【正文】 器構(gòu)成。 AT89C51 中有一個(gè)用于長(zhǎng)春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(diǎn)在于：在同一時(shí)間可以顯示不同的字符；但缺點(diǎn)就是占用端口資源較多 [3]。 所謂靜態(tài)驅(qū)動(dòng)，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)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(shuō)，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(gè)點(diǎn)所在位置對(duì)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(jì)的過(guò)程中主要選取了以下一些器件： 單片機(jī)： 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(jì) 這次設(shè)計(jì)的核心是：如何運(yùn)用 AT89C51 單片機(jī)， CD451 譯碼芯片， CD4094 8位移位寄存器。 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，特在本設(shè)計(jì)中設(shè)立了 7個(gè)按鍵。即比賽前將時(shí)間設(shè)置好，比賽開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)到零為止。另外 4個(gè) LED 顯示器則用于記錄賽程的時(shí)間，其中兩個(gè)用于顯示分鐘；長(zhǎng)春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 2個(gè)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(jì) 系統(tǒng)構(gòu)成框圖 基于單片機(jī)系統(tǒng)的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分器的系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖 31 所視。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動(dòng)發(fā)聲 [2]。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、震動(dòng)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(dòng)的蜂鳴器，蜂鳴器都是用音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)的， 都 是交流驅(qū)動(dòng) 。 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(dòng)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(bào)警器 長(zhǎng)春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 報(bào)警器的分類 蜂鳴器有兩類 3大品種 。同型號(hào)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(dòng)態(tài)顯示電路。從下圖可以看出，每位 LED顯示器需要單獨(dú)占用 8根端口線，因此，在數(shù)據(jù)較多的時(shí)候，往往不采用這種設(shè)計(jì)，而是采用動(dòng)態(tài)顯示方式 [3]。在本次設(shè)計(jì)中，采用的是靜態(tài)顯示。 如圖 23所示。中 7個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)賀點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)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(jià)格較低。段 式與數(shù)碼管類似，行點(diǎn)陣式一般是英文字符，全點(diǎn)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(jiǎn)單，價(jià)格便宜，接口容易實(shí)現(xiàn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)加密位 LB1 被編程時(shí)，在復(fù)位期間， EA 斷的邏輯電平長(zhǎng)春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 被采樣并鎖存，如果單片機(jī)上電后一直沒(méi)有 服位，則鎖存起的初始值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，這個(gè)隨機(jī)數(shù)會(huì)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(wú)效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重新啟動(dòng)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(jìn)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(shí)器，計(jì)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(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。 長(zhǎng)春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)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(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) 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(dòng) LED 兩個(gè)外部中斷源 1 個(gè)串行中斷 兩個(gè) 16位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 32 個(gè)雙向 I/O 口 兼容 MCS— 51指令系統(tǒng) P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地 址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個(gè)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(chǔ)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(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)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(shuō)明 VCC：供電電壓。 如圖所示 圖 21 為 AT89C51 單片機(jī)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(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中端口， 2個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。它 是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)， 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， AT89C51 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 AT89C51 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89C51 提供了高性價(jià)比的解決方案 [7]。 (3) 怎樣利用串行口來(lái)擴(kuò)展顯示接口等 [6]。 通過(guò)本次基于 C51 系列籃球計(jì)時(shí)計(jì)分器的設(shè)計(jì)，可以了解、熟悉有關(guān)單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的過(guò)程，并加深對(duì)單片機(jī)的理解和應(yīng)用以 及掌握單片機(jī)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(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)包含了 8051 系列單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成，同時(shí)在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展了一些使用性強(qiáng)的外圍接口。它具有價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定，操作方便并且易于攜帶等特點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)用由 AT89C51 編程控制 LED 七段數(shù)碼管作顯示的球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)。 通過(guò)此次基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的籃球計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)，我們可以更清楚詳細(xì)的了解單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本指令功能、編程步驟和技巧來(lái)講述單片機(jī)編程，并對(duì)MCS51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行講述，以及基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的相關(guān)芯片的工作原理，并且可以在將來(lái)的工作和學(xué)習(xí)中加以應(yīng)用 [5]。 設(shè)計(jì)意義 單片機(jī) 的 應(yīng)用 是具有高度 現(xiàn)實(shí)意義 的 。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了 便利條件。 關(guān)鍵詞 ：?jiǎn)纹瑱C(jī) 籃球賽計(jì)時(shí) 籃球賽計(jì)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(zhǎng)春理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ 1 Abstract ........................................................................................................................... 1 目 錄 ............................................................................