【正文】 基于單片機(jī)的籃球比賽計(jì)分計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì) 摘 要 本系統(tǒng)是采用單片機(jī) AT89C51 作為本設(shè)計(jì)的核心原件。利用 7 段共陰 LED 作為顯示器件。在此設(shè)計(jì)中共接入了 2 個(gè) 7 段共陰 LED 顯示器，用于記錄得分和比賽時(shí)間，顯示范圍可以達(dá)到 0 到 99 分，基本滿足賽程需求。計(jì)分按照倒計(jì)時(shí)，每次計(jì)時(shí)時(shí)間為 12 分鐘，當(dāng)時(shí)間暫停和開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)給出報(bào)警。計(jì)時(shí)是倒計(jì)時(shí)，采用定時(shí) /計(jì)數(shù) 0 中斷，計(jì)分采用查詢的方式，查詢是否有鍵按下，如若有則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的計(jì)分子程序進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)分。 關(guān)鍵詞： AT89C51； LED 顯示；定時(shí)計(jì)數(shù)器 單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 1 Abstract This system is designed by single chip microputer AT89C51 as the core ponents. Use 7 with Yin LED as a display device. In the design of the munist party of China access to the two 7 with Yin LED displays, used to record scores and game time, showing the range can reach 0 to 99 points, basic meet schedule requirements. Graded according to the countdown, timing time of 12 minutes every time, when the time to stop and start the time alarm. Timing is the countdown, using the timer/counter interrupt 0, the score with the method of query, the query whether there is a button press, if there are program to jump to the corresponding gauge molecules score accordingly. Keywords: AT89C51,LED display ,timing counter 單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 2 1 引言 設(shè)計(jì)要求 （ 1）能記錄整個(gè)賽程的比賽時(shí)間；（ 2）能隨時(shí)刷新甲、乙兩隊(duì)在整個(gè)過(guò)程中的比分，輸入錯(cuò)誤時(shí)能夠糾正比分；（ 3）中場(chǎng)交換比賽場(chǎng)地時(shí)，能交換甲、乙兩隊(duì)比分的位置。 設(shè)計(jì)方法 本系統(tǒng)采用單片機(jī) AT89C51 作為本設(shè)計(jì)的核心元件。利用 7 段共陽(yáng) LED 作為顯示器件。在此設(shè)計(jì)中共接入了 8 個(gè) 7 段共陽(yáng) LED 顯示器，其中 4 個(gè)用于記錄 AB隊(duì)的分?jǐn)?shù)，每隊(duì) 2 個(gè) LED 顯示器顯示范圍可達(dá)到 0~99 分，足夠滿足賽程需要，另外 4 個(gè) LED 顯示器則用來(lái)記錄賽程時(shí)間，其中 2 個(gè)用于顯示分鐘， 2 個(gè)用于顯示秒鐘。賽程計(jì)時(shí)采用倒計(jì)時(shí)方式。即比賽前將時(shí) 間設(shè)置好，即 12 分鐘，比賽開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)到零為止。本設(shè)計(jì)中設(shè)立了 10 個(gè)按鍵，其中 8 個(gè)用于設(shè)置兩隊(duì)的比分， 1 個(gè)用于交換場(chǎng)地， 1 個(gè)用于啟動(dòng)和暫停等功能。 2 設(shè)計(jì)方案及原理 器件選擇 系 統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要選取了以下一些器件：?jiǎn)纹瑱C(jī)： AT89C51 ，顯示器件： 7 段共陰 LED 顯示器，按鍵 11 個(gè)，上拉電阻 2 個(gè)， 10K 歐電阻 2 個(gè)， 330PF電容 2 個(gè)，晶振一個(gè)。 芯片引腳介紹 （ 1） AT89C51 介紹 目前在單片機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)用比較廣泛的微處理器芯片主要為 8XC5X 系列單片機(jī)。該系列單片機(jī)均采 用標(biāo)準(zhǔn) MCS51 內(nèi)核，硬件資源相互兼容，品類齊全，功能完善，性能穩(wěn)定，體積小，價(jià)格低廉，貨源充足，調(diào)試和編程方便，所以應(yīng)用極為廣泛。 AT89C51 單片機(jī)是一款低功耗，低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含4KB（可經(jīng)受 1000 次擦寫周期）的 FLASH 可編程可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ EPROM），器件采用 CMOS 工藝和 ATMEI 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)器（ NURAM）技術(shù)制造，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS51 兼容。片內(nèi)的 FLASH單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 3 存儲(chǔ)器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲(chǔ)器編程器來(lái)編程 。因此，AT89C51 是一種功能強(qiáng)，靈活性高且價(jià)格合理的單片機(jī)，可方便的應(yīng)用在各個(gè)控制領(lǐng)域，它的引腳圖如圖 1。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1 圖 1 AT89C51 引腳圖 （ 2） 7 段共陰 LED 顯示器 本設(shè)計(jì)中采用的是 LED 顯示器 7SEGMPX 系列。 LED 顯示器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，體積小，亮度高，電壓低，可靠性高，壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，顏色鮮艷，配置靈活，與單片機(jī)接口方便而得到廣泛應(yīng)用。 LED 顯示器是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示部件，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆劃發(fā)光，控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各 種字符。在單片機(jī)系統(tǒng)中使用最多的是如圖 2 所示的七段數(shù)碼顯示器。 圖 2 七段共陰極數(shù)碼管引腳圖（ 4 位） 單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 4 圖 2 中左面 8 個(gè)引腳分別是 A,B,C,D,E,F,G,DP(小數(shù)點(diǎn) )，右面是四個(gè)數(shù)碼管的位選端。例如圖中 “ 1” 號(hào)引腳為低電位（共陰極）時(shí)，第一個(gè)數(shù)字顯示 7 段碼表示的數(shù)字或者字母。 3 硬件設(shè)計(jì) 計(jì)分電路設(shè)計(jì) 該電路采用查詢的方式設(shè)計(jì)，即當(dāng)有鍵按下時(shí)給出低電平，再用軟件查詢的方式檢查是否有低電平，如有則顯示相應(yīng)的計(jì)分。所以在設(shè)計(jì)時(shí)考慮設(shè)計(jì)相應(yīng)的上拉電阻，因?yàn)榘粹o不能直接和單片機(jī)的引腳相連。按 下相應(yīng)按鍵可以達(dá)到本系統(tǒng)各個(gè)計(jì)分功能。各按鍵及對(duì)應(yīng)功能如下： RESEAT 鍵：恢復(fù)比分和時(shí)間； A+1 鍵：顯示 A 隊(duì)分?jǐn)?shù)加一； A+2 鍵：顯示 A 隊(duì)分?jǐn)?shù)加二； A+3 鍵：顯示 A 隊(duì)分?jǐn)?shù)加三； A1 鍵：顯示 A 隊(duì)分?jǐn)?shù)減一（防止在計(jì)分時(shí)按錯(cuò)的情況 )； B 隊(duì)按鍵功能同上； 換場(chǎng)及暫停計(jì)時(shí) /開(kāi)始計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì) 通過(guò)利用中斷的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)換場(chǎng)及暫停計(jì)時(shí) /開(kāi)始計(jì)時(shí)，用兩個(gè)按鍵：STOP/START 和 CHANGE 分別產(chǎn)生中斷來(lái)控制開(kāi)始計(jì)時(shí) /暫停計(jì)時(shí)和場(chǎng)地互換功能。同樣注意，在設(shè)計(jì)電路是設(shè)計(jì)相應(yīng)的上拉電阻。 計(jì)分和時(shí) 間顯示電路設(shè)計(jì) 計(jì)分和時(shí)間顯示采用四位七段共陰極數(shù)碼管（如圖 2），用單片機(jī)的 P0 口用于兩個(gè)數(shù)碼管的段選， P2 口低四位用于控制時(shí)間顯示的位選 ， P2 口的高四位用以比分顯示的位選，由于采用的是共陰極數(shù)碼管，所以要有電源和上拉電阻。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)框圖，從系統(tǒng)框圖中可以知道，該系統(tǒng)中包含了預(yù)期設(shè)計(jì)的幾個(gè)部分。而核心部分是 AT89C51 單片機(jī)，單片機(jī)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序的控制下，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，連線過(guò)程中，由于上拉電阻過(guò)多，所以選擇 RESPACK7 和RESPACK8 兩個(gè)排阻，使整體電路簡(jiǎn)單美觀 ，本設(shè)計(jì)中未使用總線。系統(tǒng)原理圖如圖 7： 單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 5 晶 振比 賽 雙