【文章內(nèi)容簡介】 factories and enterprise, school and villages Stadium .In addition ,the remote control coding, the decoding and monolithic integrated circuit39。s bination may also design many practical electric circuits. This design feature is uses modular design .Its merit: each module39。s program structure is simple, the duty is clear, Easy to pile, Debugging and modify .The procedure readability is good, modifying the procedure could star to the part, other parts could be invariable. This system could be revised uses in other petitions. [Keywords]The Electron Records Points ； Monolithic Integrated Circuit。 Serial Port Correspondence。 Dynamic Demonstration。 Fonts CodⅦ 前言 （ 1） 了解 STC89LE52 的基本原理與應(yīng)用； （ 2） 熟悉串行通信原理； （ 3） 掌握單片機(jī)驅(qū)動(dòng) LED 顯示的原理； （ 4） 鑒于目前傳統(tǒng)記分牌的諸多弊端來設(shè)計(jì)一個(gè)功能完善，操作簡單的，適宜廣泛推廣的電子記分牌。 及意義 目前傳統(tǒng)的球場記分牌采用記分員手動(dòng)翻動(dòng)記分牌記分，存在一些弊端，工作方 式單一，顯示信息不多；記分員必須站在記分牌旁操作；無時(shí)間顯示功能。而一些大型的體育場 的 比賽計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)大都比較的復(fù)雜，所用芯片太多，造成整體的價(jià)格提高，而且軟件設(shè)計(jì)比較的復(fù)雜。導(dǎo)致性價(jià)比不是很高，很難得到廣泛的推廣。 本設(shè)計(jì)采用 STC89LE52單片機(jī)作為核心部件，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡便 、 具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特點(diǎn)，該設(shè)計(jì)方案完全滿足籃球計(jì)分器的設(shè)計(jì)要求 。 本 遙控電子記分牌可實(shí)現(xiàn)如下功能： 1.采用 LED 點(diǎn)陣顯示賽場的比賽隊(duì)名； LED 數(shù)碼管顯示當(dāng)前比賽分?jǐn)?shù)； 3.增加倒計(jì)時(shí)及 顯示功能，使參賽隊(duì)員和觀眾了解比賽剩余時(shí)間。 項(xiàng)目應(yīng)用于各種室內(nèi)外體育場館的電子記分牌 此電路制作簿單、容易，制作魘需費(fèi)用低廉，電路工作性能穩(wěn)定、可靠。在一般球類體育競賽中，用此無線遙控電子記分電路，可以 1 人同時(shí)兼管兩職，即裁判員翻記分員。在廠礦企照、學(xué)校及鄉(xiāng)鎮(zhèn)運(yùn)凌球場安裝此無線遙控電子記分電路可在一定程度上提高球場的檔次 。同時(shí)，由于 LED 顯示屏是目前公共場所中信息發(fā)布的主要載體，因此具有遙控?cái)?shù)據(jù)更新功能的電子顯示屏該系統(tǒng)也可拓展使用到會(huì)展中心、廣場、銀行、商場等公共場所及車站，機(jī)場等交通運(yùn)輸行業(yè)。另一方面， 該系統(tǒng)中所涉及的短距離無線通信技術(shù)目前在各種領(lǐng)域應(yīng)用廣泛：比如家庭、工廠與倉庫的自動(dòng)化控制，安全監(jiān)視、保健監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)視，軍事行動(dòng)、消防隊(duì)員操作指揮，貨單自動(dòng)更新、庫存實(shí)時(shí)跟蹤以及游戲和互動(dòng)式玩具等方面的低速應(yīng)用，以及用于連接下一代便攜式消費(fèi)電器和通信設(shè)備等方面的高速應(yīng)用。 