【文章內(nèi)容簡介】 正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢。根據(jù)不同需要可以采用不同頻率的晶振，這里采用 12MHZ 的晶振，另外有兩個 30pF 的電容，兩晶振引腳分別連到 XTAL1 和 XTAL2 振蕩脈沖輸入輸出引腳。具體連接圖如圖 25 所示。 圖 35 晶振電路 復(fù)位電路模塊 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把 PC初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H單元開始執(zhí)行程序。除進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，可以按復(fù)位鍵以重新啟動，也可以通過監(jiān)視定時器來強(qiáng)迫復(fù)位。 RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端。復(fù)位電路在這里采用的是上電加按鍵復(fù)位電路形式，具體連接電路如圖 36。 2KR1S9SWPBVCCGNDRSTVCC10uFC3 圖 36 復(fù)位電路 基于 51 單片機(jī)的籃球比賽計分計時器設(shè)計 9 報警電路模塊 本設(shè)計通過 口來控制 蜂鳴器發(fā)聲 報警。前三節(jié)結(jié)束時 蜂鳴器發(fā)聲 ，按下開始鍵開始下一節(jié)比賽，同時 蜂鳴器 停止 發(fā)聲 。四節(jié)比賽結(jié)束后 蜂鳴器 由 沉寂 轉(zhuǎn)為 發(fā)聲 。具體連接電路圖如圖 37 所示。 圖 37 報警 電路 連接圖 LED 顯示模塊 本設(shè)計采用 CD4511 數(shù)碼管 顯示。 通過 74LS164 實(shí)現(xiàn)串入并出（如圖 38）， 第一行數(shù)碼管用來計時 ，前兩位顯示分鐘，后兩位顯示秒數(shù)， 設(shè)置好比賽時間后開始顯示。本程序中設(shè)置為 4 節(jié)比賽，程序初始化后通過鍵盤來設(shè)置單節(jié)比賽時間。第 二 行用 甲 和 乙來區(qū)別比賽雙方，并分別 用前后兩位顯示雙方得分 。圖 39 所示為 LED 數(shù)碼管 的電 路 連接 圖 。 A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U274LS164DISP_D1DISP_D2DISP_D3DISP_D4DISP_D5DISP_D6DISP_D7DISP_D8RXDTXD 圖 38 74LS164 串入并出原理圖 基于 51 單片機(jī)的籃球比賽計分計時器設(shè)計 10 DISP_D1DISP_D2DISP_D3DISP_D4DISP_D5DISP_D6DISP_D7DISP_D8f10g5e1d2c4DP3b7a11abcdefgdpabcdefgdpabcdefgdpabcdefgdp12986DS1Dpy CC4Q38050Q58050Q78050Q98050100R12100R14100R16100R18VCC VCC VCC VCCDISP_01DISP_02DISP_03DISP_04 DISP_D1DISP_D2DISP_D3DISP_D4DISP_D5DISP_D6DISP_D7DISP_D8f10g5e1d2c4DP3b7a11abcdefgdpabcdefgdpabcdefgdpabcdefgdp12986DS2Dpy CC4Q28050Q48050Q68050Q88050100R19100R17100R15100R13VCC VCC VCC VCCDISP_05DISP_06DISP_07DISP_08 圖 38 LED 數(shù)碼管電路連接圖 基于 51 單片機(jī)的籃球比賽計分計時器設(shè)計 11 軟 件設(shè)計 軟件的編程設(shè)計是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的核心部分，也是能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的關(guān)鍵。單片機(jī)編程常用的語言是 C 語言和匯編語言，最終都要轉(zhuǎn)為 Intel HEX 格式或二進(jìn)制格式(Binary)文件寫入單片機(jī)芯片內(nèi)。 此次 我 組 使用的是 匯編 語言進(jìn)行編程設(shè)計。 軟件設(shè)計環(huán)境介紹 Keil 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼 很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 Proteus 軟件 是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件 （該軟件 中國 總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具 ，也 是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺 。 