【正文】 上電后，單片機恢復到系統(tǒng)的初使狀態(tài)，上電復位的電路圖如圖417所示。圖417上電復位電路在上電的瞬間復位端與VCC電位是相同的，隨著電容上的電壓逐漸增加，復位端的電位逐漸的下降。所以上電復位所需的最短時間則是振蕩器建立的兩個機器周期的時間。本次實驗使用的用上電復位加按鈕的方式，通過調(diào)整元器件的參數(shù)，使單片機可以可靠的上電自動復位，而且需要進行外部復位時，按下復位按鍵也可以達到復位的目的，因為人的動作再快也有使按鍵保持接通的時間達數(shù)十毫秒，所以，完全可以滿足復位的時間。上電復位和手動復位所要達到的功能都是一樣的。 晶振電路晶振電路又叫時鐘電路，它是單片機在工作時要用到的控制信號，在時鐘電路的控制下，C51單片機按照內(nèi)部的電路時序執(zhí)行命令來工作。 晶振電路由電容和石英晶體組成，～12MHZ是晶體的震蕩頻率的范圍，6MHz或12MHz是一般電路選擇的振蕩頻率，本次實驗選擇12MHz的晶振頻率。晶振電路如圖418所示。圖418晶振電路在畫PCB版圖的時候，晶振要離單片機芯片越近越好。因為固定頻率的機械振動是通過電激勵來產(chǎn)生的，而且振動會將產(chǎn)生電流反饋給電路，當電路接到反饋時將信號進行放大，此時用放大果的電信號來讓晶振機械振動，晶振這時再將振動產(chǎn)生的電流流回電路，如此往復。當電路中的電信號和晶振的頻率相同時，電路就會輸出強大的信號和頻率穩(wěn)定的正弦波。經(jīng)整流后電路再將正弦波變?yōu)榉讲▊魉偷綌?shù)字電路中供其使用。但晶振的輸出能力有限，它僅可以輸出以毫瓦為單位的電量。在集成電路的內(nèi)部，要通過放大器把這個信號放大到幾百倍或者上千倍才可以正常使用。 晶振和集成電路間一般是通過銅線相連的，這根銅線可以看成一段導線，導線在切割磁場的時候會產(chǎn)生電流，導線越長，電流就越強。但在現(xiàn)實生活中這種方式不常見，電磁波卻很多，這樣就會產(chǎn)生干擾，從而會導致數(shù)字電路無法正常工作。所以，晶振電路一定要盡可能的離單片機近一點，避免干擾。第5章 硬件設計 Protel DXP 軟件Protel DXP軟件是Altium公司在2004年推出的最新版本的電路設計軟件，主要應用于電子電路的設計和仿真，PCB制版，等功能。它是Protel 98和Protel 99 SE的升級版本。Protel DXP 2004是由多個模塊組成的系統(tǒng)工具，不但可以繪制PCB版圖，還可以繪制原理圖。在繪制PCB版圖時還可以使用自動布線的功能，大大減少了使用者繪制的時間。與較早的版本——Protel99相比，Protel DXP 2004不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化，而且極大地強化了電路設計的同步化，同時整合了VHDL和FPGA設計系統(tǒng)，使其功能大大加強了。電子設計者從最初的項目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設計方式實現(xiàn)。 Protel DXP運行在優(yōu)化的設計瀏覽器平臺上，可以處理各種復雜的PCB設計過程。通過設計輸入仿真、繪制Protel原理圖，PCB板的繪制、進行自動布線等技術融合，Protel DXP軟件為設計者提供了全面的設計解決方案。在Protel DXP 2004中采用整合式的元件，在一個元件里連接了元件的封裝、元件符號元件包裝、SPICE元件模型等功能。