【導(dǎo)讀】本系統(tǒng)具有賽程定時設(shè)置、賽程時間暫停、蜂鳴報警、記錄犯規(guī)、比分加減、進(jìn)行加。本設(shè)計具有價格低廉、性能穩(wěn)定、操作方便且修改靈活等特點。學(xué)校和小團(tuán)體作為賽程計時計分。仿真成功后，焊接硬件電路，通過ISP下載器將hex文件燒制到單片機(jī)。

　　

【正文】 T17Vout18L C D 1L G M 1 2 6 4 1 B S 1 R1 2 36548 9=7+CON0ABCD1 2 43ABC2 3 4D1U2A ND _ 4AI NT 0BCDI NT 0ABCD1234C12 2 P FC22 2 P FC31 0 u FX11 2 MR11 0 k 圖 41 仿真 電路 13 第五章 硬 件制作與調(diào)試 硬件制作與調(diào)試 系統(tǒng) PCB 板的設(shè)計 PCB 即印刷電路板，是電子電路的承載體。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，幾乎都要使用 PCB。PCB 板的設(shè)計 是電路設(shè)計的最后一個環(huán)節(jié)，也是對原理電路的再設(shè)計。 因此 PCB 板的設(shè)計是理論設(shè)計到實際應(yīng)用一個十分重要的內(nèi)容。 印制電路板 (PCB)是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件．它提供電路元件和器件之間的電氣連接。 PCB 設(shè)計的好壞對抗干擾能力影響很大．因此，在進(jìn)行 PCB 設(shè)計時．必須遵守印制電路板設(shè)計原則和抗干擾措施的一般原則，并應(yīng)符合抗干擾設(shè)計的要求。 本次設(shè)計采 用 Altium 公司 PROTEL 系列設(shè)計完成 SCH 到 PCB的設(shè)計，并且手工完成電路焊接以及整機(jī)的裝配。 系統(tǒng)硬件調(diào)試 本系統(tǒng)的硬件調(diào)試分為以下 階段 進(jìn)行調(diào)試： (1)邏輯錯誤 調(diào)試 樣機(jī)硬件的邏輯錯誤是由于設(shè)計錯誤和加工過程中的工藝性錯誤所造成的。這類錯誤包括：錯線、開路、短路等幾種，其中短路是最常見的故障。 (2)器件 調(diào)試 元器件失效的原因有兩個方面：一是器件本身已損壞或性能不符合要求；二是由于組裝錯誤造成的元器件失效，如電解電容、二極管的極性錯誤，集成塊安裝方向錯誤等。 (3)可靠性 調(diào)試 引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會造成系統(tǒng)時好時壞；內(nèi)部和外部的干擾、電源紋波系數(shù)過大、器件負(fù)載過大等造成邏輯電平不穩(wěn)定；另外，走線和布局的不合理等也會引起系統(tǒng)可靠性差。 Keil C51 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 語言在功能上、 結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。 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，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。 Keil C51 軟件是一個基于32 位 Windows 環(huán)境的應(yīng)用程序，支持 C 語言和匯編語言編程，其 以上的版本將編譯和仿真軟件統(tǒng)一為 μVision(通常稱為 μV2)。 Keil 提供包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，由以下幾部分組成： μVision IDE集成開發(fā)環(huán)境 C51 編譯器、 A51 匯編器、 LIB51 庫管理器、 BL51 連接 /定位器、 OH51 目標(biāo)文件生成器以及 Monitor5 RTX51 實時操作系統(tǒng)。 14 主控程序調(diào)試 應(yīng)用 Keil 進(jìn)行軟件仿真開發(fā)的主要步驟為：編寫源程序并保存 —建立工程并添加源文件 —設(shè)置工程 —編譯 /匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件 —程序調(diào)試。成功編譯 /匯編、連接后，選擇菜單 DebugStart/Stop Debug Session(或按 Ctrl+F5 鍵 )進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)， Keil 提供對程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個功能強(qiáng)大的仿真 CPU 以模擬執(zhí)行程序。 Keil 能以單步執(zhí)行 (按F11 或選擇 DebugStep)、過程單步執(zhí)行 (按 F10 或選擇 DebugStep Over)、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯，可采用在線匯編功能對程序進(jìn)行在線修改(DebugInline Assambly…) ，不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對工程重新進(jìn)行編譯 /匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。對于一些必須滿足一定條件 (如按鍵被按下等 )才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點設(shè)置的方法處理(DebugInsert/Remove Breakpoint 或 DebugBreakpoints… 等 )。在模擬調(diào)試程序后，還須 通過編程器將 .hex 目標(biāo)文件燒寫入單片機(jī)中才能觀察目標(biāo)樣機(jī)真實的運(yùn)行狀況。 15 參考文獻(xiàn) [1] 吳金戌，沈慶陽． 8051 單片機(jī)實踐與應(yīng)用，北京：清華大學(xué)出版社 ， [2] 何立民．單片機(jī)應(yīng)用文集，北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1991 [3] 公茂法．單片機(jī)人機(jī)接口實例集， [4] 何立明． 單片機(jī)高級教 —— 應(yīng)用與設(shè)計，北京：北京航天航空大學(xué)出版社， 2020 .4 [5] 李廣弟，朱月秀．單片 2020 .8 [6] 樓然苗，李光飛． MCS － 51 系列單片機(jī)設(shè)計實例，北京：北京航天航空大學(xué)出版社， [7] 李華．單片機(jī)原理與接口技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社 [8] 王偉．高性能、低功耗帶 RAM 實時時鐘芯片 DS1302 （上），電子世界 ：第一期 ,1995 [9] 王偉 .高性能、低功耗帶 RAM 實時時鐘芯片 DS1302 （下） ,電子世界 ：第四期 ， 1995 [10] 劉光潭．中外集成電路簡明速察手冊，上海：電子工業(yè)出版社， 1991 ． [11] 一九九九年產(chǎn)品目錄（第一期） 1999 ． [12] 劉利．液晶顯示原理，上海：電子工業(yè)出版社， 2020. 5 [ 1 3] 李宏，張家田．液晶顯示器件應(yīng)用技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [14] 沈慶陽．漢字顯示應(yīng)用技術(shù)，上海：電子工業(yè)出版社， 2020. 3 16 附錄 1 系統(tǒng)原理圖 17 附錄 2 PCB 圖 18 附錄 3 實物圖