實訓項目籃球記分牌單片機設計

1、-PAGE . z. . .可修編. .2009級學生單片機課程設計 單片機課程設計報告書課題名稱 籃球賽計時計分電路 姓 名學 號院 系通信與電子工程學院專 業(yè)電子信息工程指導教師2012年 6 月14日一、設計任務及要求：。1.1 設計任務設計一個單片機系統(tǒng)用于籃球比賽計時計分，滿足以下功能要求：能記錄整個賽程的比賽時間，并能修改比賽時間、暫停比賽時間；能隨時刷新甲、乙兩隊在整個比賽過程中的比分；中場交換比賽場地時，能交換甲、乙兩隊比分的位置；比賽完畢時，能發(fā)出報警聲。1.2 設計要求1.畫出總體設計框圖，以說明計時計分器獨立的功能模塊組成，標出各個模塊之間互相聯(lián)系。2.設計各個功能模塊的

2、電路圖，加上原理說明。3.選擇適宜的元器件，在面板上接線驗證、調試各個功能模塊的電路，在接線驗證時設計、選擇適宜的輸入信號和輸出方式，在確定電路充分正確性同時，輸入信號和輸出方式要便于電路的測試和故障排除。4.在驗證各個功能模塊根底上，對整個電路的元器件和布線進展合理布局，進展整個計時計分電路的接線調試。指導教師簽名：2012年 6 月 14 日 二、指導教師評語：指導教師簽名：年 月 日 三、成績驗收蓋章 年 月 日-. z.籃球計時計分電路課程設計*城市學院通電與電子工程學院電子信息工程專業(yè),4130001 設計任務1.1 設計目的1. 了解計時計分器組成及工作原理。2. 進一步掌握計時計

3、分器的設計方法 3. 進一步掌握芯片的邏輯功能及使用方法。 4. 熟悉集成電路的引腳安排.。1.2 設計指標設計一個單片機系統(tǒng)用于籃球比賽計時計分，滿足以下功能要求： 1 能記錄整個賽程的比賽時間，并能修改比賽時間、暫停比賽時間。 2能隨時刷新甲、乙兩隊在整個比賽過程中的比分。 3中場交換比賽場地時，能交換甲、乙兩隊比分的位置。 4比賽完畢時，能發(fā)出報警聲。1.3 設計要求1.畫出總體設計框圖，以說明計時計分器獨立的功能模塊組成，標出各個模塊之間互相聯(lián)系。2.設計各個功能模塊的電路圖，加上原理說明。3.選擇適宜的元器件，在面板上接線驗證、調試各個功能模塊的電路，在接線驗證時設計、選擇適宜的輸入

4、信號和輸出方式，在確定電路充分正確性同時，輸入信號和輸出方式要便于電路的測試和故障排除。4.在驗證各個功能模塊根底上，對整個電路的元器件和布線進展合理布局，進展整個計時計分電路的接線調試。2、設計思路與總體框圖.本設計是采用AT89C52單片機為核心設計的一個用于賽場的籃球計時計分器。本設計采用定時器T0中斷計時，顯示局部分為計時和計分顯示兩局部，均采用共陰極LED顯示。單片機P3口P3.0P3.5是計時計分顯示共用的掃描口，P0口是計時數(shù)據(jù)輸出口，P2口是計分數(shù)據(jù)輸出口。計時局部計時*圍寬，而且可定時設定與小時、分鐘調整；計分局部調整靈活，顯示*圍寬，足以滿足各種規(guī)模賽程需要。兩個顯示模塊均

5、采用動態(tài)掃描方式顯示。圖1所示為計時計分器的總體框圖。圖1 計時計分器構造框圖3、系統(tǒng)硬件電路的設計3.1、時鐘電路 MCS-51內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，此放大器的輸入和輸出端分別是引腳*TAL1和*TAL2，在*TAL1和*TAL2上外接時鐘源即可構成時鐘電路。有內部和外部兩種時鐘產(chǎn)生方式。本設計采用的是外部方式。3.2、復位電路復位電路的根本功能是：系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復位。上電復位設利用電容充電來實現(xiàn)的，即上電瞬間RST/Vpd

6、端的電位與Vcc一樣，隨著充電電流的減少，RST/Vpd的電位下降，最后被嵌位在0V。按鈕電平復位是當按下按鈕后，電源Vcc通過電阻R施加在單片機復位端RST/Vpd上，實現(xiàn)單片機復位。本設計采用的是上電+按鈕電平復位電路，是上電自動復位與按鈕電平復位電路的組合，當振蕩頻率選11.0592MH時。電容C取10u，R取10K，Rs取1K。3.3、按鍵控制電路設計采用的是用查詢方式的，也就是把按鍵接在P1口，用程序查詢方式查詢那個按鍵按下，執(zhí)行相應的操作。3.4、數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管實際上是由7個發(fā)光管組成8字形構成的，加上小數(shù)點就是8個。我們分別把他命名為A,B,C,D,E,F,G,H。假設我們

