【正文】 _ ss tt aa rr tt aa tt tt aa cc kk ss ee tt nn 比比比 賽賽賽 倒倒倒 計計計 時時時 _ _ : _ _ ss ee tt ff tt uu pp dd oo wnn 第第第 _ 場場場 進進進 攻攻攻 倒倒倒 計計計 時時時 _ _ 按按按 鍵鍵鍵 操操操 作作作 6 （ 2） 采用單片機的動態(tài)掃描方式動態(tài)顯示比分、比賽倒計時、進攻倒計時、場次，共需要 13 位 LED 數(shù)碼管 （ 3） 通過按鍵修改球隊名稱，及比賽剩余時間等，并設置暫停鍵，實現(xiàn)倒計時全部暫停。 球隊名 _ _ _ vs _ _ _ 比分 _ _ _ : _ _ _ 比賽剩余時間 _ _ : _ _ 第 __場 進攻剩余時間 _ _ 系統(tǒng)硬件設計 面板設計： 籃球記分牌的實現(xiàn)方法有很多，可以分為兩 大類：第一類是全部采用硬件實現(xiàn)；第二類是采用硬件和軟件想結(jié)合的方法實現(xiàn)。其具體功能及實現(xiàn)在以下兩章做詳細介紹。單片 機以微小的體積和編程的靈活性而產(chǎn)生多種控制功能，完全可以滿足需求。 (4)在智能接口中的應用 計算機系統(tǒng) ,特別是較大型的工業(yè)測控系統(tǒng)中采用單片機進行接口的控制管理 ,單片機與主機并行工作 ,可大大提高系統(tǒng)的運行速度 .例如 ,在大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中 ,用單片機對模 /數(shù)轉(zhuǎn)換接口進行控制不僅可提高采集速度 ,還可以對數(shù)據(jù) 4 進行預處理 .如數(shù)字濾波 ,誤差修正 ,線性化處 理等 . (5)在人類生活中的應用 單片機由于其價格低廉 ,體積小巧 ,被廣泛應用在人類生活的諸多場合 ,如洗衣機 ,電冰箱 ,空調(diào)器 ,電飯煲 ,視聽音響設備 ,大屏幕顯示系統(tǒng) ,電子玩具 ,信用卡 ,樓宇防盜系統(tǒng)等 .單片機將使人類的生活更加方便舒適 ,豐富多彩。 (2)在智能化儀器儀表中的應用 單片機應用于儀器儀表設備中促使儀器儀表向數(shù)字化 ,智能化 ,多功能化和綜合化等方向發(fā)展 .單片機的軟 件編程技術(shù)使長期以來測量儀表中的誤差修正 ,線性化的處理等難題迎刃而解。 單片機的基本組成 單片機的結(jié)構(gòu)特征是將組成計算機的基本部件集成在一塊晶體芯片上 ,構(gòu)成一臺功能獨特的 ,完整的單片微型計算機 . 單片機的特點 單 片機獨特的結(jié)構(gòu)決定了它具有如下特點 . (1)高集成度 ,高可靠性 單片機將各功能部件集成在一塊晶體芯片上 ,集成度很高 ,體積自然也是最小的 .芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設計的 ,內(nèi)部布線很短 ,其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的 ,常數(shù)及表格等固化在 ROM 中不易破壞 ,許多信號通道均在一個芯片內(nèi) ,故可靠性高 . (2)控制功能強 為了滿足對對象的控制要求 ,單片機的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件 :分支轉(zhuǎn)移能力 ,I/O 口的邏輯操作及位處理能力 ,非常適用于專門的控制功能 . (3)低電壓 ,低功耗 為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng) ,許多單片機內(nèi)的工作電壓僅為 ～,而工作電流僅為數(shù)百微安 . (4)優(yōu)異的性能價格比 單片機的性能極高 .為了提高速度和運行效率 ,單片機已開始使用 RISC 流水線和 DSP 等技術(shù) .單片機的尋址能力也已突破 64KB 的限制 ,有的已可達到 1MB 和16MB,片內(nèi)的 ROM容量可達 62MB,RAM容量則可達 ,因而銷量極大 ,各大公司的商業(yè)競爭更使其價格十分低廉 ,其性能價格比極高 . 單片機的應用 由于單片機功能的飛速發(fā)展 ,它的應用范圍日益 廣泛 ,已遠遠超出了計算機科學的領(lǐng)域 .