因此研究該項(xiàng)目具有廣泛的市場前景和重要的工程意義第 1 頁（共 40頁） 遙控電子記分牌顯示端的設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 與思路 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)用于比賽 的記分 器，能顯示 比賽時(shí)間，并顯示比賽比分，能實(shí)現(xiàn)每次加 、 減分 和時(shí)間修改 操作 。 單片機(jī)是把 主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。它是一種集計(jì)數(shù)和多接口于一體的微控制器，被廣泛應(yīng)用在智能產(chǎn)品和工業(yè)自動(dòng)化上 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)籃球比賽記分牌，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是： LED數(shù)碼管 顯示 、 LED 點(diǎn)陣顯示 、 串口通信的設(shè)計(jì)以及輔助功能的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括： 加減記分和 倒計(jì)時(shí)的實(shí)現(xiàn) 等 。本文主要介紹了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)記分牌的整個(gè)設(shè)計(jì)流程，采用 C 語言編寫程序。本課題選擇 STC89LE52 單片機(jī) 為核心控制元件，設(shè)計(jì)了日常比賽中用到的 比賽 記分牌。設(shè)計(jì)同時(shí)引用 MAX232 專用 LED 驅(qū)動(dòng)芯片，解決了多位 LED 數(shù)碼管同時(shí)顯示的問題 ，硬件結(jié)構(gòu)緊湊，成本低。該單片機(jī)比賽記分牌可適應(yīng)不同競賽規(guī)則，通過按鍵修改每個(gè)設(shè)置。 運(yùn)行可靠，具有一定的使用 價(jià)值 和競爭價(jià)值。 設(shè)計(jì)要求 （一）采用單片機(jī)控制，響應(yīng)迅速，判別精確 [15]；主控臺(tái)面上有按鍵控制，可同時(shí)對(duì)比賽時(shí)的分?jǐn)?shù)顯示進(jìn)行加分減分，能顯示整個(gè)賽程的比賽 倒計(jì)時(shí) ，暫停時(shí)間和 參賽的隊(duì)伍名稱 。 （二）在比賽的過程中能夠隨時(shí)刷新各隊(duì)在整個(gè)賽程中的比分，通過按鍵輸入比分，顯示在 LED數(shù)碼管 和點(diǎn)陣 上。 （ 三 ） 具有開始、暫停功能。 設(shè)計(jì)思路 根 據(jù)設(shè)計(jì) 任務(wù)與要求 ，設(shè)計(jì)思路如下： 系統(tǒng)采用 STC89LE52 單片機(jī)軟件方法來實(shí)現(xiàn) 。 設(shè)計(jì)出 比賽 記分、計(jì)時(shí)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)兩隊(duì)比分的加分、減分（防誤操作） 等 各種顯示效果；其控制系統(tǒng)的模第 2 頁（共 40頁） 塊有： LED 數(shù)碼管 顯示記分 與倒計(jì)時(shí) 模塊、 LED點(diǎn)陣 顯示 比賽隊(duì)伍名稱 模塊 。 程序由延時(shí)函數(shù)、顯示函數(shù)、主函數(shù)、中斷函數(shù) 、 按鍵掃描函數(shù) 等 組成，主函數(shù)中調(diào)用顯示函數(shù)顯示時(shí)間、比分并調(diào)用延時(shí)函數(shù)，比分與時(shí)間相互切換進(jìn)而實(shí)現(xiàn)籃球比分。 第 3 頁（共 40頁） 2 方案選擇 方案論證：本 設(shè)計(jì) 的內(nèi)容為設(shè)計(jì)一個(gè)具有遙控功 能的電子記分牌。 目前傳統(tǒng)的球場記分牌存在如下弊端：采用記分員手動(dòng)翻動(dòng)記分牌記分，工作方式單一，顯示信息不多；記分員必須站在記分牌旁操作；無時(shí)間顯示功能。遙控電子記分牌可實(shí)現(xiàn)如下功能： LED 點(diǎn)陣顯示賽場的比賽隊(duì)名； LED 數(shù)碼管顯示當(dāng)前比賽分?jǐn)?shù)； ，使參賽隊(duì)員和觀眾了解比賽剩余時(shí)間； ，實(shí)現(xiàn)遙控加減記分。 為了實(shí)現(xiàn)以上功能，可選擇如下三種設(shè)計(jì)方案： 方案一：手持端與顯示端采用有線加無線的方式連接。 如上圖所示：手持端與顯示端采用有線加 無線的方式連接。