 3 9D 1 41 N 3 9D 1 51 N 3 9D 1 61 N 3 9R41 0 KS9S W P BR51 0 KR61 0 KD 1 71 N 4 1 5 0D 1 81 N 4 1 5 0T R I G2O U T34C V O L T5T H O L D6D I S C H G781R E S E T V C CG N DU25 5 5C10 . 0 1 u FC20 . 1 u FR71 0 KR81 0 KL S 1S P E A K E RC31 0 0 u FC4C A P 2R93 0 0R 1 03 0 0R 1 13 0 0R 1 23 0 0R 1 33 0 0R 1 43 0 0R 1 53 0 0Q12 N 9 3 0R 1 61 0 KR 1 71K1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedpD S 1A M B E R C C12J1C O N 2V C CS 1 0S W S P S TV C C+ 5 V 图 八人抢答器原理图 电路原理 抢答器是一种竞赛活动中必备的装置，从原理上讲，它是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序逻辑电路。 从有利于学习与 实践的角度考虑，这里主要介绍用中、小型集成电路设计抢答器的方法发。 一般抢答器电路复杂，要通过仿真器、应用软件、计算机等 辅助设备才能验证完成，对于初学者来说，显得有些力不从心。 笔者设计的该款电路非常简单，只要按图一试，就能装成一台简单的八路抢答器。 电路原理如附图，它由 IC1 和一个编码开关以及控制器等组成。 编码开关电子电路综合设计与装配 25 是由 IC1 中的输入端 A、 B、 C、 D 与二极管和按键组成。 验证编码开关是否正确，只要按住任意一个按键。 使它有一个正电平输入，数码管就会显示相应的数字来。 A、 B、 C、 D 这四条编码线。 分别是 8。 则是由 1+2 同时输入一个正电平获得， 5 则由 1+4 获得， 6 则由 2+4 获得，7 则由 1+2+4 获得，二极管是起反向截止作用 的。 2 控制器是由可控硅和 IC1的控制端 (IC1 的 ⑦ 、 ① 、 ② 、 ⑥ 脚 )构成。 当任意按下一个按键时，可控硅都会被触发导通，使 IC1 的控制端始终保持有一个高电平的输入 .因此所按的数字得以锁存。 这样，后按下的按键就不能起作用，数码管就只显示先按下的键号。 这里的可控硅另一端与音乐片的正极相连。 当可控硅导通时，使音乐片得以通电发声。 从而完成整个抢答功能。 该音乐片上电即能触发，也能自动停止，因此无需设暂停键。 当按下复位键时。 可控硅被切断电源而截止， IC1 的控制端则由高电平转变为低电平而清零。 为下一次抢答做准 备。 元件数目见附录 A 各元件的识别及测量 万用表测量直流电压的测量步骤是 选择量程。 万用表直流电压档标有 “ V”，有 伏、 10 伏、 50 伏、 250 伏和 500 伏五个量程。 根据电路中电源电压大小选择量程。 由于电路中电源电压只有 3 伏，所以选用 10 伏档。 若不清楚电压大小，应先用最高电压档测量，逐渐换用低电压档。 测量方法 ： 万用表 应与被测电路并联。 红笔应接被测电路和电源正极相接处 ，黑笔应接被测电路和电源负极相接处。 正确读数。 仔细观查表盘，直流电压档刻度线是第二条刻度线，用 10V 档时，可用刻度线下第三行数字直接读出被测电压值。 注意读数时，视线应正对指针。 万用表测量直流电流的步骤是 选择量程：万用表直流电流档标有“ mA”有 1mA、 1omA、 100mA 三档量程。 选择量程，应根据电路中的电流大小。 如不知电流大小，应选用最大量程。 测量方法：万用表应与被测电路串联。 应将电路相应部分断开后，将万用表表笔接在断点的两端。 红表笔应接在和电源正极相连的断点，黑表笔接在和电 源负极相连的断点。 正确读数：直流电流档刻度线仍为第二条，如选 100mA 档时，可用第三行电子电路综合设计与装配 26 数字，读数后乘 10 即可。 用万用表测量电阻 万用表欧姆档可以测量导体的电阻。 欧姆档用“Ω”表示，分为 R R R 100 和 R 1K 四档。 有些万用表还有 R 10k 档。 使用万用表欧姆档测电阻，除前面讲的使用前应做到的要求外，还应遵循以下步骤。 将选择开关置于 R 100 档，将两表笔短接调整欧姆档零位调整旋钮，使表针指向电阻刻度线右端的零位。 若指针无法调到零点，说明表内电池电压不足，应更换电池。 用两表笔分别接触被测电阻两引脚进行测量。 正确读出指针所指电阻的数值，再乘以倍率（ R 100 档应乘 100， R 1k 档应乘 1000„„）。 就是被测电阻的阻值。 为使测量较为准确，测量时应使指针指在刻度线中心位置附近。 若指针偏角较小，应换用 R 1k 档，若指针偏角较大，应换用 R 1O 档或 R 1 档。 每次换档后，应再次调整欧姆档零位调整旋钮，然后再测量。 测量结束后，应拔出表笔，将选择开关置于“ OFF”档或交流电压最大档位。 收好万用表。 用万用表测试晶体三极管 测 ce 两极之间电阻。 注意表笔接法（ NPN 型三极管：黑笔接 c，红笔接 e。 PNP 型三极管相反）此值应较大（大于几百千欧）。 同时，用手握住管壳，使其升温，这时，电阻值要变小、变化越大，三极管稳定性越差。 在上一步基础上，在 bc 两极间加接 100K 电阻（也可用手同时捏住 bc 两极），观察表针右摆幅度，表针向右摆动幅度越大，三极管放大能力越大。 学会了万用表的使用方法以后，就要开始对实际使用中的元件的特性进行测试了。 用万用表测发光二极管 将万用表置于 R 1K 挡，用来判别普通二极管正、负电极的方法进行检查，即交换红、黑表笔两次测量管子两引脚间的电 阻值，正常时，所得阻值应为一大一小。 以阻值较小的一次为准，红表笔所接的管脚为负极，黑表笔所接的管脚为正极。 用万用表测。