實訓(xùn)項目籃球記分牌單片機設(shè)計

1、2009級學(xué)生單片機課程設(shè)計 單片機課程設(shè)計報告書課題名稱 籃球賽計時計分電路 姓 名 學(xué) 號 院 系通信與電子工程學(xué)院專 業(yè)電子信息工程指導(dǎo)教師 2012年 6 月14日 一、設(shè)計任務(wù)及要求：。1.1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個單片機系統(tǒng)用于籃球比賽計時計分，滿足以下功能要求： 能記錄整個賽程的比賽時間，并能修改比賽時間、暫停比賽時間；能隨時刷新甲、乙兩隊在整個比賽過程中的比分；中場交換比賽場地時，能交換甲、乙兩隊比分的位置；比賽結(jié)束時，能發(fā)出報警聲。1.2 設(shè)計要求1.畫出總體設(shè)計框圖，以說明計時計分器獨立的功能模塊組成，標(biāo)出各個模塊之間互相聯(lián)系。2.設(shè)計各個功能模塊的電路圖，加上原理說明。3.選擇

2、合適的元器件，在面板上接線驗證、調(diào)試各個功能模塊的電路，在接線驗證時設(shè)計、選擇合適的輸入信號和輸出方式，在確定電路充分正確性同時，輸入信號和輸出方式要便于電路的測試和故障排除。4.在驗證各個功能模塊基礎(chǔ)上，對整個電路的元器件和布線進(jìn)行合理布局，進(jìn)行整個計時計分電路的接線調(diào)試。指導(dǎo)教師簽名： 2012年 6 月 14 日 二、指導(dǎo)教師評語：指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 三、成績驗收蓋章 年 月 日 籃球計時計分電路課程設(shè)計 （湖南城市學(xué)院通電與電子工程學(xué)院電子信息工程專業(yè),益陽,413000）1 設(shè)計任務(wù)1.1 設(shè)計目的1. 了解計時計分器組成及工作原理。2. 進(jìn)一步掌握計時計分器的設(shè)計方法 3.

3、 進(jìn)一步掌握芯片的邏輯功能及使用方法。 4. 熟悉集成電路的引腳安排.。1.2 設(shè)計指標(biāo)設(shè)計一個單片機系統(tǒng)用于籃球比賽計時計分，滿足以下功能要求： （1） 能記錄整個賽程的比賽時間，并能修改比賽時間、暫停比賽時間。 （2）能隨時刷新甲、乙兩隊在整個比賽過程中的比分。 （3）中場交換比賽場地時，能交換甲、乙兩隊比分的位置。 （4）比賽結(jié)束時，能發(fā)出報警聲。1.3 設(shè)計要求1.畫出總體設(shè)計框圖，以說明計時計分器獨立的功能模塊組成，標(biāo)出各個模塊之間互相聯(lián)系。2.設(shè)計各個功能模塊的電路圖，加上原理說明。3.選擇合適的元器件，在面板上接線驗證、調(diào)試各個功能模塊的電路，在接線驗證時設(shè)計、選擇合適的輸入信號

4、和輸出方式，在確定電路充分正確性同時，輸入信號和輸出方式要便于電路的測試和故障排除。4.在驗證各個功能模塊基礎(chǔ)上，對整個電路的元器件和布線進(jìn)行合理布局，進(jìn)行整個計時計分電路的接線調(diào)試。2、設(shè)計思路與總體框圖.本設(shè)計是采用AT89C52單片機為核心設(shè)計的一個用于賽場的籃球計時計分器。本設(shè)計采用定時器T0中斷計時，顯示部分分為計時和計分顯示兩部分，均采用共陰極LED顯示。單片機P3口（P3.0P3.5）是計時計分顯示共用的掃描口，P0口是計時數(shù)據(jù)輸出口，P2口是計分?jǐn)?shù)據(jù)輸出口。計時部分計時范圍寬，而且可定時設(shè)定與小時、分鐘調(diào)整；計分部分調(diào)整靈活，顯示范圍寬，足以滿足各種規(guī)模賽程需要。兩個顯示模塊均

5、采用動態(tài)掃描方式顯示。圖1所示為計時計分器的總體框圖。圖1 計時計分器結(jié)構(gòu)框圖3、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計3.1、時鐘電路 MCS-51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，此放大器的輸入和輸出端分別是引腳XTAL1和XTAL2，在XTAL1和XTAL2上外接時鐘源即可構(gòu)成時鐘電路。有內(nèi)部和外部兩種時鐘產(chǎn)生方式。本設(shè)計采用的是外部方式。3.2、復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。上電復(fù)位設(shè)利用電容充電來實現(xiàn)的，即上電瞬間RST/Vpd

