基于sc89c52rc的籃球計(jì)分式器設(shè)計(jì)

基于sc89c52rc的籃球計(jì)分式器設(shè)計(jì)

51系列偶像機(jī)有很多制造商，但國內(nèi)宏晶科技stc系列偶像機(jī)的使用更加方便。它可以有效減少外圍設(shè)備的數(shù)量，支持ep功能。通過字符串下載用戶的應(yīng)用程序，并在數(shù)秒內(nèi)完成單詞。數(shù)碼管和鍵盤驅(qū)動電路可以使用邏輯電路搭建，但這種方法用到的器件多，造成接口的浪費(fèi)，使電路的抗干擾能力弱，不便于使用。南京沁恒公司的數(shù)碼管、鍵盤驅(qū)動芯片CH451有效地解決了這個(gè)問題，既減少了器件數(shù)目，又提供了相應(yīng)電路的許多常用功能，便于編程實(shí)現(xiàn)。通過采用以上兩種芯片，大大簡化了設(shè)計(jì)，既方便了后續(xù)程序的程序開發(fā)，也很好地控制了成本。1ch451熱控制板CH451是一個(gè)整合了數(shù)碼管顯示驅(qū)動和鍵盤掃描控制以及μP監(jiān)控的多功能外圍芯片。CH451內(nèi)置RC振蕩電路，可以動態(tài)驅(qū)動8位數(shù)碼管或者64位LED，具有BCD譯碼、閃爍、移位等功能；同時(shí)還可以進(jìn)行64鍵的鍵盤掃描；CH451通過1線或者可以級聯(lián)的4線串行接口與單片機(jī)等交換數(shù)據(jù)。1.1數(shù)碼管分段設(shè)置1)顯示驅(qū)動動態(tài)顯示掃描控制，直接驅(qū)動8位數(shù)碼管或者64位發(fā)光管LED;可選數(shù)碼管的段與數(shù)據(jù)位相對應(yīng)的不譯碼方式或者BCD譯碼方式；字?jǐn)?shù)據(jù)左移、右移、左循環(huán)、右循環(huán)。各數(shù)字獨(dú)立閃爍控制。2)鍵盤控制內(nèi)置64鍵鍵盤控制器，基于8＿8矩陣鍵盤掃描；內(nèi)置去抖動電路；鍵盤中斷，低電平有效輸出；提供按鍵釋放標(biāo)志位。1.2ch451操作實(shí)現(xiàn)1)芯片內(nèi)部復(fù)位：001000000001B內(nèi)部復(fù)位命令將CH451的各個(gè)寄存器和各種參數(shù)復(fù)位到默認(rèn)的狀態(tài)。2)設(shè)定顯示參數(shù)：設(shè)定顯示參數(shù)命令用于設(shè)定CH451的顯示參數(shù):譯碼方式MODE，掃描極限LIMIT，顯示亮度INTENSITY。譯碼方式MODE通過1位數(shù)據(jù)控制，置1時(shí)選擇BCD譯碼方式，置0時(shí)選擇不譯碼方式（默認(rèn)值）。3)讀取按鍵代碼：0111xxxxxxxxB讀取按鍵代碼命令用于獲得CH451最近檢測到的有效按鍵的按鍵代碼。CH451從DOUT引腳輸出按鍵代碼，按鍵代碼總是7位數(shù)據(jù)，最高位是狀態(tài)碼，位5～位0是掃描碼。讀取按鍵代碼命令的位數(shù)據(jù)B0～B7可以是任意值。2籃球時(shí)間評估器的設(shè)計(jì)2.1ch451控制電路硬件設(shè)計(jì)主要包括三部分電路，單片機(jī)外圍電路、單片機(jī)與CH451連接電路以及CH451的數(shù)碼管驅(qū)動電路、鍵盤掃描電路等。設(shè)計(jì)原理圖如圖1所示。2.2ch451節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)級聯(lián)由于需要驅(qū)動十三只數(shù)碼管，而單片CH451只能驅(qū)動八只數(shù)碼管，因此需要使用兩片CH451。