【正文】 機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的 一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。如果是共陽(yáng) LED 顯示器，公共陽(yáng)極接高電平，顯示“ P”字符的字形代碼應(yīng)為 10001100（ 8CH）。圖上為共陰結(jié)構(gòu)。 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。 液晶顯示器 LCD 最常見(jiàn)的就是 TFT 類(lèi)型的，它是由光源， 液晶光柵，和控制芯片組成，他的光源是常亮的白色強(qiáng)光，當(dāng)光線通過(guò)液晶光柵（液晶屏）的時(shí)候，通過(guò)電壓改變液晶顆粒濾光方向，從而改變每個(gè)點(diǎn)的顏色和強(qiáng)度來(lái)顯示圖案。計(jì)數(shù)方式中斷外部輸入脈沖（負(fù)跳變）引起，脈沖加在引腳 T0/、 T1/、 T2/端。電平方式的中斷請(qǐng)求信號(hào)是低電平有效，即只要在 或 引腳上出現(xiàn)低電平時(shí)，就激活外部中斷標(biāo)志。例如，下面的間接尋址方式中， R0 內(nèi)容為 0A0H，訪問(wèn)的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2 口（它的地址也是 0A0H）。 程序存儲(chǔ)器：如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開(kāi)始。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H— FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 功能引腳介紹： Vcc：電源電壓 GND：地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開(kāi)路型雙向 1/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 RST/DDVP（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 MCS51 單片機(jī)簡(jiǎn)述 單片機(jī) AT89S52 簡(jiǎn)介 MCS51 是指由美國(guó) INTEL公司生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱(chēng)，這一系列單片機(jī)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，該系列其他單片機(jī)都是在 8051 的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來(lái)的，所以人們習(xí)慣于用 8051 來(lái)稱(chēng)呼 MCS51 系列單片機(jī)，而 8031是前些年在我國(guó)最流行的單 片機(jī)，所以很多場(chǎng)合會(huì)看到 8031 的名稱(chēng)。 通過(guò)本次基于 51 系列 單片機(jī) 籃球計(jì)時(shí) 記分 器的設(shè)計(jì)，可以了解、熟悉有關(guān)單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)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)與外圍界面的一些方法和技巧，這主要表現(xiàn)在以下一些方面： (1) 籃球賽計(jì)時(shí) 記分 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)的外圍界面。 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。例如， 80C51 是通用型單片機(jī)，它不是為某種專(zhuān)用途設(shè)計(jì)的；專(zhuān)用型單片機(jī)是 針對(duì)一類(lèi)產(chǎn)品甚至某一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，例如為了滿足電子體溫計(jì)的要求，在片內(nèi)集成 ADC 接口等功能的溫度測(cè)量控制電路。 單片機(jī)是靠程序?qū)崿F(xiàn)功能的，并且可以修改。單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是體積 小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開(kāi)發(fā)較為容易。軟件設(shè)計(jì)中，完成了功能選擇、倒計(jì)時(shí)。此裝置利用低功耗、高性能 CMOS8位微控制器 單片機(jī) AT89S52,完成計(jì)時(shí)和 記分 的功能 ,采用該裝置可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行比分的修改和時(shí)間的準(zhǔn)確顯示。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。他不但具有一般 MCS51 單片機(jī)的所有特性，而且還擁有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，此次設(shè)計(jì)中所用到的 AT89S52 就是其中典型的代表。 單片機(jī)的分類(lèi) 單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域，應(yīng)用一個(gè)較科學(xué)的分類(lèi)方法。 