6、端的電位與Vcc相同，隨著充電電流的減少，RST/Vpd的電位下降，最后被嵌位在0V。按鈕電平復(fù)位是當(dāng)按下按鈕后，電源Vcc通過電阻R施加在單片機復(fù)位端RST/Vpd上，實現(xiàn)單片機復(fù)位。本設(shè)計采用的是上電+按鈕電平復(fù)位電路，是上電自動復(fù)位與按鈕電平復(fù)位電路的組合，當(dāng)振蕩頻率選11.0592MH時。電容C取10u，R取10K，Rs取1K。 3.3、按鍵控制電路設(shè)計采用的是用查詢方式的，也就是把按鍵接在P1口，用程序查詢方式查詢那個按鍵按下，執(zhí)行相應(yīng)的操作。3.4、數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管實際上是由7個發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點就是8個。我們分別把他命名為A,B,C,D,E,F,G,H。假設(shè)我

7、們要顯示一個數(shù)字2, 那么 A、B、G、E、D這5個段的發(fā)光管亮就可以了，C、F、H不亮，同時由于接法為共陽接法，那么為低電平是亮，為高電平是滅。從高往低排列， P1.7-P1.0寫成二進(jìn)制為01111110， 把他轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制則為A2H。本設(shè)計采用的是數(shù)碼管動態(tài)顯示。3.5、定時報警電路定式報警電路4、軟件設(shè)計4.1、程序流程圖籃球比賽中，得分可分為1分、2分、3分三種情況，但為了方便我們在這只設(shè)置加1分，得2分、3分的情況可用按2次、3次加1分得到。還設(shè)置了定是報警鍵。根據(jù)這樣的設(shè)計要求，結(jié)合數(shù)碼管的顯示以及52單片機中計數(shù)器的工作實現(xiàn)方式、接口應(yīng)用、中斷控制等可設(shè)計出程序流程圖如下：4

8、.2、程序分析本設(shè)計采用AT89S52單片機中的一個16位的定時/計數(shù)器T0，分別由TH0和TL0組成，它們均是8位寄存器，在特殊功能寄存器中占地址8AH-8DH。它們用于存放定時或計數(shù)的初始值。此外，內(nèi)部還有一個8位的方式寄存器TMOD和一個8位的控制寄存器TCON。用于選擇和控制定時/計數(shù)器的工作。5程序設(shè)計仿真在計算機中打開PROTEUS軟件，建立新的項目，在元件庫中選擇相應(yīng)的元件，放在編輯窗口中，依次連線，組成仿真原理圖。 計時工作仿真狀態(tài)圖： 甲乙兩隊計分工作仿真狀態(tài)圖：6.總結(jié)與體會6.1 總結(jié)1.根據(jù)原理和芯片引腳圖，分功能設(shè)計原理圖，并根據(jù)接線順序分步驟驗證。2.容易出現(xiàn)故障為

9、接觸不良。a)集成塊引腳方向預(yù)先彎好對準(zhǔn)面板的金屬孔，再小心插入。b)導(dǎo)線的剝線長度與面包板的厚度相適應(yīng)（比板的厚度稍短）。c) 導(dǎo)線的裸線部分不要露在板的上面，以防短路。d)導(dǎo)線要插入金屬孔中央。3.注意芯片的控制引腳必須正確接好4.檢查故障時除測試輸入、輸出信號外，要注意電源、接地和控制引腳。5.要注意芯片引腳上的信號與面包板上插座上信號是否一致（集成塊引腳與面包板常接觸不良）。6.2 體會這次課程設(shè)計歷時二個星期左右，通過這兩個星期的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高?；仡櫰鸫舜螁纹瑱C課程設(shè)計，我仍感慨頗多，的確

10、，從選題到定稿，從理論到實踐，在接近兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對C語言

11、程序設(shè)計掌握的不夠通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。7.參考文獻(xiàn)：附1/*程 序 名：籃球記分牌測試程序編輯時間：2012-06-14編 輯 者: 修改時間：硬件平臺：MCU:At89C51 晶振：12MHz硬件連接：功能說明：按下K1鍵，甲隊加1分按下K2鍵，乙隊加1分 按下K5交換記分牌 按下K3鍵，開始/停止比賽按下K4：調(diào)整比賽時間 第14位數(shù)碼管為比賽時間的分和秒，第58位數(shù)碼管分別為兩隊的分?jǐn)?shù)測試結(jié)果：OK注 意:*/頭文件#include#include#includedisplay.h#includedelay.h#includekey.h/變量定義unsi

12、gned char disp_buff14=1,2,0,0; /比賽時間顯示緩沖區(qū)unsigned char disp_buff24=0; /兩隊得分顯示緩沖區(qū)unsigned char minute=12,second=0; /比賽時分秒unsigned char score1=0,score2=0; /兩隊的比賽得分bit volatile finish_flag=0; /比賽完成標(biāo)志位unsigned char num=0; /定時累加計數(shù)unsigned char key=0; /保存鍵值/定時器T0初始化函數(shù)void initial() TMOD=0x80; TH0=(65536-1

