【正文】 編號(hào) 基于單片機(jī)籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分器設(shè)計(jì)Design of Timing and Scoring of Basketball Competition Based on Single Chip Computer學(xué) 生 姓 名:專 業(yè):學(xué) 號(hào):指 導(dǎo) 教 師:學(xué) 院:2009 年 06 月 摘 要籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器是為了解決籃球比賽時(shí)計(jì)分與計(jì)時(shí)準(zhǔn)確的問題。此裝置利用單片機(jī)AT89C51完成了計(jì)時(shí)和計(jì)分的功能。本文詳細(xì)地介紹了系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計(jì)過程，設(shè)計(jì)由AT89C51編程控制LED七段數(shù)碼管作顯示的球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有賽程定時(shí)設(shè)置，賽程時(shí)間暫停，及時(shí)刷新甲、乙雙方的成績以及賽后成績暫存等功能。它具有價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定，操作方便并且易于攜帶等特點(diǎn)。廣泛適合各類學(xué)?；蛘咝⌒蛨F(tuán)體作為賽程計(jì)時(shí)計(jì)分。關(guān)鍵詞：單片機(jī) 籃球賽計(jì)時(shí) 籃球賽計(jì)分 ABSTRACTTime scoring basketball game is to solve the game of basketball with the time points when the issue of accuracy. This device is pleted using AT89C51 single chip timing and scoring functions. This article describes in detail the system hardware and software design process, design by AT89C51 programming control for LED SevenSegment LED display subsystem of the game time. The system is set up with the schedule from time to time, schedule time to pause, refresh in time A, B, and after the two sides achieved a temporary success functions. It is inexpensive, stable performance, easy to operate and easy to carry and so on. A wide range suitable for all types of schools or small groups as timepoints race.Key words: MCU Basketball Time Basketball Scoreboard目 錄摘 要 1Abstract 1目 錄 I第一章 引言 1 背景知識(shí)介紹 1 設(shè)計(jì)意義 1 設(shè)計(jì)目的 1 第二章 系統(tǒng)硬件介紹 3 MCS51單片機(jī)簡述 3 單片機(jī)AT89C51簡介 3 主要特性 4 管腳說明 4 芯片擦除 6 掉電模式 6 程序儲(chǔ)存器的加密 6 顯示器及其接口 7 顯示器介紹 7 結(jié)構(gòu)與原理 7 LED顯示器顯示方式 8 CD4094芯片介紹 8 74LS21芯片介紹 9 報(bào)警器 9 報(bào)警器的分類 10 報(bào)警器工作原理 10 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 11 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 11 系統(tǒng)構(gòu)成框圖 11 器件選擇 12 硬件總體設(shè)計(jì) 12 計(jì)時(shí)電路部分 12 振蕩電路 12 計(jì)時(shí)電路的工作原理 15 計(jì)分電路部分 16 串行接口工作原理 16 計(jì)分電路原理圖 16 計(jì)分電路的工作原理 17 第四章 籃球計(jì)時(shí)計(jì)分器軟件設(shè)計(jì) 19 球賽計(jì)時(shí)計(jì)分器的工作過程 19 籃球計(jì)時(shí)計(jì)分器編程設(shè)計(jì) 19 主要模塊說明 20 計(jì)時(shí)部分模塊流程 20 記分部分模塊流程 21 籃球計(jì)時(shí)計(jì)分器程序源代碼 21 結(jié) 論 31 參考文獻(xiàn) 32 致 謝 33 第一章 引言 背景知識(shí)介紹 單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇[2]。 設(shè)計(jì)意義單片機(jī)的應(yīng)用是具有高度現(xiàn)實(shí)意義的。單片機(jī)極高的可靠性，微型性和智能性（我們只要編寫不同的程序后就能夠完成不同的控制工作），單片機(jī)已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍采用的智能化控制工具，已經(jīng)深深地滲入到我們的日常生活當(dāng)中。通過此次基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的籃球計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)，我們可以更清楚詳細(xì)的了解單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本指令功能、編程步驟和技巧來講述單片機(jī)編程，并對(duì)MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行講述，以及基于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的相關(guān)芯片的工作原理，并且可以在將來的工作和學(xué)習(xí)中加以應(yīng)用[5]。 設(shè)計(jì)目的隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多用單片機(jī)做控制的球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而產(chǎn)生，如用單片機(jī)控制LCD液晶顯示器計(jì)時(shí)計(jì)分器，用單片機(jī)控制LED七段顯示器計(jì)時(shí)計(jì)分器等。本次設(shè)計(jì)用由AT89C51編程控制LED七段數(shù)碼管作顯示的球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有賽程定時(shí)設(shè)置，賽程時(shí)間暫停，及時(shí)刷新甲、乙雙方的成績以及賽后成績暫存等功能。它具有價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定，操作方便并且易于攜帶等特點(diǎn)。廣泛適合各類學(xué)校或者小型團(tuán)體作為賽程計(jì)時(shí)計(jì)分 [8]。通過本次基于C51系列籃球計(jì)時(shí)計(jì)分器的設(shè)計(jì)，可以了解、熟悉有關(guān)單片機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)的過程，并加深對(duì)單片機(jī)的理解和應(yīng)用以及掌握單片機(jī)與外圍接口的一些方法和技巧，這主要表現(xiàn)在以下一些方面：(1) 籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)包含了8051系列單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成，同時(shí)在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展了一些使用性強(qiáng)的外圍接口。(2) 可以了解到LED顯示器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及這種顯示器的接口實(shí)例與具體連接與編程方法。(3) 怎樣利用串行口來擴(kuò)展顯示接口等[6]。第二章 系統(tǒng)硬件介紹 MCS51單片機(jī)簡述 單片機(jī)AT89C51簡介本課題中用到的芯片就是AT系列中的AT89C51單片機(jī)芯片。AT89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C51提供了高性價(jià)比的解決方案 [7]。AT89C51具有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。它是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。如圖所示圖21為AT89C51單片機(jī)基本構(gòu)造，其基本性能介紹如圖21：圖21 AT89C51引腳圖AT89C51本身內(nèi)含40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中端口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。 主要特性AT89C51的主要特性如表21所示： 兼容MCS—51指令系統(tǒng) 4k可反復(fù)擦寫(1000次）Flash ROM 32個(gè)雙向I/O口 可編程UARL通道 兩個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器183