顯然，上述分類(lèi)并不是惟一的和嚴(yán)格的。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(jī)以及賽后成績(jī)暫存等功能。 ，并且能夠加減功能。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， AT89S52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程?？臻e方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器。對(duì) P1 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于 7FH 的地址時(shí)，尋址方式?jīng)Q定 CPU訪問(wèn)高 128 字節(jié)RAM 還是特殊功能寄存器空間。如圖 23 所示： 圖 23 AT89S52中斷源 外部中斷：外部中斷包括外部中斷 0 和外部中斷 1。若脈沖信號(hào)為來(lái)自 T0/、 T1/、T2/ 的外部脈沖信號(hào)，則計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)僅僅反映外部脈沖輸入的多少，稱(chēng)為計(jì)數(shù)方式。 AT89S52 的極限參數(shù) 表 21 AT89S52的極限參數(shù) 顯示器及其界面 顯示器介紹 顯示器是最常用的輸出設(shè)備，其種類(lèi)繁多，但在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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。液晶成本較高，面積無(wú)法做得很大，但圖像質(zhì)量很好，適合做顯示器。 圖 25 共陰與共陽(yáng)極 LED顯示器 本次設(shè)計(jì)選用的是共陰極三位一體和帶時(shí)間四位一體數(shù)碼管。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。 這種電路的優(yōu)點(diǎn)在于：在同一時(shí)間可以顯示不同的字符；但缺點(diǎn)就是占用端口資源較多。但如果要顯示不同字符，則要借助位選碼來(lái)控制。當(dāng) OE 為高電平時(shí)， Q0～ Q7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào) 電流 通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生 磁場(chǎng) 。賽程計(jì)時(shí) 采用倒計(jì)時(shí)方式。 內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限 。 C2 為 f 用來(lái)減少由于負(fù)載電流瞬時(shí)變化而引起的高頻干擾。 振蕩電路如下圖 35 所示 圖 35系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩電路 如圖 35，外接石英晶體或者陶瓷諧振器以及電容 C1， C2 接在放大器的反饋電路中構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。獨(dú)立式鍵盤(pán)的工作過(guò)程 與矩陣式鍵盤(pán)類(lèi)似，無(wú)論是硬件結(jié)構(gòu)還是軟件設(shè)計(jì)都比較簡(jiǎn)單。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為高電平時(shí)，該端所連接的字符導(dǎo)通并發(fā)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或者字符。 下圖 39 為 LED 顯示器動(dòng)態(tài)顯示電路原理圖。 Altium designer winter09 的原理圖繪圖界面如下圖 311： 圖 311 Altium designer winter09 的原理圖繪圖界面 Altium designer winter09 的 PCB 制作界面如下圖 312： 圖 312 Altium designer winter09 的 PCB制作界面 電子記分牌的工作過(guò)程 整個(gè)籃球電子記分牌的工作過(guò)程如下： 首先在比賽之前，接通電源，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，此時(shí) 計(jì)時(shí)顯示的共陰極數(shù)碼管顯示初始值 1200 記分 顯示中的共陰極數(shù)碼管全部顯示為 000；我們也可以按照比賽的需要使用 KEY5 來(lái)設(shè)定比賽時(shí)間的十位數(shù)，用 KEY1 和 KEY2 調(diào)節(jié)數(shù)字大小，例如比賽上半場(chǎng)時(shí)間只是需要 20 分鐘，則按下 K5 鍵，計(jì)時(shí)的數(shù)碼管 1（即顯示時(shí)間的十位數(shù)碼管）閃爍；再按下 KEY1 或者 KEY2 鍵，調(diào)節(jié)比賽時(shí)間的十位數(shù)的大小，調(diào)節(jié)結(jié)束之后再按下 KEY5 鍵，計(jì)時(shí)的數(shù)碼管 1 不再閃爍，調(diào)節(jié)結(jié)束。下半場(chǎng)的流程和上半場(chǎng)基本上是一樣的。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)系統(tǒng) 應(yīng)用程序 ，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。 