【正文】 中，我采用了軟件延遲的方法。去抖動(dòng)有硬件和軟件兩種方法。 } 31 消抖 因?yàn)?按 鍵是機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用（一個(gè)按鍵在閉和時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下子斷開）以及電壓突跳等原因，在觸點(diǎn)閉合或斷開的瞬間會(huì)出現(xiàn)電壓抖動(dòng)。 //乙隊(duì)加分 Flag = 1。 //甲隊(duì)減分 Flag = 1。 //延時(shí) 10ms，去掉按鍵抖動(dòng) if(!KEY1) //判斷按鍵 { CountA ++。 STR = 0。_nop_()。_nop_()。 _nop_()。 if (!Flocation) 29 { sprintf(TempBuf,%d%d,CountA,CountB)。 ISR_Init()。 //乙隊(duì)分?jǐn)?shù) BOOL Flag = 0。與軟件設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)在硬件電路中已經(jīng)介紹了，故本章主要就程序而言。 25 圖 13 計(jì)分電路 26 第 四 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件主要是根據(jù)硬件電路通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、計(jì)分、比分刷新等功能，并顯示比分和時(shí)間。按鍵每按一下，表示加一分。當(dāng)比賽中，進(jìn)攻方改變時(shí)，立即按下 S8 按鍵， 24s 就立即重新由 24s 開始倒計(jì)時(shí)。 計(jì)時(shí)計(jì)分器的工作過(guò)程 計(jì)時(shí)計(jì)分器的電路圖見(jiàn)附錄 1。將 8位數(shù)據(jù)順利送到 CD4094 中。因?yàn)榘存I按下時(shí)為低電平。 74LS21 芯片的主要控制說(shuō)明： 14 腳為電源腳 7 腳接地 1 13 為與門輸入腳 8 腳為與門輸出腳 計(jì)分電路 計(jì)分電路如 圖 13所示。其引腳分布如圖 11 所示。 CP ：時(shí)鐘脈沖輸入端，在 74LS164脈沖中的上升作用下實(shí)現(xiàn)移位。 SM0 SM1 方式 功能說(shuō)明 0 0 0 擴(kuò)展移位寄存器方式（用于 I/O 擴(kuò)展），移位速率fosc/12 0 1 1 8位 UART，波特率可變（ T1 溢出來(lái) /n） 1 0 2 9位 UART，波特率為 fosc/64 或 fosc/32 1 1 3 9位 UART，波特率 可變（ T1 溢出來(lái) /n） 22 圖 11 CD4094 引腳分布 圖 74LS164 是串行輸入，并行輸出移位寄存器，并帶有清除端。 圖 9所示為 AT89C51 串行口擴(kuò)展顯示器接口電路。要繼續(xù)接收時(shí)要用指令清除 RI。發(fā) 送完 8位數(shù)據(jù)后自動(dòng)置位 TI=。 波特率固定：為 fosc/12。 表 9特殊功能寄存器 PCON D7 D6 D0 SMOD 串行口的工作方式 AT89C51 串行口有 4 種工作方式：方式 0、方式 方式 方式 3。在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，SCON 中所有位都被清零。在方式 0 時(shí)，接收完第 8位數(shù)據(jù)后由硬件置位；在其他方式中，在接收到停止位時(shí)由硬件置位，并請(qǐng)求中斷。當(dāng) TI=1 時(shí)，申請(qǐng)中斷， CPU 響應(yīng)中斷后，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。在方式 0中，不使用RB8位。 REN=1 時(shí)允許接收， REN由軟件置位或清零。在方式 2 和方式 3 的接收狀態(tài)中，如 SM2=1，則接收的第 9位數(shù)據(jù)（ RB8）為 0時(shí)，舍棄接收的數(shù)據(jù)，中斷標(biāo)志R1清零，若 RB8=1 時(shí)，則將收到的數(shù)據(jù)送 SBUF 中，并將 RI 置 1。 