13、0000)/256; TL0=(65536-10000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1;/*函 數(shù) 名：數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)數(shù)組處理函數(shù)入口參數(shù)：無出口參數(shù)：無*/void dispose(void)disp_buff10=minute/10;/分鐘的十位disp_buff11=minute%10;/分鐘的個位disp_buff12=second/10;/秒鐘的十位disp_buff13=second%10;/秒鐘的個位disp_buff20=score1/10;/甲隊得分的十位disp_buff21=score1%10;/甲隊得分的個位disp_buff22=score2/10

14、;/乙隊得分的十位disp_buff23=score2%10;/乙隊得分的個位/主函數(shù) void main(void) unsigned char temp; initial();/定時器T0初始化 while(1) key=key_scan();/按鍵掃描switch(key)case 1:score1+;/K1按下，甲隊加1分 if(score1=100)score1=99; break;case 2:score2+;/K2按下，乙隊加1分 if(score2=100)score2=99; break;case 5:temp=score1;/K5按下，交換記分牌 score1=score2

15、; score2=temp; break;case 3:TR0=TR0;/K3按下，停止或開始比賽 break;case 4:if(TR0=0)/停止比賽時，按下K4鍵可以調(diào)整比賽時間 minute+;if(minute=60) minute=0; break;default:break;dispose();diaplay(disp_buff1,disp_buff2);if(finish_flag)P1=0x08;minute=second=0; /定時器T0中斷服務(wù)函數(shù)void T0_time()interrupt 1 TH0=(65536-20000)/256; TL0=(65536-20

16、000)%256; num+; if(num=250) num=0; if(second=0) if(minute=0)/比賽時間到，則停止計時TR0=0;finish_flag=1;elsesecond=60;minute-; second-; /*程 序 名：8位共陽七段數(shù)碼管動態(tài)顯示程序編輯時間：2012-06-14編 輯 者：x_z_yQ Q：812550826修改時間：硬件平臺：MCU：At89c51晶振：12MHz 8位共陽七段數(shù)碼管硬件連接：第14位數(shù)碼管段選P0 位選P30,P31,P32,P33 第58位數(shù)碼管段選P2 位選P30,P31,P32,P33注 意：*/頭文件#i

17、nclude#include#includedelay.h#includedisplay.h/變量定義unsigned char code disptable= 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71 ;/定義0F所對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)組disptable/* 函 數(shù) 名：一位數(shù)碼管顯示函數(shù)入口參數(shù)：unsignedchar num 對應(yīng)的第幾個數(shù)碼管 unsigned char dat1，dat2 對應(yīng)要顯示的數(shù)出口參數(shù)：無*/void seg_display(unsig

18、ned char num,unsigned char dat1,unsigned char dat2)P3&=0xf0;/消影P0=disptabledat1;/第14位數(shù)碼管段選P2=disptabledat2;/第58位數(shù)碼管段選P3=_cror_(0x08,num);/位選/* 函 數(shù) 名：八位數(shù)碼管顯示函數(shù)入口參數(shù)：unsigned char *disp_buff1,*disp_buff2 對應(yīng)要顯示的數(shù)緩沖數(shù)組指針出口參數(shù)：無*/void diaplay(unsigned char *disp_buff1,unsigned char *disp_buff2)unsigned char

19、 i;for(i=0;i4;i+) /循環(huán)掃描數(shù)碼管 seg_display(i,disp_buff1i,disp_buff2i); delay_ms(3);/* 程 序 名：STC89C52RD+ 四個獨立按鍵的程序 編輯時間: 2012-06-14 編譯環(huán)境：keil c 硬件平臺：STC89C52RD+單片機，11.0592MHZ晶振 四個獨立按鍵 功能描述： sbit K1=P10;/K1甲對加分鍵sbit K2=P11;/K2乙隊加分鍵sbit K3=P12;/K3開始/停止比賽sbit K4=P15;/K4調(diào)整比賽時間sbit K5=P16;/K5甲乙隊交換記分牌 注 意：*/ /

20、頭文件#include#includedelay.h#includekey.h/硬件定義sbit K1=P10;/K1甲對加分鍵sbit K2=P11;/K2乙隊加分鍵sbit K3=P12;/K3開始/停止比賽sbit K4=P15;/K4調(diào)整比賽時間sbit K5=P16;/K5甲乙隊交換記分牌/*函 數(shù) 名：三個獨立鍵盤掃描函數(shù)函數(shù)入口：無函數(shù)出口：無*/unsigned char key_scan(void) unsigned char key=0;if(K1=0)/甲對加分鍵delay_ms(2);if(K1=0)while(K1=0);key=1;else if(K2=0)/乙隊加分鍵delay_ms(2);if(K2=0)while(K2=0);key=2;else if(K3=0)/開始/停止比賽delay_ms(2);if(K