即：筆記本電腦與控制 LED 點(diǎn)陣的單片機(jī)采用有線的方式進(jìn)行連接，在比賽前參賽隊(duì)伍名稱等內(nèi)容可以由運(yùn)行在筆記電腦上的軟件進(jìn)行修改。而在比賽的過程中，參賽隊(duì)伍的比賽分?jǐn)?shù)，場次，時(shí)間等信息均用數(shù)碼管來顯示，數(shù)碼管由運(yùn)行于顯示端的另一塊單片機(jī)來控制，該單片機(jī)的顯示參數(shù)可以由無線的手持端來遙控設(shè)置。 方案二：手持端與顯示端采用無線的方式連接。 LCD 顯示 單片機(jī) 矩陣鍵盤 無線模塊 記分牌手持端結(jié)構(gòu)框圖 LED 點(diǎn)陣顯示隊(duì)伍名稱 單片機(jī) 2 LED數(shù)碼管 無線模塊 記分牌顯示端結(jié)構(gòu)框圖 圖 1 方案一結(jié)構(gòu)框圖 筆記本電腦 單片機(jī) 1 第 4 頁（共 40頁） 如方案二圖所示：手持端與顯示端采用無線的方式連接。即：手持端不僅用于修改比賽隊(duì)伍的分?jǐn)?shù)，場次，時(shí)間等信息，而且用于設(shè)置參賽隊(duì)伍名稱。其功 能均由一塊單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在記分牌的顯示端，用一塊單片機(jī)來控制 LED點(diǎn)陣和 LED 數(shù)碼管，其顯示的參數(shù)均由手持端進(jìn)行遙控設(shè)置。 方案三：手持端采用觸摸屏，增加漢字輸入法，具有輸入任意參賽隊(duì)伍名的功能。 LCD 顯示 單片機(jī) 矩陣鍵盤 無線模塊 記分牌手持端結(jié)構(gòu)框圖 LED 點(diǎn)陣 單 片機(jī) LED數(shù)碼管 無線模塊 記分牌顯示端結(jié)構(gòu)框圖 圖 2 方案二結(jié)構(gòu)框圖 LCD 顯示 ARM9 觸摸屏 無線模塊 記分牌手持端結(jié)構(gòu)框圖 LED 點(diǎn)陣 單片機(jī) LED數(shù)碼管 無線模塊 記分牌顯示端結(jié)構(gòu)框圖 圖 3 方案三結(jié)構(gòu)框圖 第 5 頁（共 40頁） 如方案三結(jié)構(gòu)圖所示：在方案二的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。顯示端結(jié)構(gòu)不變，手持端的控制器由單片機(jī)改為 ARM9 芯片，其輸入裝置也由矩陣鍵盤改為觸摸屏。增加漢字輸入法的功能。 分析以上三種方案：方案一采用有線與無線相結(jié)合的連接方式，每次比賽前需要提前使用筆記本與記分牌顯示端進(jìn)行有線連接，將參賽隊(duì)伍的名稱 輸入到記分牌中去。在比賽的過程中，參賽隊(duì)伍的比賽分?jǐn)?shù)，場次，時(shí)間等信息參數(shù)可以由無線的手持端來遙控設(shè)置。其優(yōu)點(diǎn)是參賽隊(duì)伍的名稱可以隨意修改，其缺點(diǎn)是比賽時(shí)需要與計(jì)算機(jī)連接，操作比較麻煩。 方案二切實(shí)可行，實(shí)驗(yàn)室能夠提供開發(fā)板等裝置完成該 設(shè)計(jì) 。手持端與顯示端采用無線模塊來進(jìn)行通信。唯一的缺憾是在設(shè)置參賽隊(duì)伍的名稱時(shí)，需要事先在手持端的程序中將可能的參賽隊(duì)伍名都考慮周到。如果在比賽時(shí)，遇到事先沒有預(yù)設(shè)的參賽隊(duì)伍，我們可以通過完善單片機(jī)的程序，用英文輸入法將參賽隊(duì)伍名用拼音字母的形式表示出來。由于用單片機(jī)做漢字輸 入法非常繁瑣，因此如果要實(shí)現(xiàn)用手持端輸入任意名稱的參賽隊(duì)名，則顯得力不從心。 方案三，在方案二的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。手持端的控制器由單片機(jī)改為 ARM9芯片，其輸入裝置也由矩陣鍵盤改為觸摸屏，這樣可以通過使用 QT等軟件編寫漢字輸入法的功能的程序，借助操作系統(tǒng)強(qiáng)大的功能，進(jìn)一步完善該系統(tǒng)的功能。但考慮到該方案投入比較大， ARM9 開發(fā)難度較高，因此不適合作為單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)?？梢钥紤]在后續(xù)的嵌入式課程設(shè)計(jì)中選擇此方案，繼續(xù)完善該 設(shè)計(jì) 。 綜合以上三種方案，最后采取方案二。 第 6 頁（共 40頁） 3 硬件原理介紹 硬 件方案設(shè)計(jì) 圖 4 遙控電子記分牌顯示端的結(jié)構(gòu)圖 顯示端的設(shè)計(jì)主要由下面幾個(gè)部分組成：無線通信模塊（接受）、單品機(jī)驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管顯示比賽分?jǐn)?shù)、單片機(jī)驅(qū)動(dòng) LED 點(diǎn)陣顯示比賽的隊(duì)伍名稱。 