【正文】 化程序塊中設(shè)置 T0 的工作方式，并開啟中斷和計(jì)數(shù)功能?？撮T狗運(yùn)用：看門狗是恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行及有效的監(jiān)視管理器（具有鎖定光驅(qū)，鎖定任何指定程序的作用，可用在家庭中防止小孩無節(jié)制地玩游戲、上網(wǎng)、看錄像）等具有很好的應(yīng)用價(jià)值。清看門狗也不能太過頻繁否則會(huì)造成資源浪費(fèi)。這可防止程序跑飛。 看門狗可設(shè)定溢出率 ,也可單獨(dú)用來作為定時(shí)器使用。這樣就夠成了一個(gè)循環(huán)， T0 監(jiān)視T1， T1 監(jiān)視主程序，主程序又來監(jiān)視 T0，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行 [12]。在這里 T1 的定時(shí)時(shí)間要設(shè)的大于主程序的運(yùn)行時(shí)間，給主程序留有一定的的裕量。我們可以對 T0 設(shè)定一定的定時(shí)時(shí)間，當(dāng)產(chǎn)生定時(shí)中斷的時(shí)候?qū)趩纹瑱C(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26 一個(gè)變量進(jìn)行賦值，而這個(gè)變量在主程序運(yùn)行的開始已經(jīng)有了一個(gè)初值，在這里我們要設(shè)定的定時(shí)值要小于主程序的運(yùn)行時(shí)間，這樣在主程序的尾部對變量的值進(jìn)行判斷，如果值發(fā)生了預(yù)期的變化，就說明 T0 中斷正常，如果沒有發(fā)生變化則使程序復(fù)位。常用的 WDT 芯片如 MAX81 504IMP 813 等。 硬件看門狗是利用了一個(gè)定時(shí)器，來監(jiān)控主程序的運(yùn)行，也就是說在主程序的運(yùn)行過程中，我們要在定時(shí)時(shí)間到之前對定時(shí)器進(jìn)行復(fù)位如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者說 PC 指針不能回來。 在系統(tǒng)運(yùn)行以后也就啟動(dòng)了看門狗的計(jì)數(shù)器，看門狗就開始自動(dòng)計(jì)數(shù)，如果到了一定 的時(shí)間還不去清看門狗，那么看門狗計(jì)數(shù)器就會(huì)溢出從而引起看門狗中斷，造成系統(tǒng)復(fù)位。防止 MCU 死機(jī) 。 本設(shè)計(jì)抗干擾采用的是看門狗技術(shù)?？垢蓴_可以從軟件、硬件兩方面來提高系統(tǒng)的可靠性。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，晶振，電容等均應(yīng)盡可能靠近芯片，以減小分布電容，保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。一般采用石英晶振作定時(shí)控制元件；在不需要高精度參考時(shí)鐘時(shí)，也可以用電感代替晶振，有時(shí)也可以引入外部時(shí)鐘脈沖信號。 振蕩器的工作頻率一般在 ~12MHz 之間，當(dāng)然在一般情況下頻率越快越好。 圖 報(bào)警器 當(dāng)半場結(jié)束時(shí)或者 30s之內(nèi)沒有一次投籃時(shí)， AT89C51會(huì)通過 ，使三極管正向?qū)ǎ缓蟀l(fā)出報(bào)警的響聲，然而達(dá)到了報(bào)警的效果。 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的是聲音報(bào)警電路 聲音報(bào)警電路是通過一個(gè)三極管來驅(qū)動(dòng)，這里選用的是 NPN 型的三極管。 由于加減分是采用中斷完成，且加減分的中斷優(yōu)先級小于計(jì)時(shí)電路的優(yōu)先級，所以不會(huì)對計(jì)時(shí)電路造 成影響，如果在賽程過程中，一方教練申請暫停時(shí)，經(jīng)裁判批準(zhǔn)，可以立即按下 START/PAUSE 鍵，即可以實(shí)現(xiàn)暫停計(jì)時(shí)，暫停時(shí)間到，再按下次鍵則可繼續(xù)計(jì)時(shí)，直至上半場結(jié)束，報(bào)警器會(huì)發(fā)出 10 秒鐘的響聲。 各個(gè)按鍵的作用： A+1 鍵：完成甲隊(duì)加一分操作； A+2 鍵：完成甲隊(duì)加兩分操作； A+3 鍵：完成甲隊(duì)加三分操作； A1 鍵：完成甲隊(duì)減一分操作；乙隊(duì)加減分依次類推。其工作過程如下：按鍵 A+ A+ A+ A1 組成甲隊(duì)加減分控制，按鍵 A+ A+ A+ A1 的一端與芯片的 ~ 相接，另外一端接地，當(dāng) A+ A+ A+ A1 四個(gè)按鍵中的任何一個(gè)一位按下時(shí)，會(huì)輸入一個(gè)低基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 電平，從而使單片機(jī)機(jī)發(fā)生中斷，進(jìn)入相應(yīng)的中斷程序，然后判斷是加分或者還是減分，這樣就實(shí)現(xiàn)了加減分的操作。 圖 計(jì)時(shí)電路 計(jì)分電路的設(shè)計(jì) 計(jì)分電路原理圖如圖 所示， B 隊(duì)原理圖與此類似。 各個(gè)按鍵的作用介紹如下： START/PAUSE 鍵：可以 控制比賽時(shí)的開始和結(jié)束，另外還可以在比賽的任何時(shí)間暫停比賽。用同樣的方法將其余 3 個(gè)數(shù)字 678 送數(shù)碼管 4基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 顯示，最后則可以在 4 位 LED 上看到 5678 四個(gè)數(shù)字。