【正文】 《單片機原理及接口技術》 課程設計報告 課題 名 稱 籃球記 分器的 設計 學 院 自 動 控制與機械工程 學 院 專業(yè) 電氣 工程及其自 動 化 班 級 姓名 ( 學號 ) 時間 2020 年 12 月 27 日星期 二 1 目 錄 一 . 內容提要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1. 設計任務 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2. 設計要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 二 . 設計的基本步驟及方 案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1． AT89C51 簡介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2． 數碼管顯示原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3．總體方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 三 . 硬件電路設計及描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. 硬件原理 電路圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. 硬件電路設計及描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 四 . 軟件設計思想及流程 圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 .主流程圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 錄 一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 五 ． 硬軟件的調試過程及調試方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 六 ．課程設計心得體會 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 七 ．參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 附 錄 一 源程序代碼 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 2 一 .內容提要 本設計是 采用單片機 AT89C52 作為本設計的核心元件。利用 7 段共陰 LED 作為顯示器件。在此設計中共接入了 8 個 7 段共陰 LED 顯示器，其中 4 個用于記錄 AB 隊的分數，每隊 2 個 LED顯示器顯示范圍可達到 0~99 分，足夠滿足賽程需要，另外 4 個 LED 顯示器則用來記錄賽程時間，其中 2 個用 于顯示分鐘， 2 個用于顯示秒鐘。賽程計時采用倒計時方式。即比賽前將時間設置好，比賽開始時啟動計時，直至計時到零為止。計時范圍可達到 0~99 分鐘，也完全滿足實際賽程的需要。 當比賽隊 A 對得 1 分時，按下 A+1 鍵；得 2 分時，按下 A+2 鍵；得 3 分時，按下 A+3鍵；當加分出現錯誤時，可以按 A1 鍵減 1 分，可以達到調整分數的作用；依照同樣的方法可以記錄 B 對的得分。 采用單片機控制 使 這個系統(tǒng)按鍵操作使用簡潔， LED 顯示，安裝方便。解決了籃球比賽計分器的安裝問題，節(jié)約了線材，適合在各種規(guī)模的體育場館使用，完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用鐘 表進行計時的方法，當然稍加改動也可以用于其他球類比賽，是體育器材向智能化發(fā)展的一個實例。 1． 設計任務 基于 MCS51 單片機 AT89C51,設計一款顯示籃球比分的記分牌。 2． 設計要求 1）設計一款顯示籃球比分的記分牌； 2）通過加分按鈕可以給 A 隊，或 B 隊加分； 3）設計對調功能，更換場地后， AB 隊分數互換； 4）計時：能實現 0～ 99 分和 0～ 59 秒任意調整，具有啟動、暫停、復位功能； 5）秒計時：能實現 0～ 99 秒任意調整，具有啟動、暫停、復位功能； 6）自定義按鍵個數和功能 ； 7） ◎增加局數比分功能； 8）◎增加比賽時間倒計時功能； 9）◎報警： 0～ 99 秒違例自動聲、光報警： 0～ 99 分終場自動聲響； 10）◎可實現 A、 B 兩隊暫停次數和犯規(guī)的顯示和任意加減； 11）☆其他功能。 3 二 ． 設計的基本步驟及方案 1． AT89C51 簡介 單片機是在一塊芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、定時 /計數器和多功能 I/O 口等計算機所需要的基本部件的大規(guī)模集成電路 。 其以體積小 、 功能全、性價比 高 等諸多優(yōu)點而獨具特色，在工業(yè)控制、尖端武器、通信設備、家用電器等嵌入式 應用領域中獨占鰲頭。如果說 C 語言程序設計課程設計 軟件設計 的基礎課，那么單片機以其系統(tǒng)硬件構架完整、價格低廉、學生能動手等特點，成為工科學生硬件設計基礎課。 2． 數碼管顯示原理 數碼管實際上是由 7 個發(fā)光管組成 8 字形構成的，加上小數點就是 8 個。我們分別把他命名為 A,B,C,D,E,F,G,H。 圖 1 數碼管內部結構圖 假設我們要顯示一個數字 2, 那么 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 陰 接法，那么為 高 電平是亮， 低 電平是滅。從高往低排列， 寫成二進制為 01011011， 把他轉化為 16 進制則為 5BH。我們可以根據硬件的接線把數碼管顯示數字編制成一個表格，見下表，以后直接調用就行了。 數碼管的接口有 靜態(tài)接口和動態(tài)接口兩種。靜態(tài)接口為固定顯示方式，無閃爍，其電路可采用一個并行口接一個數碼管，數碼管的公共端按 共陰接 GND，本次課程設計由于所需數碼管 不多 ，故可用些種方法接線。這種接法占用接口多，僅能接少量數碼管。 動態(tài)接口采用各數碼管循環(huán)輪流顯示的方法，當循環(huán)顯示的頻率較高時，利用人眼的暫留特性，看不出閃爍顯示現象，這種顯示需要一個接口完成字形碼的輸出，另一接口完成各數碼 4 管的輪流點亮。 多位一體的數碼管原理和單個的差不多。 表 2 共 陰 極數碼管顯示 顯示 P 小數點 P G P 小F P E P D P C P B P A HE 代碼 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 6 0 1