C 語(yǔ)言特點(diǎn)： （ 1） C 是高級(jí)語(yǔ)言。具有各種各樣的 數(shù)據(jù)類(lèi)型 ，并引入了 指針 概念，可使程序效率更高。 另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 seg_display(minu,secd,scoa,scob)。 seg_display(minu,secd,scoa,scob)。//計(jì)數(shù)初值 定時(shí) 1ms TL0=0X18。 TR0=0。 } } else if(key2==0) { delayms(1)。key5==0) { delayms(1)。 speaker=0。amp。 if(scoa999)scoa=999。set_secd_flag==0)scoa。 if(minu0)minu=59。amp。 TR0=0。 set_secd_flag=~set_secd_flag。secd==0)stop_flag=1。scob=s。 void seg_display(uchar minu,uchar sec,uchar sca,uchar scb) { static uchar i=0。 b1=1。 switch(i) { case 0: t1=0。 en=1。kn=200)P2=table[minu%10]。 case 2: t3=0。 en=1。kn=200)P2=table[sec%10]。 case 4: a1=0。 en=1。 i++。 case 8: b2=0。 en=1。它運(yùn)行于 Windows 操作系 統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是： （ 1）實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。 仿真結(jié)果 仿真結(jié)果：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求基本上全部達(dá)到，仿真結(jié)果表明本次設(shè)計(jì)良好的 具備了一下功能： （ 1）具有 099 分鐘任意時(shí)間倒計(jì)時(shí)功能，而且可以通過(guò)按鍵手動(dòng)任意更改比賽時(shí)間長(zhǎng)度； （ 2）比賽分?jǐn)?shù)加減功能，可以通過(guò)按鍵分別對(duì)甲乙兩隊(duì)的比分進(jìn)行加減操作； （ 3）時(shí)間暫停功能，倒計(jì)時(shí)進(jìn)行過(guò)程中，可以通過(guò)按鍵隨時(shí)暫停時(shí)間倒計(jì) 時(shí)； （ 4）比分交換功能，當(dāng)需要對(duì)調(diào)兩隊(duì)比分時(shí)，可以通過(guò)按鍵交換場(chǎng)上兩隊(duì)比分； （ 5）報(bào)警功能，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)時(shí)間為零時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)蜂鳴器會(huì)自動(dòng)開(kāi)始報(bào)警提示該階段比賽結(jié)束。 （ 2）支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。 i=0。 en=1。 case 7: b1=0。 i++。 en=1。amp。 i++。 else if(set_secd_flag==0amp。amp。 i++。 else if(set_minu_flag==0amp。b3=1。t2=1。 key_pro()。 else TR0=1。amp。 set_minu_flag=~set_minu_flag。 key2_n=0。 } else if(key3_n0amp。amp。 if(secd59)secd=0。 else if(set_minu_flag==1amp。 if(key8==0) { key8_n++。 } } else if(set_minu_flag==0amp。 } } else if(key3==0) { delayms(1)。 speaker=0。 if(count==1000)//1s { count=0。 for(i=0。 speaker=1。其次對(duì)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和工作環(huán)境進(jìn)行分析 ，以明確軟件程序設(shè)計(jì)的要求。 （ 4） C 語(yǔ)言適用范圍大。 C 語(yǔ)言可以像 匯編語(yǔ)言 一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。具體應(yīng)用比如單片機(jī)以及 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 。單片機(jī)編程常用的語(yǔ)言是 C 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，最終都要轉(zhuǎn)為 Intel HEX 格式或二進(jìn)制格式 (Binary)檔拷入單片機(jī)芯片內(nèi)。 時(shí)間設(shè)置好時(shí)，等待賽程開(kāi)始，當(dāng)裁判吹響哨 聲時(shí)，按下 KEY7 鍵啟動(dòng)計(jì)時(shí)，這時(shí)計(jì)時(shí)電路便開(kāi)始工作，計(jì)時(shí)采用倒計(jì)時(shí)方式，即從你設(shè)定的時(shí)間減為 0 分鐘0 秒鐘表示上半場(chǎng)結(jié)束。其中蜂鳴器通過(guò)一個(gè)