【正文】 The electric circuit operating performance is stable ,Records points the effect and the demonstration effect is good ,Especially qualify factories and enterprise, school and villages Stadium .In addition ,the remote control coding, the decoding and monolithic integrated circuit39。s program structure is simple, the duty is clear, Easy to pile, Debugging and modify .The procedure readability is good, modifying the procedure could star to the part, other parts could be invariable. This system could be revised uses in other petitions.[Keywords]The Electron Records Points；Monolithic Integrated Circuit。 Dynamic Demonstration。目前傳統(tǒng)的球場記分牌采用記分員手動翻動記分牌記分，存在一些弊端，工作方式單一，顯示信息不多；記分員必須站在記分牌旁操作；無時間顯示功能。的比賽計時器的設(shè)計大都比較的復(fù)雜，所用芯片太多，造成整體的價格提高，而且軟件設(shè)計比較的復(fù)雜。本設(shè)計采用STC89LE52單片機作為核心部件，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、實用性強、操作簡便、具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特點，該設(shè)計方案完全滿足籃球計分器的設(shè)計要求。項目應(yīng)用于各種室內(nèi)外體育場館的電子記分牌此電路制作簿單、容易，制作魘需費用低廉，電路工作性能穩(wěn)定、可靠。在廠礦企照、學(xué)校及鄉(xiāng)鎮(zhèn)運凌球場安裝此無線遙控電子記分電路可在一定程度上提高球場的檔次。另一方面，該系統(tǒng)中所涉及的短距離無線通信技術(shù)目前在各種領(lǐng)域應(yīng)用廣泛：比如家庭、工廠與倉庫的自動化控制，安全監(jiān)視、保健監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)視，軍事行動、消防隊員操作指揮，貨單自動更新、庫存實時跟蹤以及游戲和互動式玩具等方面的低速應(yīng)用，以及用于連接下一代便攜式消費電器和通信設(shè)備等方面的高速應(yīng)用。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。硬件設(shè)計的主要任務(wù)是：LED數(shù)碼管顯示、LED點陣顯示、串口通信的設(shè)計以及輔助功能的設(shè)計。本文主要介紹了單片機實現(xiàn)記分牌的整個設(shè)計流程，采用C語言編寫程序。設(shè)計同時引用MAX232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。運行可靠，具有一定的使用價值和競爭價值。（二）在比賽的過程中能夠隨時刷新各隊在整個賽程中的比分，通過按鍵輸入比分，顯示在LED數(shù)碼管和點陣上。 設(shè)計思路根據(jù)設(shè)計任務(wù)與要求，設(shè)計思路如下：系統(tǒng)采用STC89LE52單片機軟件方法來實現(xiàn)。程序由延時函數(shù)、顯示函數(shù)、主函數(shù)、中斷函數(shù)、按鍵掃描函數(shù)等組成，主函數(shù)中調(diào)用顯示函數(shù)顯示時間、比分并調(diào)用延時函數(shù)，比分與時間相互切換進(jìn)而實現(xiàn)籃球比分。目前傳統(tǒng)的球場記分牌存在如下弊端：采用記分員手動翻動記分牌記分，工作方式單一，顯示信息不多；記分員必須站在記分牌旁操作；無時間顯示功能。為了實現(xiàn)以上功能，可選擇如下三種設(shè)計方案：方案一：手持端與顯示端采用有線加無線的方式連接。即：筆記本電腦與控制LED點陣的單片機采用有線的方式進(jìn)行連接，在比賽前參賽隊伍名稱等內(nèi)容可以由運行在筆記電腦上的軟件進(jìn)行修改。方案二：手持端與顯示端采用無線的方式連接。即：手持端不僅用于修改比賽隊伍的分?jǐn)?shù)，場次，時間等信息，而且用于設(shè)置參賽隊伍名稱。在記分牌的顯示端，用一塊單片機來控制LED點陣和LED數(shù)碼管，其顯示的參數(shù)均由手持端進(jìn)行遙控設(shè)置。LCD顯示ARM9觸摸屏無線模塊記分牌手持端結(jié)構(gòu)框圖LED點陣單片機LED數(shù)碼管無線模塊記分牌顯示端結(jié)構(gòu)框圖圖3 方案三結(jié)構(gòu)框圖如方案三結(jié)構(gòu)圖所示：在方案二的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。增加漢字輸入法的功能。在比賽的過程中，參賽隊伍的比賽分?jǐn)?shù)，場次，時間等信息參數(shù)可以由無線的手持端來遙控設(shè)置。