（如果LED 為共陰則 ~ 輸出高電平，為共陽則 ~ 輸出低電平。 基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 圖 一位動(dòng)態(tài) LED顯示 MOV R1， 0AH MOV R0， 00 BUF： MOV A， R0 MOV DPTR， DATA MOVC A ， A+DPTR MOV P1,A INC R0 DJNE R1,BUF SJMP NEXT DATA:DB 3F,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH 計(jì)時(shí)電路工作原理 計(jì)時(shí)電路如圖 所示，在 此電路中，單片機(jī)的 P1 口用于控制 4 位 LED 的段選碼；P2 口的 ~ 用于控制 4 位 LED 位選碼。本設(shè)計(jì)采用軟件譯碼器，其原理圖如圖 所示。 基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18 圖 4位 LED顯示電路 （ 3） LED 顯示器接口 顯示代碼與要顯示的字符并不一致，因此若要顯示某一字符，必須找到相應(yīng)的顯示代碼送到數(shù)碼管的陽極端（共陰極）。為了每位數(shù)碼管能夠充分點(diǎn)亮，二極管應(yīng)持續(xù)發(fā)光一段時(shí)間。 如圖 所示為 4 位 LED 動(dòng)態(tài)顯示電路 [10]。當(dāng)顯示某一個(gè)字符時(shí)，該位的各字段線和字段線的電平不變，即各字段的亮、滅不變 （相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通式截止）。 表 十六進(jìn)制和顯示代碼的關(guān)系 6F H1111011097F H11111110807H1110000077DH0011111066DH00110110566H0110011044F H1111001035BH11011010206H0110000013F H111111000顯示代碼abcdefgh十六進(jìn)制 顯示代碼十六進(jìn)制 （ 2） LED 數(shù)碼管的工作方式 點(diǎn)亮 LED 顯示器有兩種方式：一是靜態(tài)顯示；二是動(dòng)態(tài)顯示。若要顯示某一字符，就在二極管的陽極按顯示代碼加以高電平，陰極加低電平即可。對共陰極數(shù)碼管來說，陽極排列順序?yàn)?hgfedcba.。在共陰極數(shù)碼管中，通導(dǎo)的二極管用 1 表示，其余用 0 表示。 基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 圖 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)示意圖 當(dāng)某一二極管通導(dǎo)時(shí)，相應(yīng)的字段發(fā)亮。 （ 1） LED 顯示器的組成與工作原理 LED 顯示器的外形結(jié)構(gòu)如圖 （ a）所示，由 8 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，可用來顯示 0～ A、 B、 C、 D、 E、 F、及小數(shù)點(diǎn) “.”等字符。功能強(qiáng)大的 AT89C51 單片機(jī)可 以 提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。硬件和軟件的每一個(gè)壞節(jié)都是深思熟慮而成，各自完成相應(yīng)的功能并組成一個(gè)統(tǒng)一的整體。 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 整個(gè)系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成。 基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 其中四個(gè) LED 用于顯示賽程時(shí)間，格式為 0000，另外四個(gè)用于顯示比分，格式為 0000。 A1 鍵：完成甲隊(duì)減一分操作。 A+2 鍵：完成甲隊(duì)加兩分操作。 新控制 由于比賽中甲乙兩隊(duì)比分是不斷變化的，所以需要設(shè)置比分刷新控制裝置，此部分由圖中 A+ A+ A+ A B+ B+ B+ B1 八個(gè)鍵來完成。 基本功能介紹 [6] /暫停設(shè)置 當(dāng)時(shí)間設(shè)置完成后，比如時(shí)間為 20 分鐘，則 LED 顯示 2020，這時(shí)裁判吹響開始哨聲時(shí)，則應(yīng)立即按下 START/PAUSE 鍵，表示比賽開始，計(jì)時(shí)顯示則由 2020 變成 1959，1958??直到 0000 時(shí)表示賽程結(jié)束。 其次，為了配合計(jì)時(shí)器和計(jì)分器校正調(diào)整時(shí)間和比分，特定在本設(shè)計(jì)中設(shè)立了 11個(gè)按鍵，其中 8 個(gè)用于設(shè)置時(shí)間，另外 3 個(gè)用于交換場地、啟動(dòng)和暫停等功能。即比賽前將時(shí)間設(shè)置好，比賽開始時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)到零為止。在此設(shè)計(jì)中共接入了 8 個(gè) 7 段共陽 LED 顯示器，其中 4 個(gè)用于記錄 AB 隊(duì)的分?jǐn)?shù)，每隊(duì) 2 個(gè) LED 顯示器顯示范圍可達(dá)到 0~99 分，足夠滿足賽程需要，另外 4 個(gè) LED顯示器則用來記錄賽程時(shí)間，其中 2 個(gè)用于顯示分鐘， 2 個(gè)用于顯示秒鐘。