【正文】 以打開或生成一個印制電路板 (PCB)設(shè)計項目，在該項目中可以添加原理圖的繪制 、 PCB印制板的設(shè)計和 VHDL程序的編寫模塊設(shè)計工作。執(zhí)行該命令可啟動一個文本文件編輯模塊。執(zhí)行了這命令之后， Protel DXP就創(chuàng)建了一個新的 PCB項目，并使用了缺省的名字“ PCB ” 。執(zhí)行菜單【 File】 /【 New】 /【 PCB】命令， Protel DXP就會直接在當前項目中添加一個新的 PCB文檔，并且使用缺省的文件名“ ” 。圖 名選項可以通過按鈕來移動。 在本次設(shè)計中，共接入四個 共陰 LED顯示器，其中 兩 個用于計錄甲、乙兩隊的分數(shù)，每隊 2個 LED顯示器分數(shù)范圍可達到 0— 999分，足夠滿足賽程需要。按鍵開關(guān) K K6用來設(shè)置賽程時間。這時，如果裁判吹響開始的哨聲時，則應(yīng)立即按下按鍵 K7，表示賽程開始，計時顯示則由 1200 變成 1259， 1258??一直計時直到計為 0000時表示賽程結(jié)束，按下 K7的同時 24秒也暫停。 這次設(shè)計的核心是：如何運用 STC89C51單片機， 74HC573鎖存器 芯74HC5738位移位寄存器。 STC89C51中有一個南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 用于構(gòu)成內(nèi) 部震蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1和 XTAL2分別是該放大器的輸入和輸出端。 這種電路的優(yōu)點在于： 節(jié)省單片機資源；但缺點就是刷新需要時間，會出現(xiàn)重影等現(xiàn)象 [1][8]。計時采用 2個 LED顯示器， 顯示格式為 和 。 24秒 時間設(shè)置 比賽時還有一項時間需要倒計時，那就是 24秒進攻時間， 當比賽開始， 24秒自動倒計時，當一方隊伍進球或換另一方進攻時是按下鍵 K1， 24秒刷新再次倒計時，當比賽時間還剩不到 24秒時，會自動轉(zhuǎn)成剩下的時間， 體現(xiàn)比賽的課觀賞性和實際性。其中 6個 分別用于輸入甲、乙兩隊的分數(shù)；其他 則用于完成設(shè) 置、調(diào)整、啟動和暫停賽程時間等功能 [4]。 圖 硬件電路設(shè)計 本系統(tǒng)采用單片機 STC89C51作為本設(shè)計的核心元件。 圖 項目面板中的各類文檔 .5 打開文檔和切換文檔 在如圖 ，用鼠標分別單擊文檔的名字就可以打開這個文檔，目前它們都是空文件。下面介紹添加一個 PCB文檔的方法。 在 Protel DXP中，設(shè)計文檔的擴展名不再沿用以前的擴展名，具體參見表 。執(zhí)行【 Embedded Project】命令可以啟動嵌入式系統(tǒng)項目設(shè)計模塊，在其中也可以添加原理圖的繪制、 PCB的設(shè)計、 VHDL程序的編寫模塊設(shè)計工作。選中【 PCB Library】命令，即可啟動封裝庫的生成模塊。選中【 File】菜單中的【 Schematic】命令，即可啟動原理圖設(shè)計的模塊，進行原理圖的繪制工作。 6. 生成報表并打印 :文檔整理是非常有必要的，良好的文檔給今后的維護、改進都會帶來極大的方便。 2. 繪制原理圖 :在找到所有需要的原理圖元件后，可以開始原理圖的繪制。 (2) 提供了混合電路仿真功能，為設(shè)計者檢驗原理圖電路中某些功能模塊的正確與否提供了方便。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。 （ 4）判斷閉合鍵是否釋放，如沒釋放則繼續(xù)等待。 ? 綜合第 2兩步結(jié)果，可確定按鍵所在的行和列，從而識別出所按下的鍵。這一點是識別矩陣按鍵是否被按下的關(guān)鍵。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā) 聲。 PE為預置控制端，當該端為低電平時，在下一個時鐘的上跳沿將需要預置的數(shù)據(jù) D0~D3送到計數(shù)器的 Q0~Q3端。 驅(qū)動共陽數(shù)碼管的顯示譯碼器有 744 74LS47和 74LS247等。 LED字型以七段顯示器為常見，分為共陽極式與共陰極式接法。常用的 38線譯碼器 TTL電路型 號有 74S13 74LS138等， CMOS電路型號是 74HC138。用同樣的方法將其余 3個數(shù)字“ 678”送數(shù)碼管 2， 3， 4顯示，于是最后則可以在 4位 LED顯示器上看到“ 5678”四個數(shù)字 。 圖 26 靜態(tài)顯示圖 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 所謂動 態(tài)顯示，就是將要顯示的多位 LED顯示器采用一個 8位的段選端口，然后采用動態(tài)掃描一位一位地輪流點亮各位顯示器。例如，對于共陰 LED顯示器，當公共陰極接地（為零電平），而陽極 hgfedcba各段為 0111011時，顯示器顯示P字符，即對于共陰極 LED顯示器，“ P”字符的字形碼是 73H。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 25 共陰與共陽極 LED顯示器 LED顯示 器可分為共陽和共陰兩種結(jié)構(gòu)，如上圖所示。液晶成本較高，面積無法做得很大，但圖像質(zhì)量很好，適合做顯示器 。 STC89C51的極限參數(shù) 表 23 極限參數(shù)表 顯示器及其接口 顯示器是最常用的輸出設(shè)備，其種類繁多，但在單片機系統(tǒng)設(shè)計中最常用 的是發(fā)光二極管顯示器（ LED）和液晶顯示器（ LCD）兩種。 其二是通過硬件復位也可以將空閑工作模式終止。 空閑節(jié)電模式 STC89C51有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是空閑模式和掉電工作模 式。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。另外，該引腳 8被略微拉高。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。 P2口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行 存取時， P2口輸出地址的高八位。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。它是一個低功耗高性能單片機， 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2個外中斷口， 2個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2個全雙工串行通信口， STC89C51可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。 (2) 可以了解到 數(shù)碼管 顯示器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及這種顯示器的接口實例與 具體連接與編程方法。但是如果要是用美國 70年代成功投放市場的系列單片機，結(jié)果就會 有天壤之別。并且已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)以及人民生活的各層次中，如車間流水線控制、自動化系統(tǒng)等、智能型家用電器等。 設(shè)計背景 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。