Protel設可以輸入和輸出DXP、DWG格式文件，實現(xiàn)和Auto CAD等軟件的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)了Protel DXP 2004中的設計與其他軟件共享。同時它支持單一設計多重組態(tài)。對于相同的文件可以指定要使用其中的某些元件或不使用某些元件，最后生成網(wǎng)絡表等文件?！　∷€提供重復式設計，類似重復層次式電路設計，只要設計其中一部分電路圖，即可以多次使用該電路圖，就象有很多相同電路圖一樣。這項功能也支持電路板設計?！　≡谠韴D設計中，需要設計電路板規(guī)則。先前版本的Schematic中就有提供定義電路板的功能，但是都沒有實際的作用。所以在Protel DXP中落實了這項功能，讓設計者能在畫電路圖時就可以定義設計規(guī)則。　　在Protel DXP 2004中也強化了設計驗證的功能，讓電路圖和電路板轉換時更加準確，同時也方便了對交互參考的操作。　　Protel DXP 2004可以定義元件和元件引腳參數(shù)，所有定義的參數(shù)都能能存入元件及原理圖中?！　rotel DXP 2004提供了超強的的畫尺寸線工具，可以移動時自動修正尺寸，對使用者有很大的幫助[15]。Protel 的工作流程圖如圖51所示。圖51 Protel工作流程圖 Protel 原理圖 原理圖繪制的步驟 電子產(chǎn)品設計的第一步是繪制原理圖，其步驟如下： （1）進入原理圖的編輯頁面。 （2）圖樣參數(shù)的設置。 （3）其他參數(shù)的設定。 （4）所需元器件的調(diào)入。 （5）元器件的放置。 （6）其他標注的放置。 （7）編輯屬性，進行位置調(diào)整。 （8）進行器件的連接。 （9）打印輸出與存盤。 注意：在調(diào)入元器件時要看是否有封裝形式，同類的元器件要放到一起，連接時注意不要虛連。 根據(jù)Proteus仿真圖來相應的畫出Protel原理圖，如圖52所示。圖52 Protel原理圖 PCB版圖 將Protel原理圖導入到PCB板中，進行布線排版，如圖53所示。圖53 PCB版圖畫PCB板時要注意焊盤的尺寸，線的寬度，可以使用自動布線的功能，然后再根據(jù)自己的需要進行修改，放置導線時不能將不是連接在一起的焊盤連接起來，也不可以和導線進行交叉，導線的走向最好不要有直角。元器件的排列要緊湊一點，導線連的越短越好，晶振電路離單片機越近越好，這樣避免產(chǎn)生干擾。 制板 本次試驗使用的是覆銅板，制板的過程如下： （1）在實驗室內(nèi)根據(jù)設計PCB板的大小來裁剪出覆銅板的大小。 （2）將畫好的PCB板圖打印到熱轉印紙的的亮面上。 （3）將覆銅板有銅的一面扣到圖紙上，用手固定，將紙折起，包好覆銅板。 （4）打開熱轉印機，當溫度升到130度以上時，將包好的覆銅板輕輕送入熱轉印機里，轉印35次，之后等溫度下降至常溫，再將熱轉印紙取下。 （5）將轉印板放入腐蝕液中，進行腐蝕，過一段時間后，銅被腐蝕掉，留下有墨的部分。進行清洗之后，用砂紙把墨打磨掉。 （6）打孔，打孔時注意要輕輕放下鉆頭，避免鉆頭被折斷傷人。 焊接、調(diào)試 在焊接元器件時要首先要用萬用表檢查元器件是否正常，避免將壞掉的元器件焊在板子上，造成不必要的麻煩，焊接元器件，先焊接小的器件，在焊接大的器件，在焊接單片機等多腳器件時，一定要焊接插座，避免焊接錯誤，在焊接有極性的器件時，一定要注意器件方向，避免焊接錯誤。 （1）焊接完成后，進行單片機程序的下載，將Keil軟件生成的HEX文件寫入到單片機中。（2）將寫好的單片機芯片插到電路板的芯片座上，并檢查芯片的焊接情況，進行通電調(diào)試。