小到玩具 ,信用卡 ,大到航天器 ,機器人 ,從實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 ,過程控制 ,模糊控制等智能系統(tǒng)到人類的日常生活 ,到處都離不開單片機 .其主要的應用領(lǐng)域如下。 運行可靠，具有一定的使用 價值 和競爭價值。設計同時引用 MAX7219專用 LED 驅(qū)動芯片，解決了多位 LED 數(shù)碼管同時顯示的問題 ，硬件結(jié)構(gòu)緊湊，成本低。本文主要介紹了單片機實現(xiàn)籃球記分牌的整個設計流程，采用匯編語言編寫程序。硬件設計的主要任務是： LED 數(shù)碼管 顯示 、 按鍵 控 制系統(tǒng)設計以及輔助功能的設計。 1 目錄 摘要 ???????????????????????????? 2 第 1 章 引 言 單片機的特點及發(fā)展概況 ???????????????? 3 單片機的基本組成 ??????????????????? 3 單片機的特點 ????????????????????? 3 單片機的應用 ????????????????????? 3 單片機的發(fā)展概況 ??????????????????? 4 單片機在籃球記分牌中 的應用 ?????????????? 4 第 2 章 籃球記分牌硬件設計 設計題目分析 ????????????????????? 5 系統(tǒng)硬件設計 ????????????????????? 5 硬件設計電路圖 ???????????????????? 13 第 3 章 籃球記分牌系統(tǒng)軟件設計 軟件設計思路及程序流程圖 ??????????????? 15 程序清單 ??????????????????????? 26 第 4 章 畢業(yè)設計小結(jié) 計心得及改進 ????????????? ???????? 41 致 謝 ?????????????????????????? 42 參考文獻 ?????????????????????????? 43 摘 要： 2 單片機是把主要計算機功能部件都集成在一塊芯片上的微型計算機。它是一種集計數(shù)和多接口于一體的微控制器，被廣泛應用在智能產(chǎn)品和工業(yè)自動化上，而 51 單片機是個單片機中最為典型和最有代表性的一種 本次畢業(yè)設計的主要任務是設計一個籃球比賽記分牌，包括硬件設計和軟件設計。軟件設計包括：功能選擇、倒計時的實現(xiàn)。本課題選擇 AT89C51為核心控制元件，設計了日常比賽中用到的籃球記分牌。該單片機籃球記分牌可適應不同籃球規(guī)則，通過按鍵修改每個設置。 關(guān)鍵詞 ： AT89C51 單片機、 LED 數(shù)碼管、 MAX721匯編、籃球記分牌 第一章 引 言 單片機的特點及發(fā)展概況 單片機是一個單芯片形態(tài) ,面向控制對象的嵌入式應用計算機系統(tǒng) .它的出 3 現(xiàn)及發(fā)展使計算機技術(shù)從通用型數(shù)值計算領(lǐng)域進入到智能化的控制領(lǐng)域 .從此 ,計算機技術(shù)在兩個重要領(lǐng)域 —— 通用計算機領(lǐng)域和嵌入式計算機領(lǐng)域都得到了極其重要的發(fā)展 ,并正在深深地改變著我們的社會。 (1)在測控系統(tǒng)中的應用 單片機可以用于構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng) ,自適應控制系統(tǒng) ,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等 .例如 ,工業(yè)上的鍋爐控制 ,電機控制 ,車輛檢測系統(tǒng) ,水閘自動控制 ,數(shù)控機床及軍事上的雷達 ,導彈系統(tǒng)等。 (3)在機電一體化中的應用 單片機與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品結(jié)合使傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化 ,控制走向智能化 ,構(gòu)成新一代的機電一體化產(chǎn)品 .這是機械工業(yè)發(fā)展的方向。 單片機的發(fā)展概況 單片機出現(xiàn)的歷史并不長 ,它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器的產(chǎn)生與發(fā)展大體上同步 . 1970年微型計算機研制成功后 ,隨即在 1971年 ,美國 Intel公司生產(chǎn)出了 4位單片機 4004,它的特點是結(jié)構(gòu)簡單 ,功能單一 ,控制能力較弱 ,但價格低廉 .1976 年Intel公司推出了 MCS48系列單片機 ,它以體積小 ,功能全 ,價格低等特點獲得了廣泛的應用 ,成為單片機發(fā)展進程中的一個重要階段 ,此可謂是第一代單片機 . 在 MCS48系列單片機的基礎(chǔ)上 ,Intel公司在 20世紀 80年代初推出了第二代單片機的代表 MCS51 系列單片機 .這一代單片機的主要技術(shù)特征是為單片機配置了完美的外部并行總線和串行通信接口 ,規(guī)范了特殊功能寄存器的控制模式 ,以及為增強控制功能而強化布爾處理系統(tǒng)和相關(guān)的指令系統(tǒng) ,為發(fā)展具有良好兼容性的新一代單片機奠定了良好的基礎(chǔ) . 近幾年出現(xiàn)了具有許多新 特點的單片機 ,可稱之為第三代單片機 .它以新一代的80C51 系列單片機為代表 .同時 16位單片機也有很大發(fā)展 . 盡管目前單片機品種繁多 ,但其中最為典型的仍當屬 Intel公司的 MCS51系列單片機 .它的功能強大 ,兼容性強 ,軟硬件資料豐富 .國內(nèi)也以此系列的單片機應用最為廣泛 .直到現(xiàn)在 MCS51 仍不失為單片機中的主流機型 .在今后相當長的時間內(nèi) ,單片機應用領(lǐng)域中的 8 位機主流地位還不會改變 . 單片機在籃球記分牌中的應用 由于 本次設計的簡單籃球記分牌 體積小，故要求其控制器體積更小以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。 可以適應不同規(guī)則下操作。 第二章 硬件設計 設計題目 分析 5 題目： 籃球比賽電子記分牌 題目要求： (縮寫 )或用 LED 點陣顯示中文名 ，進攻剩余時間，這些剩余時間變?yōu)?0時 發(fā)出相應警報 ，及比賽剩余時間，并設置暫停鍵。這里采用單片機實現(xiàn)電子鐘屬于第二種方法。按鍵有 6個分別為 START 鍵 ATTACK 鍵 UP鍵 DOWN 鍵 SETN 鍵 SETFT 鍵和一個狀態(tài)開關(guān) active （ 4） 通過蜂鳴器發(fā)出倒計時到報警信號，節(jié)時到報警 2 秒鐘，竟工倒計時到報警 1 秒 按鍵及開關(guān)功能設定 START 鍵 比比比 賽賽賽 開開開 始始始 //暫暫暫 停停停 ATTACK 鍵 進進進 攻攻攻 開開開 始始始 UP 鍵 加加加 11 DOWN 鍵 減減減 11 SETN 鍵 設設設 置置置 球球球 隊隊隊 名名名 、 節(jié)節(jié)節(jié) 時時時 、 節(jié)節(jié)節(jié) 數(shù)數(shù)數(shù) 、 進進進 攻攻攻 限限限 時時時 SETFT 鍵 修修修 改改改 比比比 分分分 、 修修修 正正正 比比比 賽賽賽 時時時 間間間 、 修修修 正正正 進進進 攻攻攻時時時 間間間 開關(guān) active 比比比 賽賽賽 前前前 //比比比 賽賽賽 中中中 狀狀狀 態(tài)態(tài)態(tài) 開開開 關(guān)關(guān)關(guān) 硬件設計框圖： 系統(tǒng)硬件設計 1. 器件選型 （ 1） 根據(jù)以上列出的主要功能，單片機可選用 Atmel 公司生產(chǎn)的，與 8031完全兼容的 AT89C51 單片機，該單片機 除了具有 8031 所有的功能外，該單片機還帶有 4KBde FLASH 的程序存儲器，外部不需要擴展程序存儲器，此時 P0、 P P P3可以用做通用 I/O 口使用。 （ 2） MAX7219 專用 LED 驅(qū)動芯片 ， 是一種高集成化的串行輸入 /輸出的共陰極 LED 顯示驅(qū)動器。 MAX7219 內(nèi)部設有掃描電路，除了更新顯示數(shù) 據(jù)時從單片機接收數(shù)據(jù)外，平時獨立工作，極大地節(jié)省了 MCU 有限的運行時間和程序資源。 （ 4） 報警電路采用單音頻報警 （ 5） 綜合其優(yōu)缺點， LED 顯示采用動靜結(jié)合方式 。通過指令設置這些工作寄存器，可以