畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)分器設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-17 16:02 本頁面
【正文】 本設(shè)計(jì) P1 口接四個(gè)開關(guān)，分別作為比分 + + +－ 1 分的控制按鍵； P0、 P2 口和P3 口分別按靜態(tài)接口方法接兩個(gè)數(shù)碼管來顯示比分。本次課程設(shè)計(jì)采用的是增強(qiáng)型AT89C52 單片機(jī)。 其管腳圖如 圖 1 所示 。 圖 1 單片機(jī)模塊圖 第 8 頁 共 19 頁 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫 (大 于 1000 次） Flash ROM； 32 個(gè)雙向 I/O 口； 256x8bit 內(nèi)部 RAM； 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷； 時(shí)鐘頻率 024MHz； 2 個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道； 2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源； 2 個(gè)讀寫中斷口線， 3 級加密位； 低功耗空閑和掉電模式， 軟件 設(shè)置睡眠和喚醒功能； 1有 PDIP、 PQFP、 TQFP 及 PLCC 等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 本次設(shè)計(jì)用到了其中的 P0,P1,P2,P3 口，分別用于百位，開關(guān)，個(gè)位，十位 。各管腳的功能和用法如下述。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏極開路雙向 I/O 口，當(dāng)作輸出口使用時(shí)，必須接上拉電阻才能有高電平輸出；當(dāng)作輸入口使用時(shí)，必須先向電路中的鎖存器寫入“ 1”，使 FET 截止，以避免鎖存器為“ 0”狀態(tài)時(shí)對引腳讀入的干擾。 第 9 頁 共 19 頁 P1口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口，它不再需要多路轉(zhuǎn)接電路 MUX；因此它作為輸出口使用時(shí)，無需再外接上拉電 阻，當(dāng)作為輸入口使用時(shí)，同樣也需先向其鎖存器寫“ 1”，使輸出驅(qū)動(dòng)電路的 FET 截止。 P2 口： P2 口電路比 P1 口電路多了一個(gè)多路轉(zhuǎn)接電路 MUX，這又正好與 P0 口一樣。P2 口可以作為通用的 I/O 口使用，這時(shí)多路轉(zhuǎn)接電路開關(guān)倒向鎖豐存器 Q 端。 P3 口： P3 口特點(diǎn)在于，為適應(yīng)引腳信號第二功能的需要，增加了第二功能控制邏輯。當(dāng)作為 I/O 口使用時(shí)，第二功能信號引線應(yīng)保持高電平，與非門開通，以維持從鎖存器到輸出端數(shù)據(jù)輸出通路的暢通。當(dāng)輸出第二功能信號時(shí)，該位應(yīng)應(yīng)置“ 1”，使與非門對第二功能信號 的輸出是暢通的，從而實(shí)現(xiàn)第二功能信號的輸出。 其中 P1 的 1~4 腳分別接上開關(guān) K1~K4， P0 的 36~39 腳接上上拉電阻和數(shù)碼顯示的百位，P2 的 21~24 腳接數(shù)碼顯示的個(gè)位， P3 的 10~13 腳接數(shù)碼顯示的十位。 VCC 腳和 XTAL分別接上 5V 電源和 12M 的晶振。 按鍵模塊 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該籃球賽計(jì)分器共有 4 個(gè)按鍵： K K K K4，分別實(shí)現(xiàn)的功能是加 3 分和減 1 分。 K1 與 P1 的 1 腳相連， K2 與 P1 的 2 腳相連， K3 腳與 P1 的 3第 10 頁 共 19 頁 腳相連， K4 鍵與 P1 的 4 腳相連， 4 個(gè)按鍵共用一個(gè)地端，如圖 2 所示。 數(shù)碼顯示模塊 本設(shè)計(jì)顯示部分采用的是 7 段共陽 LED 數(shù)碼管顯示， LED 就是發(fā)光二極管，相對 LET來說它的優(yōu)勢在于節(jié)能環(huán)保，保護(hù)視力，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)碼管實(shí)際上是由 7 個(gè)發(fā)光管組成 8 字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是 8 個(gè)。我們分別把他命名為 A,B,C,D,E,F,G,H，如圖 3 所示。 圖 3 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 假設(shè)要顯示一個(gè)數(shù)字 2, 那么 A、 B、 G、 E、 D 這 5 個(gè)段的發(fā)光管亮就可以了， C、 F、 H 不亮，同時(shí)由于接法為共陽接法，那么為低電平是亮，為高電平是滅。