单片机比赛计分器总结

1 / 36 单片机比赛计分器总结 第 1 章 系统总体方案设计 概述 单片机又称单片微控制器 ,它不是完成某一个逻辑功能的芯片 ,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。 我们都知道，设计系统的关键是思路，而系统通常又由各个模块所组成，所以必须先把所要设计系统模块化，再把各个模块组合在一起，实现一个完整的系统。这就要求我们先要有较扎实的理论知识，特别对芯片的各个管脚功能必须了解，这样才能进行硬件设计。同时，又必须掌握 MCS51的指令功能，通过编程实现其功能，这就能让我们更好地理解单片机原理及应用这门课程，也是一种理论在实践中的运用。 在课程设计中，由于它是一个系统，这就要求我们必须建立系统的概念。我们都知道现实运行的都是完整的系统，而且功能相对来说要复杂，如何把一个复杂的系统模块化才能使问题来的简单，这是我们必须首先解决的问题。当各个模块2 / 36 完成之后再组合成一个完成的系统，这当中要考虑模块间的衔接问题，这些都是在以前设计简单程序时不曾遇到的。如果说我们以前学的都只是些理论，包括 c 语言，微机原理，c+，微机接口， protel，单片机，那么这次的课程设计 就是一个贯穿多学科的综合性实践 !单片机自 20 世纪 70 年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。例如， 80C51 系列单片机已有十多年的生命期，如今仍保持着上升的趋势，就充分证明了这一点。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以 及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国 ATMEL 公司开发生产了新型的 8位单片机 AT89 系列单片机。他不但具有一般 MCS-51 单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点，此次设计中所用到的 AT89C51 就是其中典型的代表。 本设计是基于 AT89S51单片机的篮球计分器，利用 7 段共阴3 / 36 LED 作为显示器件。在此设计中共接入了 1 个八位一体 7 段共阴 LED 显示器，每队显示器显示范围可达到 0255 分。 本设计内容为比赛计分器，主要用于各种体育比赛记录分数。采用独立式键盘作为输入，用户可分别对两队比分进行加 1、加 2、加 3和减 1减 2、减 3操作，其加减 1， 2， 3 分可以通过加减 1分、 2分和3 分的切换按钮实现，并通过指示灯显示其每次按下加减分键所加减的分值。通过加减分键和分值切换键配合使用可以较方便实现预置分。比分通过 1个八位一体 7段共阴 LED 显示器显示，每队比分显示三位数。 系统框图 第 2 章 系统硬件设计 按钮设置 图 2-1按钮功能图 独立键盘通过 P1 口输入键值，其中 1/2/3 分切换由发光二4 / 36 极管指示，见图 1-2。通过加减分键和分值切换键配合使用可以较方便实现甲乙两队的初始分数。按下清零后，显示的分数清零。 分值切换显示功能 图 2-2分值切换显示功能图 数码管驱动的选择 图 2-3 74LS 引脚功能图 74LS245 还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。 当 8051单片机的 P0口总线负载达到或超过 P0最大负载能力时，必须接入 74LS245等总线驱动器。 当片选端 /CE低电平有效时， DIR=“0” ，信号由 B 向 A 传输； DIR=“1” ，信号由 A 向 B 传输 ；当 /CE 为高电平时， A、 B均为高阻态。 由于 P2 口始终输出地址的高 8 位，接口时 74LS245 的三态控制端 /1G 和 /2G 接地， P2 口与驱动器输入线对应相连。 P05 / 36 口与 74LS245输入端相连 ,/E端接地，保证数据现畅通。 8051的 /RD 和 /PSEN 相与后接 DIR，使得 /RD 或 /PSEN 有效时，74LS245输入，其它时间处于输出。 发光二极管显示器的结构、工作原理及其接口电路 下图为典型的数码管： 图 2-4 7 段 LED数码管 如上图， LED 显示 器又称为数码管， LED 显示器由 8 个发光二极管组成。中 7 个长条形的发光管排列成 “ 日 ” 字形，另一个贺点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。 LEDD显示器有两种不同的形式：一种是 8 个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极 LED显示器；另一种是 8 个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极 LED显示器。 