表 8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 20 SM0， SM1 串行口操作方式選擇位。 串行口專用寄存器 控制串行口的寄存器有兩個(gè)，即串行口控制寄存器 SCON 和特殊功能寄存器PCON。如果比賽中暫停，按下 S7 按鍵即可，可多次暫停。直到變?yōu)?0000，即一節(jié)比賽結(jié)束為止。計(jì)時(shí)采用倒計(jì)時(shí)，比如：設(shè)置 時(shí)間為 12 分鐘。調(diào)時(shí)按鍵每按一次，數(shù)字自動(dòng)加一，直到調(diào)到需要設(shè)置的時(shí)間即可。 計(jì)時(shí)電路 計(jì)時(shí)電路，主要由按鍵 S5~S單片機(jī) AT89C5譯碼器以及共陰極 LED 顯示器構(gòu)成。采用電磁式蜂鳴器作為報(bào)警的音響器件。這時(shí) T1的運(yùn)行由方式來(lái)控制，方式 3停止計(jì)數(shù)，方式 0~2允許計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)溢出時(shí)并不置“ 1”標(biāo)志 TF1。 TL0 使用 T0的所有狀態(tài)控制位， TL0可以作為 8位定時(shí)器或外部事件計(jì)數(shù)器， TL0 計(jì)數(shù)溢出時(shí)置“ 1”溢出標(biāo)志 TF0， TL0 計(jì)數(shù)初值必須由軟件設(shè)定。當(dāng) TL0 計(jì)數(shù)溢出時(shí) ,一方面置“ 1”溢出標(biāo)志 TF0，向 CPU 請(qǐng)求中斷，同時(shí) 18 將 TH0 內(nèi)容送 TL0，使 TL0 從初值開始重新加“ 1”計(jì)數(shù)。由 TL0 的低 5位和 TH0 的 8位組成， TL0 低 5 位計(jì)數(shù)溢出時(shí)向 TH0 進(jìn)位， THO 計(jì)數(shù)溢出時(shí)，置“ 1”溢出標(biāo)志 TF0。 TF1 也是中斷源，當(dāng) CPU 響應(yīng)中斷時(shí)，由硬件清零。 TR1=1 時(shí)允許計(jì)數(shù)， TR1=1 時(shí)禁止計(jì)數(shù)； GATE=1 時(shí)，僅當(dāng) TR1=1且 INT1 輸入為高電平時(shí) T1 才計(jì)數(shù)。 TF0 也是中斷源，當(dāng) CPU 響應(yīng)中斷時(shí)，由硬件清零。 TR0=1 時(shí)允許計(jì)數(shù)， TR0=0 時(shí)禁止計(jì)數(shù)； GATE=1 時(shí)，僅當(dāng) TR0=1 17 且 INTO 輸入為高電平時(shí) TO 才計(jì)數(shù)。其格式如表 5所示。且用軟件對(duì) TR0（或 TR1）置“ 1”才能啟動(dòng)定時(shí)器。 C/T =1 為外部事件計(jì)數(shù)器方式。 表 4 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 T1方式字 T0方式字 TMOD 的所有位復(fù)位后清零。與 T0， T1有關(guān)的特殊功能寄存器有以下幾個(gè)：TH0、 TL0、 TH TL TMOD、 TCON，另外還有能中斷控制寄存器 IE、 IP。 2）定時(shí)模式下的定時(shí)時(shí)間或計(jì)數(shù)模式下的計(jì)數(shù)值均可由 CPU 通過(guò)程序設(shè)定，但都不能超過(guò)最大值。（本設(shè)計(jì)中的計(jì)時(shí)就是用定時(shí)器 T0 計(jì)時(shí)的。 sbit P1_6 = 0x96。 sbit P1_2 = 0x92。在程序中利用查表指令 MOVC 指令進(jìn)行軟件譯碼。 MC14495 引腳圖如圖 5所示。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)大于等于 10 時(shí)， h+1端輸出“ 1”電平。 圖 3 CD4511引腳圖 圖 4采用 CD4511譯碼 1位 LED的顯示電路 13 ② BCD 七段十六進(jìn)制譯碼器顯示接口： 如果手邊找不到 CD4511 譯碼芯片，還可以用 BCD 七段十六進(jìn)制譯碼驅(qū)動(dòng)芯片MC14495 代替。