從高往低排列， 寫成二進(jìn)制為 01111110， 把 它 轉(zhuǎn)化為 16 進(jìn)制則為 A2H。 數(shù)碼管的接口有靜態(tài)接口和動(dòng)態(tài)接口兩種。 動(dòng)態(tài)接口采用各數(shù)碼管循環(huán)輪流顯示的方法，當(dāng)循環(huán)顯示的頻率較高時(shí)，利用人眼的暫留特性，看不出閃爍顯示現(xiàn)象，這種顯示需要一個(gè)接口完成字形碼的輸出，另一接口完成各數(shù)碼管的輪流點(diǎn)亮。 靜態(tài)接口為固定顯示方式，無閃爍，其電路可采用一個(gè)并行口接一個(gè)數(shù)碼管，數(shù)碼管的公共端按共陽接 VCC，本次課程設(shè)計(jì)由于所需數(shù)碼管較少，故可用 這 種方法接線。這種 接法占用接口多，僅能接少量數(shù)碼管。 圖 2 按鍵模塊圖 第 11 頁 共 19 頁 本次課程設(shè)計(jì)的比分范圍是 0~999,所以采用的 3 個(gè) 7 段共陽 LED 來顯示，分別顯示個(gè)位十位百位，其中 P2 顯示個(gè)位， P3 顯示十位， P0 顯示百位。由于 P0 沒有內(nèi)置電阻，因此在使用時(shí)需外接一個(gè)上拉電阻。如圖 4 所示。 軟件設(shè)計(jì) 籃球比賽計(jì)分器其實(shí)就是一個(gè)計(jì)數(shù)器，本次課程設(shè)計(jì)就是利用單片機(jī)中的定時(shí) /計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)其計(jì)分的功能。在 52 單片機(jī)中有兩個(gè) 16 位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0,T1，分別由 TH0、 TL0和 TH TL1 組成，它們均是 8 位寄存器，在特殊功能寄存器中占地 址 8AH8DH。它們用于存放定時(shí)或計(jì)數(shù)的初始值。此外，內(nèi)部還有一個(gè) 8 位的方式寄存器 TMOD 和一個(gè) 8 位的控制寄存器 TCON。用于選擇和控制定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作。其格式見下面兩表： 表 1 方式控制寄存器 TMOD GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 圖 4 數(shù)碼管顯示模塊圖 第 12 頁 共 19 頁 門控開關(guān) 計(jì)數(shù) /定時(shí) 方式選擇 門控開關(guān) 計(jì)數(shù) /定時(shí) 方式選擇 表 2 控制寄存器 TF1 TR1 TF0 TRO IE1 IT1 IE0 IT0 T1 請求 有 /無 T1 工作 啟 /停 T0 請求 有 /無 T0 工作 啟 /停 INT1 請求有 /無 INT1 方式下沿 INT1 請求有 /無 INT1方式下沿 籃球比賽計(jì)分器利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行工作，計(jì)數(shù)器對脈沖電平進(jìn)行加 1 計(jì)數(shù)，直至計(jì)滿回零。作為可編程器件，單片機(jī)中的定時(shí) /計(jì)數(shù)器初始化編程步驟如下： 根據(jù)定時(shí)時(shí)間要求或計(jì)數(shù)要求計(jì)算計(jì)數(shù)器初值； 將工作方式控制字寫入 TMOD 寄存器； 將計(jì)數(shù)初值寫入 THX 和 TLX 寄存器； 啟動(dòng)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，即將 TRX 置位。 如果工作于中斷方式，需置位 EA（中斷總開關(guān)）及 ETX（允許定時(shí) /計(jì)數(shù) 器中斷），并編寫中斷服務(wù)程序。 本次課程設(shè)計(jì)程序是用 C 語言編寫的，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的功能較為簡單，所以程序中只用到一個(gè)主程序就實(shí)現(xiàn)了其功能。程序的系統(tǒng)流程圖如圖 5。 控制源程序 include define uchar unsigned char define uint unsigned int 初始化 sbit P10=P1^0。 按鍵 k1 sbit P11=P1^1。 按鍵 k2 sbit P12=P1^2。 按鍵 k3 sbit P13=P1^3。 按鍵 k4 uchar code tab[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09}。 void main() { 第 13 頁 共 19 頁 uchar k1=0。 while(1) { if(P10 == 0) { k1 += 1。 分?jǐn)?shù)加 1 while(P10 == 0)。 }
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