表 2-1代码对应表 目 录 6 / 36 第 1 章 系统概述 . 1 总体思路 . 1 设 计 内 容 及 设 计 要求 . 1 设计内容 . 1 设 计 要求 . 1 第 2 章 总 体 设 计 方案 . 2 设计流程图 . 2 设计电路7 / 36 图 . 3 第 3 章 主 体 硬 件 设计 . 4 复位电路 . 4 按键输入电路 . 4 显示电路 . 5 第 4 章 软件设计 . 6 延时模块 . 6 初8 / 36 始化模块 . 6 计时模块 . 6 按键扫描模块 . 6 显示模块 . 7 主函数模块 . 8 第 5 章 实物演示 . 10 开始 .9 / 36 . 10 按 1 号键进入设置 . 10 按 2 号键改变功能 . 10 连续按 5 次进入键入功能 . 11 总结 . 12 参 考 文献 . 13 附录 . 14 第 1 章 系统概述 总体思路 本次课程设计主要是设计一个比赛计分器，用作普通的两方比 10 / 36 赛的比分进行简易操作。主体思路如下： 通过一个按键可以进入设置状态。 通过一个按键可以改变比分处理的方式。 通过数码管显示双方的比分。 进入键入功能后，可以通过一个按键改变数码管的位选。 通过矩阵按键输入键 值。 设计内容及设计要求 设计内容 本次课程设计是基于 AT89C52的设计方案，分值显示为 6 位共阴数码管，状态显示为 8位 LED 灯，输入为 4*4 的矩阵键盘，甲乙为比赛双方。 主体内容： 1 号键为设置键 2 号键为功能键 3 号键为位选键 4号键为双方分值互换键 7 号键为甲操作键， 8号键为乙操作键。 其他为数字键值。 设计要求 11 / 36 整个系统稳定并且具 有可扩展性 操作清楚，简单易懂。 设计要清楚、精炼、模块化。 第 2 章 总体设计方案 设计流程图 设计电路图 第 3 章 主体硬件设计 整个系统基于 AT89C52 芯片，显示模块接 P0 口，按键模块接 P3口， LED 灯接 P1口。 复位电路 图 3-1 复位电路 复位电路主要是通过 按键使得芯片的 RST 端口置 0，运用芯片 自身的复位功能实现。 12 / 36 按键输入电路 图 3-2 矩阵键盘电路 如上图按键电路主要是矩阵键盘，连接横向按键的 2端为行， 连接纵向按键的 1 端为列，将这 4行 4 列按键接入 P3口低 4位和高 4 位，通过程序控制和判断 P3 口高 4 位和低 4 位来获取按键按 XX 级学生单片机 课程设计 13 / 36 单片机课程设计报告书 基于单片机的篮球比赛计 课题名称 分器设计 姓 名 刘文彬 学 号 081250102 院 系 专 业 指导教师 物理与电信工程系 电子科学与技术 李梦醒副教授 2016年 6 月 10日 基于微处理器原理篮球比赛计分器设计 14 / 36 刘文彬 1 设计目的 1）学习 protelXX,proteus 软件及 keil2 软件，并熟练掌握其操作流程及方法。 2)了解 AT89C51的原理及应用。 3)理解数码管显示原理及应用。 4) 熟练运用 visioXX，画出框图或程序流程图。 2 设计的主要内容和要求 1) 主要内容 :利用 7 段共阳 LED 作为显示器件 ,在此设计中共接入了 2个 7段共阳 LED显示器，用于记录该队的分数， 2 个 LED 显示器显示范围可达到 099分，基本满足赛程需要。当比赛队得 1 分时，按下 S1键加 1分，得 2分时按 S2键加 2分，得 3分时按下S3键加 3分。如分数计错需减分时，每按一次 S4键减 1分。通过 AT89C51芯片和相应的程序实现仿真，利用 4 个开关实现加减分数。 15 / 36 2) 设计要求 :篮球比赛中，得分可分为 1 分、 2 分、 3 分三种情况，为防止出见加分错误要另设一减分开关，即可以实现不同的加分和纠正加分错误的功能。 3 整体设计方案 因所设计的篮球比赛计分器功能较少，电路结构也相对简单。只有两个部分：开关控制和数码管的显示。 P0 口接四个开关，分别作为比分 +1、 +2、 +3、 1的控制按键； P1口和P3 口分别按静态接口方法接两个数码管来显示比分。 采用数码管静态接法， P3 口接数码管个位显示、 P1 口 接数码管十位显示、 P0口 接四个开关，中间串接上电阻作分压用，使得其高低电平能够清楚的分开从而可以实现开关上高低电平的跳变，使数码管工作。 图 设计总框图 4 16 / 36 硬件电路设计 数码管显示原理 数码管实际上是由 7 个发光管组成 8 字形构成的，加上小数点就是 8 个。我们分别把他命名为 A,B,C,D,E,F,G,H。 图 数码管内部结构 图 假设我们要显示一个数字 2, 那么 A、 B、 G、 E、 D 这 5 个段的发光管亮就可以了， C、 F、 H 不亮，同时由于接法为共阳级接法，那么为低电平是亮，为高电平是灭。从高往低排列， 写成二进制为 01111110， 把他转化为 16进制则为 A2H。