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 本系統(tǒng)采用單片機(jī) AT89C51 作為本設(shè)計(jì)的核心元件。 本設(shè)計(jì)采用了第二種設(shè)計(jì)方式。 方案二： 利用硬件和軟件共同實(shí)現(xiàn) 采用芯片 AT89C5 LED 以及輔助電路組成。設(shè)計(jì)中秒脈沖發(fā)生器是采用 555 集成電路組成的多諧振蕩器構(gòu)成，通過計(jì)算來產(chǎn)生比較準(zhǔn)確的 1 秒脈沖。 fosc=6MHZ 時(shí)， 1 機(jī)器周期 =2?s。其結(jié)構(gòu)圖如 圖 所示 ： 圖 3（兩個(gè) 8位獨(dú)立計(jì)數(shù)器） 基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 /計(jì)數(shù)初值 80C51 定時(shí) /計(jì)數(shù)初值計(jì)算公式： T=2N定時(shí)時(shí)間 /機(jī)器周期 其中 ： N 與工作方式有關(guān) ： 方式 0 時(shí) ， N=13； 方式 1 時(shí) ， N=16； 方式 3 時(shí) ， N=8。 C、定時(shí)器 T1 無模式 3, 可工作于方式 0、 2，但不能使用中斷方式。即C／ T、 GATE、 TR0、 TF0 和 T0 ()引腳、 INT0 ()引腳。 B、 TL0 可工作為定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式。 圖 方式 2（初始常數(shù)自動(dòng)重裝載） 3 當(dāng) TMOD 中 M1M0=11 時(shí)，定時(shí)器工作在方式 3。 B、用于計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，最大計(jì)數(shù)值為： 28＝ 256(個(gè)外部脈沖 )。 A、 16 位的計(jì)數(shù)器被拆成兩個(gè) 8 位，其中 TL0 用作 8 位計(jì)數(shù)器， TH0 用以保持計(jì)數(shù)初值。當(dāng) TMOD 中 M1M0=10 時(shí)，定時(shí)器工作在方式 2。 A、該模式是一個(gè) 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)方式。 1[5] 當(dāng) TMOD 中 M1M0=01 時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)器工作在方式 1。 何時(shí) T0 才開始定時(shí)或計(jì)數(shù)呢？首先 TR0=1，如果 GATE=0，則 T0 就可以定時(shí) /計(jì)數(shù)了；如果 GATE=1，則此時(shí) T0 并沒有開啟，而要等到引腳出現(xiàn)高電平才開始工作，當(dāng)引腳信號變?yōu)榈碗娖?T0 立即停止定時(shí)。即它作為計(jì)數(shù)器使用。 T0在工作方式 0 下的邏輯電路結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示 ： 圖 方式 0（ 13位計(jì)數(shù)器） 由圖可以看出，若 C=0，控制開關(guān)接通內(nèi)部振蕩器的十二分頻輸出，此時(shí) T0 就是對基于單片機(jī)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，即作為定時(shí)器使用。 TMOD 字節(jié)地址 89H，不能位操作，設(shè)置 TMOD 須用字節(jié)操作指令。 GATE=1，運(yùn)行同時(shí)受 TR0/TR1 和外中斷輸入信號的雙重控制。 C/T=0,定時(shí)工作方式，對片內(nèi)機(jī)周脈沖計(jì)數(shù) ,用作定時(shí)器。 其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作方式控制寄存器 TMOD TMOD 用于設(shè)定定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作方式。 TR0=1， T0 運(yùn)行 ； TR0=0， T0 停。 TR1=1， T1 運(yùn)行 ； TR1=0， T1 停。 B、 TF0： 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 溢出標(biāo)志。高 4 位與定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0、 T1 有關(guān)。且外部脈沖的最高頻率不能超過 時(shí)鐘頻率的 1/24。調(diào)整計(jì)數(shù)器初值，可調(diào)整從初值到計(jì)滿溢出的數(shù)值，即調(diào)整了定時(shí)時(shí)間和計(jì)數(shù)值。 3. 計(jì)數(shù)器由二個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器組成 [3]。 其結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 ： 內(nèi)部總線工作方式工作方式TH 1 TL 1 TH 0 TL 0 T C O N T M O DT 1( P ) T 0( P )微處理器內(nèi)部總線工作方式工作方式微處理器 圖 時(shí) /計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 定時(shí) /計(jì)數(shù)器概述 1. 80C51 單