方案二切實可行，實驗室能夠提供開發(fā)板等裝置完成該設(shè)計。唯一的缺憾是在設(shè)置參賽隊伍的名稱時，需要事先在手持端的程序中將可能的參賽隊伍名都考慮周到。由于用單片機做漢字輸入法非常繁瑣，因此如果要實現(xiàn)用手持端輸入任意名稱的參賽隊名，則顯得力不從心。手持端的控制器由單片機改為ARM9芯片，其輸入裝置也由矩陣鍵盤改為觸摸屏，這樣可以通過使用QT等軟件編寫漢字輸入法的功能的程序，借助操作系統(tǒng)強大的功能，進(jìn)一步完善該系統(tǒng)的功能。可以考慮在后續(xù)的嵌入式課程設(shè)計中選擇此方案，繼續(xù)完善該設(shè)計。3 硬件原理介紹 硬件方案設(shè)計圖4 遙控電子記分牌顯示端的結(jié)構(gòu)圖顯示端的設(shè)計主要由下面幾個部分組成：無線通信模塊（接受）、單品機驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示比賽分?jǐn)?shù)、單片機驅(qū)動LED點陣顯示比賽的隊伍名稱。由結(jié)構(gòu)圖與電路框圖可以知道記分牌顯示終端的設(shè)計有以下兩個部分：（接受）從結(jié)構(gòu)圖和電路框圖中可以知道顯示端的設(shè)計主要用了STC89LE52和MAX232芯片。 MAX232芯片的介紹圖8 MAX232電平轉(zhuǎn)換原理圖該產(chǎn)品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片。該器件符合TIA/EIA232F 標(biāo)準(zhǔn)，每一個接收器將TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/CMOS 電平。單5V 電源工作兩個驅(qū)動器及兩個接收器177。 設(shè)計要求利用單片機串行口，實現(xiàn)與一臺計算機串行口之間的通信。 主要內(nèi)容51單片機有一個全雙工的串行通訊口[7]，所以單片機和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。我們采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GN、D第2腳的RXD、第3腳的TXD。實驗室所提供的51單片機實驗板上已經(jīng)裝配好了全部硬件。軟件界面如下圖6所示，我們先要設(shè)置一下串口通訊的參數(shù)，將波特率調(diào)整為9600,串口選擇為COM1，當(dāng)然將實驗室提供的51單片機實驗板的串口也要和電腦的COM1連接，將燒寫有以下程序的單片機插入單片機實驗板的萬能插座中，并接通51單片機實驗板的電源，這時只要按下K1一次，在串口調(diào)試助手軟件的接收區(qū)界面中就會增加一個“AF”字符，表示單片機向電腦發(fā)送“AF”字符成功。 ch=0。 ch=SBUF。 count++。 } if((ch==39。)amp。(RxBuf[count2]==39。)) { RxBuf[count]=39。 count=0。 //onceitinterrupted ,clear the flag!!MCUPC發(fā)送數(shù)據(jù) transmitONE(RxBuf[0])。 transmitONE(RxBuf[2])。 transmitONE(RxBuf[4])。 transmitONE(RxBuf[6])。 } }在以上串口中斷的子程序中,我們設(shè)置了一個判斷條件,如果單片機處于收到來自外部的串口中斷的狀態(tài),則跳轉(zhuǎn)到接受數(shù)據(jù)狀態(tài),反之,如果狀態(tài)為發(fā)送數(shù)據(jù),則工作在發(fā)送多個字節(jié)的狀態(tài)。 單片機驅(qū)動LED顯示該模塊分為兩部分內(nèi)容，一部分為單片機驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示，另一部分為單片機驅(qū)動LED點陣顯示。常用的為4～8位八段LED數(shù)碼管顯示器，即需要4～8個LED數(shù)碼管。本部分利用了動態(tài)掃描的方法，利用該方法設(shè)計的多路LED數(shù)碼管顯示系統(tǒng)具有硬件設(shè)備簡單，可移植性好，成本低廉的特點，在各種儀表顯示系統(tǒng)中應(yīng)用效果良好。本部分利用單片機的一個并行I／O口實現(xiàn)多個LED顯示的簡單方法，圖11所示是該電路的硬件原理圖?！　D11 LED動態(tài)掃描電路圖顯示時，其顯示數(shù)據(jù)從STC89LE52RC單片機的P1口輸出送往寄存器74LS254的A端，然后驅(qū)動后將變成的并行數(shù)據(jù)從輸出端Q0～Q7輸出，將輸出的LED段選碼同時送往數(shù)碼管LED0～LED10。由于人眼的殘留效應(yīng)，這11個數(shù)碼管看上去幾乎是同時顯示。 for(i=0。i++) { P2=tab2[i]。//數(shù)碼管段顯 if((i==8)amp。(dot==0)) { P1amp。 } delay(10)。//時間不能太短，否則閃爍 }}根據(jù)本部分的要求，我們需要用LED顯示11個數(shù)字，其代表的數(shù)據(jù)如下：第0～2數(shù)碼管顯示甲隊的得分；3～5數(shù)碼管顯示乙隊的得分；6數(shù)碼管顯示當(dāng)前的比賽場次；7～10數(shù)碼管顯示倒計時的時間。 