當(dāng) BI =0時(shí)強(qiáng)迫顯示器消隱；當(dāng) LE=0 時(shí)選通， LE=1 時(shí)鎖存。 CD4511—— BCD 鎖存 /七段譯碼 /驅(qū)動(dòng)，是常用的七段 BCD 碼譯碼器，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì) BCD 碼的譯碼，但不對(duì)大于 9 的二進(jìn)制數(shù)譯碼。通過(guò)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的 方法由兩種：一、專用硬件譯碼器；二、軟件譯碼器。再將顯示的數(shù)字“ 1” 延時(shí) 5~10ms，以造成視覺(jué)暫留效果；同時(shí)代碼由 送出。但是要顯示不同字符，則要借助位選口來(lái)控制。因此，在數(shù)據(jù)較多的時(shí)候往往不采用此設(shè)計(jì)，而是采用動(dòng)態(tài)顯示方式。 4 位靜態(tài) LED 顯示電路 每 位可以單獨(dú)顯示。 表 1列出了共陰極和共陽(yáng)極 LED顯示器顯示數(shù)字、字母與顯示代碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這時(shí)如果需要點(diǎn)亮 a~g中的任何一盞燈，則只需要在相應(yīng)端輸入高電平 即可；輸入低電平則靜止。 通過(guò) a~g 為 7 個(gè)發(fā)光二極管的不同組合，可以顯示 0~9和 A~F共 16個(gè)數(shù)字和字母。目前許多嵌入控制系統(tǒng)使用了這種芯片。 AT89C51 單片機(jī) 本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)為核心元件。然后才可以進(jìn)行設(shè)計(jì)。顯示器顯示格式分別為： 000 000 和 00 00以及 00。然后在由 24s 開始重新計(jì)時(shí)。因此， S7按鍵由三重功能，即：?jiǎn)?dòng)、暫停和交換比分。當(dāng)比賽繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，應(yīng)立即按下 S7按鍵，繼續(xù)進(jìn)行計(jì)時(shí)。因?yàn)榧淤悤r(shí)間通常只有幾分鐘。籃球比賽的一節(jié)時(shí)間為 12 分鐘，通過(guò)按 S5 按鍵，是 LED 顯示器 1 顯示“ 1”即可。其中四個(gè)用于輸入?yún)①悆蓪?duì)的分?jǐn)?shù)；另外四個(gè)用于完成設(shè)置、調(diào)整、啟動(dòng)、暫停、交換和 24s 重新計(jì)時(shí)功能。賽程時(shí)間采用倒計(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，比賽暫停時(shí)停止計(jì)時(shí)，比賽重新開始時(shí)計(jì)時(shí)繼續(xù)，計(jì)時(shí)范圍可達(dá) 0~99 分鐘。比分是通過(guò)按鍵來(lái)人工控制加分，為了避免人工操作時(shí)失誤錯(cuò)加分，故增加了兩個(gè)用于減分的按鍵。 6 第二章 設(shè)計(jì)的總體方案 系統(tǒng)構(gòu)成框圖 基于單片機(jī)的籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器的系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖 1 所示 。且價(jià)格低廉、操作方便且便于攜帶，適合于學(xué)校和小團(tuán)體作為賽程計(jì)時(shí)計(jì)分工具。具有價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、操作方便且易攜帶等特點(diǎn)。籃球比賽的計(jì)時(shí)計(jì)分器由計(jì)時(shí)器、計(jì)分器等多種電子設(shè)備組成。 關(guān)鍵詞： 籃球 ； AT89C51； 計(jì)時(shí)計(jì)分器 5 第一章 緒論 引言 體育比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器是對(duì)體育比賽過(guò)程中所產(chǎn)生的時(shí)間、比分等數(shù)據(jù)進(jìn)行快速采集記錄、加工處理、傳遞利用的工具。