Proteus 軟件 擁有豐富的資源，支持智能原理圖設(shè)計，具有完善的電路仿真和獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能， 一鍵便可進(jìn)入 ARES 的 PCB 設(shè)計環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計 。 Microsoft Visio 2021 是微軟公司出品的一款的 軟件 ， Microsoft Visio 是 Windows 操作系統(tǒng) 下運(yùn)行的 流程圖軟件 ，它現(xiàn)在是 Microsoft Office 軟件的一個部分。 它有助于 IT 和商務(wù)專業(yè)人員輕松地可視化、分析和交流復(fù)雜信息。它能夠?qū)㈦y以理解的復(fù)雜文本和表格轉(zhuǎn)換為一目了然的 Visio 圖表。該軟件通過創(chuàng)建與數(shù)據(jù)相關(guān)的 Visio 圖表（而不使用靜態(tài)圖片）來顯示數(shù)據(jù)，這些圖表易于刷新，并能夠顯著提高生產(chǎn)率。使用 Office Visio 2021 中的各種圖表可了解、操作和共享企業(yè)內(nèi)組織系統(tǒng)、資源和流程的有關(guān)信息。 本實(shí)驗(yàn)正是通過 Visio 實(shí)現(xiàn)了程序流程圖的繪制。 軟件設(shè)計 方案 籃球比賽計時計分器 軟件設(shè)計部分采用模塊化程序設(shè)計，程序部分由主程序、 T0中斷程序、計時計分刷新顯示子程序、鍵盤掃描控制子程序、延時子程序等組成。圖 39基于 51 單片機(jī)的籃球比賽計分計時器設(shè)計 12 為主程序流程，圖 310 為計時刷新子程序流程，圖 311 為分?jǐn)?shù)刷新子程序流程，圖 312為中斷程序流程。 開 始總 分 寄 存 器 R 0 清 零七 段 碼 數(shù) 據(jù) 表 地 址 送 D P T R讀 取 P 1 的 值是 否 有 鍵 按 下 ？按 鍵 去 抖 動再 次 讀 取 P 1 的 值是 否 真 有 鍵 按 下 ？1 鍵 按 下2 鍵 按 下顯 示 甲顯 示 乙減 分繼 續(xù)暫 停4 鍵 按 下3 鍵 按 下5 鍵 按 下加 分結(jié) 束蜂 鳴 器 響設(shè) 置 定 時倒 計 時 開 始顯 示 時 間YYYYYYY定 時 時 間 到NNNNNNN 圖 39 主 程序流程圖 基于 51 單片機(jī)的籃球比賽計分計時器設(shè)計 13 定 時 中 斷 初 始 化比 賽 開 始 ， 產(chǎn) 生 低 電 平開 放 定 時 中 斷立 即 數(shù) 00H取 出 ， LE輸 出高 電 平定 時 中 斷 初 始 化定 時 中 斷 初 始 化經(jīng) 過 送 代 碼 ， 然 后將 LE清 零 圖 310 計時部分流程圖 減 分5 鍵 按 下YN6 鍵 按 下7 鍵 按 下8 鍵 按 下加 1 分加 2 分加 3 分YYYNN6 鍵 按 下7 鍵 按 下8 鍵 按 下減 1 分減 2 分減 3 分NNYYYY 圖 311 計分模塊流程圖 保 護(hù) 現(xiàn) 場計 時 一 分 鐘繼 續(xù)暫 停保 護(hù) 現(xiàn) 場4 鍵 按 下中 斷 返 回YN 圖 312 中斷程序流程圖 具體設(shè)計程序見附錄。 基于 51 單片機(jī)的籃球比賽計分計時器設(shè)計 14 調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試分為軟件調(diào)試和硬件調(diào)試，硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件錯誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的，通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進(jìn)一步排除故障。 軟件 調(diào)試及仿真 軟件調(diào)試主要是運(yùn)用 Keil 和 Proteus 完成。在寫好源程序，畫出原理圖之后，在電腦上進(jìn)行軟件仿真。建新工程，選擇 AT89S52 處理器；接著新建文檔編輯程序，編輯完存為 .asm，把保存的 .asm 文件加入到工程里。點(diǎn)擊 Project 下的 Options for Target ‘ Target 1’。 在彈出對話框的 Target 項里輸入晶振為 12M，然后勾上 Use Onchip ROM。在 Output 項里勾上 Create HEX File。最后編譯程序， keil 會自動生成 .hex 文件。接著將 系統(tǒng)原理圖在 Proteus 環(huán)境下畫好，然后運(yùn)用 Proteus 進(jìn)行仿真，仿真電路圖如下： d i s p w 5d i s p w 5d i s p w 6d i s p w 6d i s p w 7d i s p w 7d i s p w 8d i s p w 8d i s p w 1d i s p w 1d i s p w 3d i s p w 3d i s p w 4d i s p w 4d i s p w 2d i s p w 2X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /