【正文】 《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課題 名 稱 籃球記 分器的 設(shè)計(jì) 學(xué) 院 自 動(dòng) 控制與機(jī)械工程 學(xué) 院 專業(yè) 電氣 工程及其自 動(dòng) 化 班 級 姓名 ( 學(xué)號 ) 時(shí)間 2020 年 12 月 27 日星期 二 1 目 錄 一 . 內(nèi)容提要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1. 設(shè)計(jì)任務(wù) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2. 設(shè)計(jì)要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 二 . 設(shè)計(jì)的基本步驟及方 案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1． AT89C51 簡介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2． 數(shù)碼管顯示原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3．總體方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 三 . 硬件電路設(shè)計(jì)及描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. 硬件原理 電路圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. 硬件電路設(shè)計(jì)及描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 四 . 軟件設(shè)計(jì)思想及流程 圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 .主流程圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 錄 一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 五 ． 硬軟件的調(diào)試過程及調(diào)試方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 六 ．課程設(shè)計(jì)心得體會 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 七 ．參考文獻(xiàn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 附 錄 一 源程序代碼 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 2 一 .內(nèi)容提要 本設(shè)計(jì)是 采用單片機(jī) AT89C52 作為本設(shè)計(jì)的核心元件。利用 7 段共陰 LED 作為顯示器件。在此設(shè)計(jì)中共接入了 8 個(gè) 7 段共陰 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，比賽開始時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)到零為止。計(jì)時(shí)范圍可達(dá)到 0~99 分鐘，也完全滿足實(shí)際賽程的需要。 當(dāng)比賽隊(duì) A 對得 1 分時(shí)，按下 A+1 鍵；得 2 分時(shí)，按下 A+2 鍵；得 3 分時(shí)，按下 A+3鍵；當(dāng)加分出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以按 A1 鍵減 1 分，可以達(dá)到調(diào)整分?jǐn)?shù)的作用；依照同樣的方法可以記錄 B 對的得分。 采用單片機(jī)控制 使 這個(gè)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(jì)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(jìn)行計(jì)時(shí)的方法，當(dāng)然稍加改動(dòng)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(gè)實(shí)例。 1． 設(shè)計(jì)任務(wù) 基于 MCS51 單片機(jī) AT89C51,設(shè)計(jì)一款顯示籃球比分的記分牌。 2． 設(shè)計(jì)要求 1）設(shè)計(jì)一款顯示籃球比分的記分牌； 2）通過加分按鈕可以給 A 隊(duì)，或 B 隊(duì)加分； 3）設(shè)計(jì)對調(diào)功能，更換場地后， AB 隊(duì)分?jǐn)?shù)互換； 4）計(jì)時(shí)：能實(shí)現(xiàn) 0～ 99 分和 0～ 59 秒任意調(diào)整，具有啟動(dòng)、暫停、復(fù)位功能； 5）秒計(jì)時(shí)：能實(shí)現(xiàn) 0～ 99 秒任意調(diào)整，具有啟動(dòng)、暫停、復(fù)位功能； 6）自定義按鍵個(gè)數(shù)和功能 ； 7） ◎增加局?jǐn)?shù)比分功能； 8）◎增加比賽時(shí)間倒計(jì)時(shí)功能； 9）◎報(bào)警： 0～ 99 秒違例自動(dòng)聲、光報(bào)警： 0～ 99 分終場自動(dòng)聲響； 10）◎可實(shí)現(xiàn) A、 B 兩隊(duì)暫停次數(shù)和犯規(guī)的顯示和任意加減； 11）☆其他功能。 3 二 ． 設(shè)計(jì)的基本步驟及方案 1． AT89C51 簡介 單片機(jī)是在一塊芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、定時(shí) /計(jì)數(shù)器和多功能 I/O 口等計(jì)算機(jī)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(jià)比 高 等諸多優(yōu)點(diǎn)而獨(dú)具特色，在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、家用電器等嵌入式 應(yīng)用領(lǐng)域中獨(dú)占鰲頭。如果說 C 語言程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) 的基礎(chǔ)課，那么單片機(jī)以其系統(tǒng)硬件構(gòu)架完整、價(jià)格低廉、學(xué)生能動(dòng)手等特點(diǎn)，成為工科學(xué)生硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課。 2． 數(shù)碼管顯示原理 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。 圖 1 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 假設(shè)我們要顯示一個(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 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(jìn)制為 01011011， 把他轉(zhuǎn)化為 16 進(jìn)制則為 5BH。我們可以根據(jù)硬件的接線把數(shù)碼管顯示數(shù)字編制成一個(gè)表格，見下表，以后直接調(diào)用就行了。 數(shù)碼管的接口有 靜態(tài)接口和動(dòng)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(gè)并行口接一個(gè)數(shù)碼管，數(shù)碼管的公共端按 共陰接 GND，本次課程設(shè)計(jì)由于所需數(shù)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(shù)碼管。 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 4 管的輪流點(diǎn)亮。 多位一體的數(shù)碼管原理和單個(gè)的差不多。 表 2 共 陰 極數(shù)碼管顯示 顯示 P 小數(shù)點(diǎn) 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