7、要顯示一個數(shù)字2, 則 A、B、G、E、D這5個段的發(fā)光管亮就可以了，C、F、H不亮，同時由于接法為共陽接法，則為低電平是亮，為高電平是滅。從高往低排列， P1.7-P1.0寫成二進制為01111110， 把他轉化為16進制則為A2H。本設計采用的是數(shù)碼管動態(tài)顯示。3.5、定時報警電路定式報警電路4、軟件設計4.1、程序流程圖籃球比賽中，得分可分為1分、2分、3分三種情況，但為了方便我們在這只設置加1分，得2分、3分的情況可用按2次、3次加1分得到。還設置了定是報警鍵。根據(jù)這樣的設計要求，結合數(shù)碼管的顯示以及52單片機中計數(shù)器的工作實現(xiàn)方式、接口應用、中斷控制等可設計出程序流程圖如下：4.2、

8、程序分析本設計采用AT89S52單片機中的一個16位的定時/計數(shù)器T0，分別由TH0和TL0組成，它們均是8位存放器，在特殊功能存放器中占地址8AH-8DH。它們用于存放定時或計數(shù)的初始值。此外，內部還有一個8位的方式存放器TMOD和一個8位的控制存放器TCON。用于選擇和控制定時/計數(shù)器的工作。5程序設計仿真在計算機中翻開PROTEUS軟件，建立新的工程，在元件庫中選擇相應的元件，放在編輯窗口中，依次連線，組成仿真原理圖。 計時工作仿真狀態(tài)圖：甲乙兩隊計分工作仿真狀態(tài)圖：6.總結與體會6.1 總結1.根據(jù)原理和芯片引腳圖，分功能設計原理圖，并根據(jù)接線順序分步驟驗證。2.容易出現(xiàn)故障為接觸不良

9、。a)集成塊引腳方向預先彎好對準面板的金屬孔，再小心插入。b)導線的剝線長度與面包板的厚度相適應比板的厚度稍短。c) 導線的裸線局部不要露在板的上面，以防短路。d)導線要插入金屬孔中央。3.注意芯片的控制引腳必須正確接好4.檢查故障時除測試輸入、輸出信號外，要注意電源、接地和控制引腳。5.要注意芯片引腳上的信號與面包板上插座上信號是否一致集成塊引腳與面包板常接觸不良。6.2 體會這次課程設計歷時二個星期左右，通過這兩個星期的學習，發(fā)現(xiàn)了自己的很多缺乏，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)歷還是比擬缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。回憶起此次單片機課程設計，我仍感慨頗多，確實，從選題到定稿，

10、從理論到實踐，在接近兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以穩(wěn)固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會效勞，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的缺乏之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠結實，比方說不懂一些元器件的使用方法，對C語言程序設計掌握的不

11、夠通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。7.參考文獻：附1/*程 序 名：籃球記分牌測試程序編輯時間：2012-06-14編 輯 者: 修改時間：硬件平臺：MCU:At89C51 晶振：12MHz硬件連接：功能說明：按下K1鍵，甲隊加1分按下K2鍵，乙隊加1分 按下K5交換記分牌 按下K3鍵，開場/停頓比賽按下K4：調整比賽時間 第14位數(shù)碼管為比賽時間的分和秒，第58位數(shù)碼管分別為兩隊的分數(shù)測試結果：OK注 意:*/頭文件#include#include#includedisplay.h#includedelay.h#includekey.h/變量定義unsigned cha

12、r disp_buff14=1,2,0,0; /比賽時間顯示緩沖區(qū)unsigned char disp_buff24=0; /兩隊得分顯示緩沖區(qū)unsigned char minute=12,second=0; /比賽時分秒unsigned char score1=0,score2=0; /兩隊的比賽得分bit volatile finish_flag=0; /比賽完成標志位unsigned char num=0; /定時累加計數(shù)unsigned char key=0; /保存鍵值/定時器T0初始化函數(shù)void initial() TMOD=0*80; TH0=(65536-10000)/25

13、6; TL0=(65536-10000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1;/*函 數(shù) 名：數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)數(shù)組處理函數(shù)入口參數(shù)：無出口參數(shù)：無*/void dispose(void)disp_buff10=minute/10;/分鐘的十位disp_buff11=minute%10;/分鐘的個位disp_buff12=second/10;/秒鐘的十位disp_buff13=second%10;/秒鐘的個位disp_buff20=score1/10;/甲隊得分的十位disp_buff21=score1%10;/甲隊得分的個位disp_buff22=score2/10;/乙隊得分的十

