【正文】 有 h 段）。即把 8個(gè)發(fā)光二極管陰極連在一起。其顯示端輸入低電平有效，高電平截止 。） 所謂靜態(tài)顯示，就 是當(dāng)顯示器顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。 每位 LED 顯示器需要單獨(dú)占用8根端口線。由于所有段選碼連在一起，所 以同一瞬間只能顯示同一種字符。然后~ 輸出相應(yīng)位碼（共陰 LED 時(shí) ~ 輸出 1000，共陽 LED 時(shí) ~輸出 0111）時(shí)，則可以看到第一個(gè)數(shù)碼管（從左起）上顯示“ 1”。 LED 顯示器接口實(shí)例 由 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)及其工作原理可知，要想在 LED上顯示數(shù)據(jù)或字母，則首先要把待顯示的數(shù)據(jù)或字母轉(zhuǎn)換成 LED 的七位顯示代碼，這樣才可以顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)或字母。 ① BCD 七段十進(jìn)制譯碼器顯示接口： 在本設(shè)計(jì)中，由于只要求 LED 顯示器顯示 0~9十個(gè)數(shù)字，因此我選用了 CD4511為 LED 顯示器的譯碼芯片，圖 所示為 CD4511 引腳分布圖。顯示數(shù)“ 6”時(shí)， a=“ 0”；顯示數(shù)“ 9”時(shí)，d=“ 0”。表 2為 CD4511 的邏輯功能表。即它可以用字母 A， B， C， D， E， F來顯示二進(jìn)制數(shù) 10， 11， 12， 13， 14， 15，同時(shí)還有譯碼器輸入大于等于 10 時(shí)的指示段（ h+1）。 LE為選通端，電路中的鎖存器在 LE=0 時(shí)輸入數(shù)據(jù)，在 LE=1 時(shí)鎖存數(shù)據(jù)。 表 3 MC14495的真值表 輸入 輸出 顯示字符 D C B A a b c d e f g h+1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 2 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 3 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 4 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 5 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 6 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 7 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 8 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 9 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 A 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 B 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 C 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 D 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 E 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 F 二、軟件譯碼 如圖 6所示，這種電路在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，在數(shù)據(jù)段定義 0~9十個(gè)數(shù)字。 sbit P1_1 = 0x91。 sbit P1_5 = 0x95。 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，分別是定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0（ T0）和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1（ T1）。在這兩種模式下，又可單獨(dú)分為方式 0，方式 1，方式 2和方式 3四周工作方式。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0和 T1專用寄存器 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器時(shí)一種可編程的部件，在其工作之前必須將控制字寫入工作方式和控制寄存器，用于確定工作方式。 ① 方式寄存器 TMOD 特殊功能寄存器 TMOD 為 T0、 T1的工作方式寄存器，其格式如表 4所示。在定時(shí)方式中，以振蕩器輸出時(shí)鐘脈沖的 12分頻信號(hào)作為信號(hào)，也就是每一個(gè)機(jī)器周期定時(shí)器加“ 1”。只有 INT0 （或 INT1 ）引腳為“ 1”。 ② 控制寄存器 TCON 特殊功能寄存器 TCON 的高 4位為定時(shí)器的運(yùn)行控制位和溢出標(biāo)志位，第 4 位為外部中斷的觸發(fā)方式控制位和鎖存外部中斷請(qǐng)求源。 GATE=0 時(shí)， T0 的計(jì)數(shù)僅由 TR0 控制。 TF0 可以由程序查詢和清零。 GATE=1 時(shí)， T1 的計(jì)數(shù)僅由 TR1 控制。 TF1 可以由程序查詢和清零。（以 T0為例） 表 6 M1 M0 方 式 功能說明 0 0 0 為 13位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 1 1 為 16位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 0 2 為常數(shù)自動(dòng)重新裝入的 8位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 1 3 僅適用于 T0，分為兩個(gè) 8為計(jì)數(shù)器， T1停止計(jì)數(shù) ① 方式 0 方式 0為 3位計(jì)數(shù)器。 若 T0 工作于方式 1 定時(shí)，計(jì)數(shù)初值為 a， fosc=12MHz，則 T0從初值 a加“ 1”計(jì)數(shù)至溢出的時(shí)間（ ? s） 為 T=216－ a ③ 方式 2 方式 2為自動(dòng)恢復(fù)初值的 8位計(jì)數(shù)器， TL0 作為 8 位計(jì)數(shù)器， TH0 作為計(jì)數(shù)初值寄存器。 T0 分為兩個(gè)獨(dú)立的 8位計(jì)數(shù) 器 TL0 和 TH0。一般情況下，只有定時(shí)器 T1 用于串行口波特率發(fā)生器時(shí)， T0才在需要時(shí)選工作方式 3，以增加一個(gè)計(jì)數(shù)器。（以 T0為例） 表 7 M1 M0 方 式 功能說明 0 0 0 為 13位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 1 1 為 16位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 0 2 為常數(shù)自動(dòng)重新裝入的 8位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 1 3 僅適用于 T0，分為兩個(gè) 8為計(jì)數(shù)器， T1停止計(jì)數(shù) 報(bào)警電 路 圖 8報(bào)警電路 19 報(bào)警電路如圖 8 所示。因?yàn)榉澍Q器是感性負(fù)載，由導(dǎo)通到截止電流不能突變。這時(shí)便可以將套顯示數(shù)據(jù)的代碼經(jīng) CD4511 譯碼后，從 a~g 輸出，送 LED 顯示器顯示。 時(shí)間設(shè)置完后，定時(shí)器 T0 開始定時(shí)計(jì)數(shù)。這樣一直持續(xù)下去。當(dāng)進(jìn)攻方改變時(shí)，按 下 S8按鍵， 24s重新計(jì)時(shí)。 本設(shè)計(jì)的計(jì)分電路正是利用了 AT89C51 單片機(jī)串行口可以外接串行輸入 并行輸出移位寄存器作為輸出口來實(shí)現(xiàn)球賽比分刷新顯示的。寄存器中各位內(nèi)容定義如表 8所示。 主要用于方式 2 和方式 3。 REN 允許接收位。在方式 1中，若 SM2=0， RB8 是接收到的停止位。在發(fā)送停止位時(shí)由硬件置位。在接收到一幀有效數(shù)據(jù)后由硬件置位。在任何工作方式中，該位都必須由軟件清 0以解除中斷請(qǐng)求，準(zhǔn)備接收下一幀數(shù)據(jù)。當(dāng) SMOD=1 時(shí)，方式 方式 方式3的波特率加倍。 串行口工作方式 0 的特點(diǎn)如下： 為移位寄存輸入輸出方式，可接外移位寄存器，以擴(kuò)展 I/O 口，也可外接 同步輸入輸出設(shè)備。 串行口工作在方式 0 時(shí)的數(shù)據(jù)發(fā)送： 當(dāng)執(zhí)行一條指令 MOV SBUF , A 時(shí)，啟動(dòng)方式操作，由 TXD 提供輸出移位時(shí)鐘，由 RXD 串行發(fā)送 SBUF 中的數(shù)據(jù)。接收完一幀數(shù)據(jù)后自動(dòng)置位 RI,請(qǐng)求中斷。每接一片 74LS164 可擴(kuò)展一個(gè) 8 位并行輸出口，用以連接一個(gè) LED 段選口作靜態(tài)顯示使用。每擴(kuò)展一片 74LS614，可增加一位 LED 顯示器。零電平時(shí) ，使 74LS164 輸出清零。 CD4094 是 8位移位寄存器，它主要完成串行輸入，并行輸出 8位數(shù)據(jù)的功能，所以又叫 8 位串 /并行轉(zhuǎn)換器。由關(guān) 74LS21 集成電路的引腳分布圖及內(nèi)部構(gòu)造如圖 12 所示。當(dāng) S1~S4 四個(gè)按鍵的任何一個(gè)一位按下時(shí)， 74LS21的 8 腳輸出都會(huì)產(chǎn)生低電平使單片機(jī)方式中斷，從而使相應(yīng) LED 顯示。由于串行口的工作方式設(shè)置為 0，所以在串行數(shù)據(jù)通過 RXD 引腳輸出時(shí)，則 TXD 引圖 12 74LS21 引腳分布圖 及內(nèi)部構(gòu)造圖 24 腳會(huì)輸出多位時(shí)鐘作為移位脈沖。