圖 5 遙控電子記分牌顯示端的電路框圖 顯示端的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是：無線通信模塊把接受到的數(shù)據(jù) 交給 STC89LE52單品機(jī)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后經(jīng)過 MAX232 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，進(jìn)而送到 STC89LE52 單片機(jī)進(jìn)行處理 最后 送到 LED數(shù)碼管和 LED 點(diǎn)陣進(jìn)行顯示 。 由結(jié)構(gòu)圖與電路框圖可以知道 記分牌顯示終端的設(shè)計(jì) 有 以下兩個(gè)部分： 片機(jī)串口通信（接受） LED顯示 從結(jié)構(gòu)圖和電路框圖中可以知道顯示端的設(shè)計(jì)主要用了 STC89LE52 和第 7 頁（共 40頁） MAX232 芯片。 芯片介紹 STC89LE52 芯片介紹 圖 6 STC89LE52單片機(jī)實(shí)物圖 第 8 頁（共 40頁） 圖 7 STC89LE52單片機(jī)的 結(jié)構(gòu) STC89LE52 單片機(jī)使用注意事項(xiàng)： 1. 與 盡量留一個(gè)口不用，因?yàn)樯想姀?fù)位時(shí)如果 ，則跑 ISP 程序，而不運(yùn)行用戶程序； ，必須將 , 短接到地，發(fā)下載 命令，然后再給單片機(jī)上電； 口當(dāng)中不做 A/D 轉(zhuǎn)換的 I/O 口，盡量不用，要用，也盡量做為輸入口用，不要作為輸出口用； MAX810R 復(fù)位電路才可靠； XTAL2 腳串一個(gè) 200 歐姆左右電阻。 第 9 頁（共 40頁） MAX232 芯片的介紹 圖 8 MAX232電平轉(zhuǎn)換 原理圖 簡介 該產(chǎn)品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片。由于電腦串口 rs232 電平是 10v +10v ，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)電壓是TTL電平 0 +5v,ma x232 就是 用來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的 ,該器件包含 2 驅(qū)動(dòng)器、 2 接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平 [5]。 該器件符合 TIA/EIA232F 標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將 TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成 5V TTL/CMOS 電平。每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F 電平。 單 5V 電源工作 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器 177。 30V 輸入電平 低電源電流：典型值是 8mA 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) 第 10 頁（共 40頁） 單片機(jī)串口通信 設(shè)計(jì) 目的 通過 本 模塊設(shè)計(jì) 了解實(shí)現(xiàn)串行通信的硬件環(huán)境、數(shù)據(jù)格式的協(xié)議、數(shù)據(jù)交換的協(xié)議，學(xué)習(xí)串口通信中斷方式的程序編寫方法，掌握單片機(jī)串行口簡易三線式通信的實(shí)現(xiàn)方法。 設(shè)計(jì) 要求 利用單片機(jī)串行口，實(shí)現(xiàn)與一臺(tái)計(jì)算機(jī)串行口之間的通信。計(jì)算機(jī)上運(yùn)行串口調(diào)試助手，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互傳，要求計(jì)算機(jī)傳給單片機(jī)的數(shù)據(jù)能夠用數(shù)碼管顯示，單片機(jī)傳給計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)能夠通過軟件界面顯