【正文】 16 LED 顯示器構(gòu)成。 AT89C51 中有一個用于長春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入和輸出端。 這種電路的優(yōu)點在于：在同一時間可以顯示不同的字符；但缺點就是占用端口資源較多 [3]。 所謂靜態(tài)驅(qū)動，就是每一個顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的 I/O 接口用于筆劃段字形代碼。 從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形和文字的各個點所在位置對應(yīng)的 LED器件發(fā)光，就能得到結(jié)果。 器件選擇 本系統(tǒng)在設(shè)計的過程中主要選取了以下一些器件： 單片機： AT89C51 四一七段 BCD 譯碼芯片： CD4511 并行 / 串行轉(zhuǎn)換芯片： CD4094 四輸入與門： 74LS21 顯示器件： 7 段共陰 LED 顯示器 按鍵：歐姆龍按鍵 硬件總體設(shè)計 這次設(shè)計的核心是：如何運用 AT89C51 單片機， CD451 譯碼芯片， CD4094 8位移位寄存器。 其次，為了配合計時器和計分器校正、調(diào)整時間和比分，特在本設(shè)計中設(shè)立了 7個按鍵。即比賽前將時間設(shè)置好，比賽開始時啟動計時，直至計時到零為止。另外 4個 LED 顯示器則用于記錄賽程的時間，其中兩個用于顯示分鐘；長春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 2個用于顯示秒鐘。利用 7 段共陰 LED 作為顯示器件。 系統(tǒng)方案設(shè)計 系統(tǒng)構(gòu)成框圖 基于單片機系統(tǒng)的籃球賽計時計分器的系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖 31 所視。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動發(fā)聲 [2]。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、震動膜片以及外殼等組成。所有蜂鳴器都有兩種類型：純蜂鳴器和帶驅(qū)動的蜂鳴器，蜂鳴器都是用音頻信號驅(qū)動的， 都 是交流驅(qū)動 。 表 24 7 74HC、 74LS相關(guān)資料表 系列 電平 典型傳輸延遲 ns 最大驅(qū)動電流 AHC CMOS 8/8 AHCT COMS/TTL 8/8 HC COMS 25 8/8 HCT COMS/TTL 25 8/8 ACT COMS/TTL 10 24/24 F TTL 15/64 ALS TTL 10 15/64 LS TTL 18 15/24 報警器 長春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 報警器的分類 蜂鳴器有兩類 3大品種 。同型號的 74 系列、 74HC 系列、 74LS 系列芯片，邏輯功能上是一樣的。 74LS21 是雙 4輸入與門 。 CD4094 是 8位移位寄存器，它主要完成串行輸入，并行輸出 8 位數(shù)據(jù)的功能，所以又叫 8 位串 /并轉(zhuǎn)換器。 圖 24 為 4 位 LED 顯示器動態(tài)顯示電路。從下圖可以看出，每位 LED 顯示器需要單獨占用 8 根端口線，因此，在數(shù)據(jù)較多的時候，往往不采用這種設(shè)計，而是采用動態(tài)顯示方式 [3]。在本次設(shè)計中，采用的是靜態(tài)顯示。 如圖 23所示。中 7個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個賀點形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。 （ 3）二 極管耗電大，液晶耗電小 。 （ 2） 二極管體積大，圖像質(zhì)量一般，適合作室外大屏幕，價格較低。段式與數(shù)碼管類似，行點陣式一般是英文字符，全點陣式可顯示任何信息， 如漢字、圖形、圖表等 [4]。由于這兩種顯示器結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，接口容易實現(xiàn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。當加密位 LB1 被編程時，在復(fù)位期間， EA 斷的邏輯電平長春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 被采樣并鎖 存，如果單片機上電后一直沒有服位，則鎖存起的初始值是一個隨機數(shù)，這個隨機數(shù)會保存到真正復(fù)位為止 [5]。復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM中的內(nèi)容，在 VCC 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重新啟動并且穩(wěn)定的工作 [5]。 掉電模式 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 芯片擦除 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。 長春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當/EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲器的 選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如 表 22所示： 表 22 AT89C51特殊功能 表 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當 P3口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 低功耗空閑和掉電模式 可直接驅(qū)動 LED 兩個外部中斷源 1 個串行中斷 兩個 16位可編程定時 /計數(shù)器 32 個雙向 I/O 口 兼容 MCS— 51指令系統(tǒng) P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存 儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉 電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 主要特 性 AT89C51 的主要特性如 表 21所示： 表 21 AT89C51主要功能描述 管腳說明 VCC：供電電壓。 如圖所示 圖 21 為 AT89C51 單片機基本構(gòu)造，其基本性能介紹如 圖 21： 圖 21 AT89C51引腳圖 AT89C51 本身內(nèi)含 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中端口， 2個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， AT89C51可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。它 是一個低功耗高性能單片機， 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 2個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個全雙工串行通信口， AT89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。 AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù) 據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，內(nèi)置功能強大的微型計算機的 AT89C51 提供了高性價比的解決方案 [7]。 (3) 怎樣利用串行口來擴展顯示接口等 [6]。 通過本次基于 C51 系列籃球計時計分器的設(shè)計，可以了解、熟悉有關(guān)單片機開發(fā)設(shè)計的過程， 并加深對單片機的理解和應(yīng)用以及掌握單片機與外圍接口的一些方法和技巧，這主要表現(xiàn)在以下一些方面： (1) 籃球賽計時計分系統(tǒng)包含了 8051 系列單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成，同時在此基礎(chǔ)上擴展了一些使用性強的外圍接口。它具有價格低廉，性能穩(wěn)定，操作方便并且易于攜帶等特點。 本次設(shè)計用由 AT89C51 編程控制 LED 七段數(shù)碼管作顯示的球賽計時計分系統(tǒng)。 通過此次基于單片機設(shè)計的籃球計時計分系統(tǒng)，我們可以更清楚詳細的了解單片機程序設(shè)計的基本指令功能、編程步驟和技巧來講述單片機編程，并對MCS51 單片機的結(jié)構(gòu)和原理進行講述，以及基于單片機開發(fā)應(yīng)用的相關(guān)芯片的工作原理，并且可以在將來的工作和學(xué)習(xí)中加以應(yīng)用 [5]。 設(shè)計意義 單片機 的 應(yīng)用 是具有高度 現(xiàn)實意義 的 。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了 便利條件。 關(guān)鍵詞 ：單片機 籃球賽計時 籃球賽計分 ABSTRACT Time scoring basketball game is to solve the game of basketball with the time points when the issue of accuracy. This device is pleted using AT89C51 single chip timing and scoring functions. This article describes in detail the system hardware and software design process, design by AT89C51 programming control for LED SevenSegment LED display subsystem of the game time. The system is set up with the schedule from time to time, schedule time to pause, refresh in time A, B, and after the two sides achieved a temporary success functions. It is inexpensive, stable performance, easy to operate and easy to carry and so on. A wide range suitable for all types of schools or small groups as timepoints race. Key words: MCU Basketball Time Basketball Scoreboard 長春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 I 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ 1 Abstract ........................................................................................................................... 1 目 錄 ...................................................................