然后使單片機(jī) 腳輸出低電平，將 6片 CD4094 中顯示代碼送 LED 顯示器顯示，使得到顯示為 001 000。時(shí)間設(shè)置好后，等待賽程開始， 當(dāng)裁判吹響開始哨聲時(shí)，立即按下 S7按鍵，啟動(dòng)計(jì)時(shí)，這時(shí)計(jì)時(shí)計(jì)分器便工作，計(jì)時(shí)采用倒計(jì)時(shí)，即從 12 分鐘減為 0表示一節(jié)結(jié)束，同時(shí) 24也倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)到0 時(shí)自動(dòng)返回到 24s 重新倒計(jì)時(shí)，如此循環(huán)直至比賽結(jié)束。整個(gè)賽程中，我們還要對(duì)比分進(jìn)行及時(shí)刷新，這時(shí)我們通過計(jì)分電路中的 S1~S4 四個(gè)按鍵完成此功能， S1 和 S2 完成甲隊(duì)加、減分， S3和 S4 完成乙隊(duì)加、減分。 每節(jié)的計(jì)時(shí)計(jì)分過程同以上相同。中斷服務(wù)程序包括計(jì)時(shí)過程的處理以及比分 的顯示。 //甲隊(duì)分?jǐn)?shù) INT16U CountB=0。 STR = 0。 //將位置標(biāo)示取反 } if(Flag) //判斷甲或乙分?jǐn)?shù)有變化，有變化才更新顯示 { Flag = 0。 STR = 1。_nop_()。_nop_()。_nop_()。具體程序如下： if (!KEY1) //判斷按鍵 { Delay10ms()。 //延時(shí) 10ms，去掉按鍵抖動(dòng) if(!KEY2) //判斷按鍵 { CountA 。 //延時(shí) 10ms，去掉按鍵抖動(dòng) if(!KEY3) //判斷按鍵 { CountB ++。 //乙隊(duì)減分 Flag = 1。為此需要進(jìn)行抖動(dòng)處理。也就是說，發(fā)現(xiàn)有鍵按下時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間后再判斷鍵盤的狀態(tài)，若仍有 按 鍵保持按下狀態(tài)，則確認(rèn)為真正 按 鍵按下，否則認(rèn)為是抖動(dòng)。 for (i=0。 ① 計(jì)分顯示器清零： 計(jì)分電路采用 CD4094 譯碼器靜態(tài)顯示，其清零程序?yàn)?: include include include INT16U CountA=0。 //將位置標(biāo)示 int main(void) { uchar TempBuf[7]。 STR = 1。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 extern INT16U CountB。 //開系統(tǒng)中斷 EX1 = 1。 Flag = 1。 } } 乙隊(duì) +1 程序： if (!KEY3) { Delay10ms()。 if(!KEY4) { CountB 。 //將位置標(biāo)示取反 34 第 五 章 系統(tǒng)調(diào)試 本次軟件設(shè)計(jì)我運(yùn)用了所學(xué)過的 keil,protel99se,multisim8等軟件 ， 在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多挑戰(zhàn) ， 有很多不懂的地方我請(qǐng)教了老師 ， 查閱了圖書館的資料 ，很多地方的程序雖然并不是很難寫 ， 但是要把這些單獨(dú)控制某一個(gè)器件或電路的程序融合起來 ， 形成一個(gè)整的程序就不那么容易了。例如：計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)、局?jǐn)?shù)，技術(shù)犯規(guī)次數(shù)等功能。 本次設(shè)計(jì)完成的主要工作如下： ? 提出 構(gòu)想和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性 ? 熟悉 AT89C51 單片機(jī)系統(tǒng)，掌握其 C語言的程序設(shè)計(jì) ? 了解使用各器件的原理，功能及其引腳 ? 硬件總體的設(shè)計(jì) ? 完成 C語言編寫程序 ? 完成軟件的調(diào)試編譯 35 結(jié)束語 通過這個(gè)學(xué)期的畢業(yè) 設(shè)計(jì)，我對(duì)一些專業(yè)的電子設(shè)計(jì)有了更深的了解，同時(shí)也嘗試著去應(yīng)用自己所掌握的知識(shí)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)電路的設(shè)計(jì)，單片機(jī)的應(yīng)用，各種設(shè)計(jì)軟件的操作的一個(gè)綜合性的考核。尤其是在最后的調(diào)試中，會(huì)因?yàn)槟撤N原因而得不到滿意的結(jié)果，但最后還是解決了。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。在論文寫作期間，我遇到了很 多不懂的地方，包括理論知識(shí)和做實(shí)物的過程，我都向他們請(qǐng)教，他們都無私熱情的告訴