目前單片機滲透帶我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤影。 關(guān)鍵詞： STC89C51。本系統(tǒng)可滿足倒計時方式顯示單節(jié)比賽剩余時間，可暫停，顯示雙方得分，按鍵輸入修改分值，如有錯誤可 進行分值的相應(yīng)修改。 計分器 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） ABSTRACT The design is putercontrolled weak curriculum design, mainly through the bination of speakers and other auxiliary devices, the use of the software of the digital tube seat display, keyboard input circuit the microcontroller STC89C51 chip seat of the core control elements, constituting at the basic design requirements basketball timing scoring system. This system can meet the countdown display the remaining time of a single game to pause, to show both sides scoring key input to modify the score, if an error scores can be modified accordingly. The end of the game, a voice prompt. The system meets the requirements for the work of the general basketball timer. Digital display, micropower, small size, the use of flexible and many other advantages to be more widely used in pocketsized instrument and lowpower applications, but also conducive to the success of the hardware in kind. The main method of design is to determine the feasibility of the program through the simulation, and then meet in kind during the local test simulation design requirements, the overall circuit structures to plete the final testing and debugging. Key words： STC89C51。因此，單片機學習、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學家、工程師。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 單片機內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。 本次設(shè)計用由 STC89C51編程控制 LED數(shù)碼管作顯示的球賽計時計分系統(tǒng)。 第 2章 系統(tǒng)硬件介紹 MCS51單片機簡述 STC89C51簡介 MCS51[1]是指由美國 INTEL公司生產(chǎn)的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了很多品種，如 8031， 8051， 8751， 8032， 8052， 8752等，其中 8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機都是在 8051的基礎(chǔ)上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用 8051來稱呼 MCS51系列單片機，而 8031是前些年在我國最流行的單片機，所以很多場合 會看到 8031的名稱。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 P1口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3口 ： P3口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL門電流。 在平時， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN有效。在芯片擦 除 操作中，代碼陣列全被寫“ 1” 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 在空閑工作模式狀態(tài)， CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀 態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。 掉電模式 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行 的指令，片內(nèi) RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。 液晶顯示器 LCD最常見的就是 TFT類型的，它是由光源，液晶光柵，和控制芯 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 片組成，他的光源是常亮的白色強光，當光線通過液晶光柵（液晶屏）的時候， 通過電壓改變液晶顆粒濾光方向，從而改變每個點的顏色和強度來顯示圖案。 下面介紹發(fā)光二極管顯示器（ LED）的結(jié)構(gòu)、工作原理及其 接口電路。這時如果需要點亮 a到 g中的任何一盞燈，只需要在相應(yīng)的端口輸入高電平即可；輸入低電平則截止。在本次設(shè)計中，采用的是靜態(tài)顯示。 由于所有的段選碼連在一起，所以同一瞬間只能顯示同一種字符。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 表 28 模擬過程表 LED顯示器接口實例 由 LED的結(jié)構(gòu)及工作原理可知，要想在 LED上顯示數(shù)據(jù)或者字母，則首先必須要把待顯示的數(shù)據(jù)或者字母轉(zhuǎn)換成 LED的 7位顯示代碼，方可顯示相應(yīng)的數(shù)字或者字母。 碼制變換譯碼器是將一種代碼變換為另一種代碼的電路。 (2)顯示譯碼器 由于 LED顯示器有共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)，故所對應(yīng)的顯示譯碼器也不同，使用共陽數(shù)碼管時，公共陽極接電源電壓，七個陰極 a~g由相應(yīng)的 BCD七段譯碼器的輸出來驅(qū)動。 LT為測試端，LT=1時，正常顯示； LT=0時，顯示器顯示 8。一類是壓電式，一類是電磁式，電磁式又有兩大品 種，鐵振膜式和動圈式，二者原理一樣只是結(jié)構(gòu)不同。這些閂鎖出現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)（即，輸出的變化異步）當鎖存使能高。 CPU