（3）若實驗現(xiàn)象不正常，則進行錯誤排查，先排查硬件，看電源是否正確，是否存在虛焊，漏焊等，器件的極性是否焊接正確，若硬件沒問題，則檢查編程是否有錯誤。 實物圖 本次實驗的的整體電路如圖54所示。圖54整體電路按下開始鍵，比賽開始，時間開始倒計時，當兩隊進球時，開始對進球的一方進行加分，在進行加分后，時間暫停，按下開始鍵，比賽繼續(xù)，如圖55所示。圖55比分電路若在比賽中發(fā)現(xiàn)比分記錄錯誤的話，可以按下減分鍵來更改這個隊的比分，如圖56所示。圖56 更改客隊比分 在比賽進行中，兩隊比賽的情況如圖57所示。圖57 兩隊比分本次比賽具有十秒倒計時功能，在計時到十秒時，蜂鳴器開始發(fā)聲，如圖58所示。圖58 蜂鳴器發(fā)聲第一節(jié)比賽完成后，蜂鳴器停止發(fā)聲，顯示器的界面顯示第二小節(jié)，如圖59所示。 圖59 第一節(jié)結束 在第一節(jié)比賽結束后，長按暫停鍵，可以更改兩隊比分的位置，如圖510所示。 圖510 交換比分位置在比賽開始前可以設置比賽的時間，對比賽的時間進行加減，但是在比賽進行中是不可以修改時間的，只能暫停時間，如圖51512所示。圖511 增加比賽時間圖512 減少比賽時間結論基于單片機的籃球計分器設計，它是以51系列單片機為核心，使用1602顯示屏作為顯示來進行工作的，使其具有比分電路、計時電路、倒計時蜂鳴器發(fā)聲電路、顯示電路、24秒倒計時電路等，在我們生活中，籃球比賽計分器在很多體育比賽類項目中都可以看到，本次實驗所做的籃球計分器只適合在小型的比賽中使用，如校內(nèi)舉行的籃球比賽。本次實驗由于時間關系做的比較簡單，有精力的話客以試著在此系統(tǒng)內(nèi)加入無線傳感模塊，使人們用起來更加方便，也可加入藍牙模塊，通過大屏幕觀眾進行實時轉播，使觀眾更加能夠體驗到觀看比賽的樂趣，是自己做的產(chǎn)品做的越新穎越好。通過本次實驗設計，深入了解了單片機的工作方式，顯示器的使用，各個軟件的操作方法等。讓我對大學四年所學的專業(yè)課進行了一個系統(tǒng)的回顧。致謝感謝我的指導老師何英昊老師，在本實驗設計期間給予的指導。在老師悉心的幫助以及督導下順利的完成了畢業(yè)設計，每次遇到問題時，她都會耐心的講解，時刻關注著我們的設計進度，經(jīng)常不厭其煩的查看我整理的內(nèi)容，了解我設計的方向，在有錯誤時及時的給我提出，好讓我能夠把畢業(yè)設計做到最好。同時也要感謝大學四年教過我的老師們，不僅感謝他們教給了我豐富的知識，學習的方法。更加學會了做人的道理，這些都使我收益非淺。也要感謝我的同學，在本設計期間給我的幫助。 在此，衷心的感謝所有的老師，祝愿老師身體健康，工作順利，桃李滿天下。參考文獻[1] [M].北京：電子工業(yè)出版社，.[2] . .[3] （C51編程）[M].北京：人民郵電出版社，2011.[4] [M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.[5] [M].北京：北京化學工業(yè)出版社，2005.[6] [M].北京：清華大學出版社，2002.[7] ：//.[8] . .[9] 李群芳，（第2版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，.[10] . .[11] 張輝，[M].大連：大連理工大學出版社，.[12] 史健芳，[M].北京：人民郵電出版社，2012.[13] ——電子線路設計、制版與仿真（第二版）[M].北京：清華大學出版社，.[14] [M].北京：北京郵電大學出版社，2010.[15] 李剛，DXP電路設計標準教程[M]..