單片機驅(qū)動LED點陣顯示為了更加方便快捷地顯示各種實時信息，LED點陣顯示屏已經(jīng)慢慢融入了我們的生活。本模塊中是采用一片STC89LE52RC單片機為核心器件， 16塊88 LED點陣數(shù)碼管以及其他一些中規(guī)模集成芯片進(jìn)行設(shè)計的，能實現(xiàn)不同字體的左右滾動及靜止顯示功能，并能調(diào)節(jié)其滾動速度。1. 方案論證（1）顯示部分顯示部分是本次研究最核心的部分，對于LED88點陣顯示有以下兩種方案，分為動態(tài)顯示子程序和靜態(tài)顯示子程序，動態(tài)顯示與靜態(tài)顯示比較各有優(yōu)缺。若為1 則表示二極管被點亮。對于靜態(tài)顯示方式方式,靜態(tài)顯示的亮度高，占用CPU的時間短，但它所需的譯碼驅(qū)動裝置很多,引線多而復(fù)雜,成本高,且可靠性也較低。動態(tài)顯示可以避免靜態(tài)顯示的問題，但設(shè)計上如果處理不當(dāng),易造成亮度低,閃爍。動態(tài)顯示采用多路復(fù)用技術(shù)的動態(tài)掃描顯示方式, 復(fù)用的程度不是無限增加的, 因為利用動態(tài)掃描顯示使我們看到一幅穩(wěn)定畫面的實質(zhì)是利用了人眼的暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管發(fā)光時間的長短, 發(fā)光的亮度等因素。 鑒于上述原因, 我們采用方案二。方案二：點陣行掃描用單片機I/O口，列掃描用74HC154地址譯碼器，譯碼器只需二個I/O口控制，這樣就可以剩余更多的I/O資源做其他事情。88點陣數(shù)碼管：88 點陣LED的工作原理:只要其對應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。 圖12 88點陣LED外觀及引腳圖13 LED點陣及LED數(shù)碼管在PROTEUS下的仿真圖LED點陣顯示屏采用1616共256個象素的點陣顯示一個漢字，通過萬用表檢測發(fā)光二極管的方法測試判斷出該點陣的引腳分布。單片機STC89LE52RC按照設(shè)定的程序在P0和P2接口輸出與內(nèi)部漢字對應(yīng)的代碼電平送至LED點陣的行選線(高電平驅(qū)動)，從而選中相應(yīng)的象素LED發(fā)光，并利用人眼的視覺暫留特性合成整個漢字的顯示。即國標(biāo)漢字庫中的每一個字均由256點陣來表示。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256象素范圍內(nèi)的任何圖形。漢字可拆分為上部和下部，上部由816點陣組成，下部也由816點陣組成。上半部第一列完成后，繼續(xù)掃描下半部的第一列，還是由下往上掃描，即從P20向P27，從圖11可以看到，這列全不亮，即為00000000，十六進(jìn)制為00h。上述方法雖然能夠讓我們弄清楚漢字點陣代碼的獲取過程，但是依靠人工方法獲取漢字代碼是一件非常繁瑣的事情。注：本設(shè)計取模方式為列掃描，取模走向為低位在前，字體為華文新魏，陽端IO口行驅(qū)動順序由上往下：P00P07,P20P27。為了符合視覺暫留要求，點掃描方法的掃描頻率必須大于1664=1024 Hz，周期小于1 ms即可。圖15 遙控電子記分牌顯示端的實物圖 擴展部分遙控電子記分牌該模塊是在綜合設(shè)計的基礎(chǔ)上，增加無線射頻模塊，實現(xiàn)遙控功能。 RX Mode: (9) 標(biāo)準(zhǔn)DIP間距接口，便于嵌入式應(yīng)用因此我們選用了RF905無線模塊作為本次擴展部分的通信載體[26] 。ShockBurst RX 接收流程：A. 當(dāng)TRX_CE為高、TX_EN為低時，RF905進(jìn)入ShockBurstTM接收模式；B. 650us后，RF905不斷監(jiān)測，等待接收數(shù)據(jù)；C. 當(dāng)RF905檢測到同一頻段的載波時，載波檢測引腳被置高；D. 當(dāng)接收到一個相匹配的地址，AM引腳被置高；E. 當(dāng)一個正確的數(shù)據(jù)包接收完畢， RF905自動移去字頭、地址和CRC校驗位，然后把DR引腳置高F. 微控制器把TRX_CE置低，nRF905進(jìn)入空閑模式；G. 微控制器通過SPI口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)；H. 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢，nRF905把DR引腳和AM引腳置低；I. nRF905此時可以進(jìn)入ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機模式。:STC89LE52單片機正常工作模式典型功耗為4～7mA，5V供電情況下，兩塊系統(tǒng)板的功耗為：5V*7mA*2=70mW。c. RF905射頻模塊TX Mode: 在+10dBm情況下，電流為30mA， 工作，長期處于TX Mode下，功耗為30mA*=100mW。若采用容量為2Ah/5V鋰電池供電，工作時間為2000/500=4小時。因此完全滿足實際需求。:STC89LE52單片機正常工作模式典型功耗為47mA，5V供電情況下，兩塊系統(tǒng)板的功耗為：5V*7mA*2=70mW。c. LED數(shù)碼管的功耗：采用高亮LED，每個數(shù)碼管功耗約為300 mW，總功耗：9*300=。顯示端總功耗：++9+=≈12W。因此完全滿足實際需求。b. 在+10dBm情況下，