此時(shí)用到CH451的級聯(lián)，有兩種方案：一是將兩片CH451串聯(lián)起來，第一級CH451的DOUT接下一級的DIN，這種方案雖然節(jié)省了一根與單片機(jī)的連線，但在后期軟件編程時(shí)較不方便，需要將兩片CH451的指令拼接成24位數(shù)據(jù)，增加了編程難度。因此使用另一種級聯(lián)方案，為每個(gè)CH451提供一根獨(dú)立的LOAD信號線，兩片CH451共用DIN和DCLK信號線。2.3ch451數(shù)碼管該電路主要用于驅(qū)動數(shù)碼管與按鍵掃描。第一片CH451驅(qū)動7只數(shù)碼管，包括甲隊(duì)得分，乙隊(duì)得分以及模式顯示。第二片CH451驅(qū)動6只數(shù)碼管，包括比賽時(shí)間及倒計(jì)時(shí)顯示。單片CH451能夠驅(qū)動64只按鍵，但本設(shè)計(jì)只需用到九只按鍵，因此只需要三根SEG信號線以及三根DIG信號線即可。為了防止鍵被按下后在SEG信號線與DIG信號線之間形成短路，影響數(shù)碼管顯示，在DIG引腳與鍵盤矩陣之間串接限流電阻。2.4下載電路的搭建由于STC系列單片機(jī)內(nèi)部有ISP引導(dǎo)程序，在MCU上電時(shí)檢測RXD、TXD的下載信號，搭建下載電路時(shí)只需要一片MAX232和五只電容即可。連接好的電路如圖2所示。3軟件方案的設(shè)計(jì)3.1設(shè)置相應(yīng)時(shí)間參數(shù)為了滿足實(shí)際需要，在系統(tǒng)上電后可設(shè)置系統(tǒng)工作模式，模式介紹如表1。設(shè)置好工作模式后，點(diǎn)亮顯示工作模式的數(shù)碼管，使其它數(shù)碼管熄滅，提示用戶此功能不可用，并且禁止相應(yīng)按鍵操作。其次，還需要設(shè)置相應(yīng)時(shí)間參數(shù)，具體操作方法在相應(yīng)模塊說明部分。相應(yīng)參數(shù)設(shè)定好之后即可進(jìn)入正常使用狀態(tài)，時(shí)間開始計(jì)時(shí)，啟用相應(yīng)鍵盤功能記錄比賽分?jǐn)?shù)。模式0和模式1，當(dāng)比賽時(shí)間達(dá)到預(yù)先設(shè)置的時(shí)間值時(shí)，停止計(jì)時(shí)，并閃爍所有數(shù)碼管提示用戶時(shí)間到。在模式2，由于沒有啟用計(jì)時(shí)功能，所以只要系統(tǒng)不斷電，計(jì)分功能將持續(xù)工作。3.2ch451所錄數(shù)據(jù)的讀取寫數(shù)據(jù)即為向CH451發(fā)送操作命令，包括初始化、顯示數(shù)據(jù)、接收按鍵信息、控制數(shù)碼管閃爍等。CH451的寫入有相應(yīng)時(shí)序，時(shí)序圖如圖3所示。只要嚴(yán)格按照時(shí)序?qū)懭爰纯?。向CH451寫數(shù)據(jù)的代碼如下：3.3中斷處理模塊單片機(jī)從CH451讀取按鍵代碼是本系統(tǒng)中單片機(jī)唯一接收外部數(shù)據(jù)的渠道，因此使用中斷處理。當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候CH451向單片機(jī)發(fā)出中斷請求，單片機(jī)轉(zhuǎn)向中斷處理程序，即讀取按鍵代碼的程序。讀取按鍵代碼的程序如下：按鍵代碼與相應(yīng)的對應(yīng)按鍵如表2所示。4驅(qū)動芯片在體育領(lǐng)域的