計(jì)時(shí)部分采用 CD4511（七段 BCD 碼譯碼器 )進(jìn)行硬件譯碼；計(jì)分部分采用 CD4094（ 8位移位存貯總線寄存器）進(jìn)行串行口擴(kuò)展顯示器接口，并利用 74LS21（雙四輸 入與門）來(lái)實(shí)現(xiàn)比分的刷新功能。 本設(shè)計(jì)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分器 以 AT89C51 單片機(jī)為核心元件，利用它內(nèi)部 的計(jì)數(shù)器 T0完成比賽的計(jì)時(shí)，通過(guò) 7段共陰 LED來(lái)顯示比分和時(shí)間。且價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便，適合與學(xué)校和小團(tuán)體作為賽程計(jì)時(shí)計(jì)分工具。因此，籃球比賽的計(jì)時(shí)計(jì)分器是一種得分類型的工具。它不僅可以很好地實(shí)現(xiàn)開啟、暫停、復(fù)位等功能，同時(shí)還具有 24s顯示的功能。本設(shè)計(jì)除了具有賽程時(shí)間計(jì)時(shí)、調(diào)整及暫停和比賽計(jì)分的功能，還具有 24s 倒計(jì)時(shí)的功能。 此外，該計(jì)時(shí)計(jì)分器經(jīng)過(guò)少許修改，即去掉 24s 計(jì)時(shí)功能后，同樣也適用于其他球類比賽的計(jì)時(shí)。其中，計(jì)分電路中共接入 6 個(gè) 7 段共陰 LED 顯示器用于記錄參賽兩隊(duì)的分?jǐn)?shù)，每對(duì) 3 個(gè) LED 顯示器，顯示范圍可達(dá) 0~999 分。其中 4 個(gè)用于記錄賽程時(shí)間，即 2 個(gè)用于顯示分鐘， 2 個(gè)用于顯示秒鐘。 其次，為了配合計(jì)時(shí)器和計(jì)分器的校正、調(diào)整時(shí)間和比分，設(shè)計(jì)中接入了 8 個(gè)按 鍵。 器件選擇 本設(shè)計(jì)中主要選取了以下器件： ? 單片機(jī)： AT89C51 ? 七段 BCD 譯碼器： CD4511 7 ? 并行 /串行轉(zhuǎn)換芯片： CD4094 ? 四輸入與門： 74LS21 ? 顯示器件： 7 段共陰 LED 顯示器 ? 按鍵：歐姆龍按鍵 基本功能介紹 賽程時(shí)間設(shè)置 ? 通過(guò)按鍵 S S6 來(lái)設(shè)置賽程時(shí)間。但一般情況下只需按下 S6 設(shè)置即可。 ? 在比賽過(guò)程中，遇到換人、暫停等時(shí)按下 S7 按鍵時(shí)間停止計(jì)時(shí)，顯示器上的數(shù)值保持不變。如果一節(jié)比賽沒(méi)有結(jié)束，則 按下 S7 按鍵只會(huì)暫停比賽，不能交換比分。比賽開始時(shí)按下 S7 按鍵 24s 隨賽程時(shí)間一起計(jì)時(shí)，即計(jì)時(shí)顯示由 24 變 8 成 2 2 21??直到 00。其中計(jì)分個(gè)六個(gè) LED 顯示器，賽程時(shí)間四個(gè) LED， 24s兩個(gè) LED 顯示器。在進(jìn)行硬件部分設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定元器件，并且知道這些器件的工作原理和功能。由于本次設(shè)計(jì)我主要負(fù)責(zé)的是軟件部分的設(shè)計(jì)，硬件參與的不多，所以硬件部分有些功能就一帶而過(guò)，在這里就不詳細(xì)介紹了。 AT89C51 功能特性 AT89C51采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造 ， 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令和 引 腳相兼容 。 1 、 LED 結(jié)構(gòu)和原理 LED 顯示器又 稱為數(shù)碼管，它主要由八段發(fā)光二極管組成，如圖 2（ a）所示 圖 2（ a）中， a~g 為數(shù)字或字符顯示段， h 段位小數(shù)點(diǎn)段（本設(shè)計(jì)采用的是七 10 段數(shù)碼管，即沒(méi)