14、位disp_buff23=score2%10;/乙隊得分的個位/主函數(shù) void main(void) unsigned char temp; initial();/定時器T0初始化 while(1) key=key_scan();/按鍵掃描switch(key)case 1:score1+;/K1按下，甲隊加1分 if(score1=100)score1=99; break;case 2:score2+;/K2按下，乙隊加1分 if(score2=100)score2=99; break;case 5:temp=score1;/K5按下，交換記分牌 score1=score2; score2

15、=temp; break;case 3:TR0=TR0;/K3按下，停頓或開場比賽 break;case 4:if(TR0=0)/停頓比賽時，按下K4鍵可以調整比賽時間 minute+;if(minute=60) minute=0; break;default:break;dispose();diaplay(disp_buff1,disp_buff2);if(finish_flag)P1=0*08;minute=second=0; /定時器T0中斷效勞函數(shù)void T0_time()interrupt 1 TH0=(65536-20000)/256; TL0=(65536-20000)%256

16、; num+; if(num=250) num=0; if(second=0) if(minute=0)/比賽時間到，則停頓計時TR0=0;finish_flag=1;elsesecond=60;minute-; second-; /*程 序 名：8位共陽七段數(shù)碼管動態(tài)顯示程序編輯時間：2012-06-14編 輯 者：*_z_yQ Q：812550826修改時間：硬件平臺：MCU：At89c51晶振：12MHz 8位共陽七段數(shù)碼管硬件連接：第14位數(shù)碼管段選P0 位選P30,P31,P32,P33 第58位數(shù)碼管段選P2 位選P30,P31,P32,P33注 意：*/頭文件#include#i

17、nclude#includedelay.h#includedisplay.h/變量定義unsigned char code disptable= 0*3f,0*06,0*5b,0*4f, 0*66,0*6d,0*7d,0*07, 0*7f,0*6f,0*77,0*7c, 0*39,0*5e,0*79,0*71 ;/定義0F所對應的十六進制數(shù)組disptable/* 函 數(shù) 名：一位數(shù)碼管顯示函數(shù)入口參數(shù)：unsignedchar num 對應的第幾個數(shù)碼管 unsigned char dat1，dat2 對應要顯示的數(shù)出口參數(shù)：無*/void seg_display(unsigned char

18、 num,unsigned char dat1,unsigned char dat2)P3&=0*f0;/消影P0=disptabledat1;/第14位數(shù)碼管段選P2=disptabledat2;/第58位數(shù)碼管段選P3=_cror_(0*08,num);/位選/* 函 數(shù) 名：八位數(shù)碼管顯示函數(shù)入口參數(shù)：unsigned char *disp_buff1,*disp_buff2 對應要顯示的數(shù)緩沖數(shù)組指針出口參數(shù)：無*/void diaplay(unsigned char *disp_buff1,unsigned char *disp_buff2)unsigned char i;for(i

19、=0;i4;i+) /循環(huán)掃描數(shù)碼管 seg_display(i,disp_buff1i,disp_buff2i); delay_ms(3);/* 程 序 名：STC89C52RD+ 四個獨立按鍵的程序編輯時間: 2012-06-14 編譯環(huán)境：keil c 硬件平臺：STC89C52RD+單片機，11.0592MHZ晶振 四個獨立按鍵 功能描述： sbit K1=P10;/K1甲對加分鍵sbit K2=P11;/K2乙隊加分鍵sbit K3=P12;/K3開場/停頓比賽sbit K4=P15;/K4調整比賽時間sbit K5=P16;/K5甲乙隊交換記分牌 注 意：*/ /頭文件#inclu

20、de#includedelay.h#includekey.h/硬件定義sbit K1=P10;/K1甲對加分鍵sbit K2=P11;/K2乙隊加分鍵sbit K3=P12;/K3開場/停頓比賽sbit K4=P15;/K4調整比賽時間sbit K5=P16;/K5甲乙隊交換記分牌/*函 數(shù) 名：三個獨立鍵盤掃描函數(shù)函數(shù)入口：無函數(shù)出口：無*/unsigned char key_scan(void) unsigned char key=0;if(K1=0)/甲對加分鍵delay_ms(2);if(K1=0)while(K1=0);key=1;else if(K2=0)/乙隊加分鍵delay_ms(2);if(K2=0)while(K2=0);key=2;else if(K3=0)/開場