我们可以根据硬件的接线把数码管显示数字编制成一个表格，见下表，以后直接调用就行了。 表 共阳极数码管显示 显示 小数点 17 / 36 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H G 18 / 36 F E D C B A HE代码 数码管的接口有静态接口和动态接口两种。静态接 口为固定显示方式，无闪烁，其电路可采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阳接 VCC，本次课程设计由于所需数码管较少，故可用些种方法接线。这种接法占用接口多，仅能接少量数码管。 动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象，19 / 36 这种显示需要一个接口完成字形码的输出，另一接口完成各数码管的轮流点亮。 北方民族大学 程 设 课题名称 计分器 专 业 电气信息工程学院 班 级 电子信息工程 121班 姓 名 莫文涛 20160588 刘丹 20160575、杨文华 20160606 指导教师 张玲 2016 年 6 月 25 日 课计 20 / 36 设计内容： 设计一个甲，乙两队用的比赛计分器，要求实现以下功能： 1、给甲，乙两队分别设置 1 个加分按钮，按一下能分别实现加一分。 2、给甲，乙两队分别设置 1 个减分按钮，按一下能分别实现减一分。 3、设置一个清零按钮，按一下能实现清零 5、设置一个加减一分、两分和三分的切换按钮。 设计要求： 1、 2、 3、 21 / 36 4、 5、 设计方案要合理、正确； 系统硬件设计及焊接制作； 系统软件设计及调试； 系统联调； 写出设计报告。 概述 单片机又称单片微控制器 ,它不是完成某一个逻辑功能的芯片 ,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。 单片机自 20世纪 70年代问世以来，以极其高 的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。例如， 80C51系列单片机已有十多年的生命期，如今仍保持着上升的趋势，就充分证明了这一点。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国 ATMEL公司开发生产了新型的 8位单22 / 36 片机 AT89 系列单片机。他不但具有一般 MCS-51 单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点，此次设计中所用到的 AT89C51就是其中典型的代表。 目录 系统原理设计 .1 1 概述 1 系 统 硬 件 设计 .1 1 按 钮 设置 .2 2 分 值 切 换 显 示 功能 2 3 数码管驱动的选择 3 4 发 光 二 极 管 显 示器 4 软 件 设计 .6 1 系 统 流 程图 6 2 23 / 36 显示子程序 .7 3 延时子程序 .8 系 统 的 安 装 调 试 说明 .9 1 、软件调试 .9 2 、软硬联调 .10 参考文献 . .11 附录 A 源 程 序 清单 .12 附录 B 系 统 原 理图 .16 24 / 36 一 、系统原理设计 本设计是基于 AT89S51单片机的篮球计分器，利用 7 段共阴LED 作为显示器件。在此设计中共接入了 1 个八位一体 7 段共阴 LED 显示器，每队显示器显示范围可达到 0255 分。 系统功能简介 本设计内容为比赛计分器，主要用于各种体育比赛记录分数。采用独立式键盘作为输入，用户可分别对两队比分进行加 1、加 2、加 3和减 1减 2、减 3操作，其加减 1， 2， 3 分可以通过加减 1分、 2分和3 分的切换按钮实现，并通过指示灯显示其每次按下加减分键所加减的分值。通过加减分键和分值切换键配合使用可以较方便实现预置分。比分通过 1个八位一体 7段共阴 LED 显示器显示，每队比分显示三位 数。 二、系统硬件设计 1、按钮设置 25 / 36 2016届毕 业设计 题 目 ：学院、系 ：专 业 ：学生姓名 ：班 级 ：学 号 ：指导老师 : 基于单片机的篮球赛计时计分器 肖植 电科 07521 张京 电 子 技 术 系 电 子 科 学 与 技 术 043 摘要 本设计是篮球计时计分器，主要在篮球比赛中用于记录整个赛程的比赛时间和显示甲、乙两队在比赛过程中的比分情况。该计时计分器有部分组成：一部分用来实现计时功能，其基本原理和定时闹相似；另一部分用来实现计分功能，其基本原理和计数器相似，只不过所要记录和显 示的对象是按键按下的次数，每按下一次计数值加一。 该设计能够实现计时和计分功能，采用共阴极数码管进行动态显示，加分的部分用按键来完成，每按一次发送一个计数脉冲，计数值加一。 26 / 36 关键词： 计时 计分 动态显示 Abstract This design is time basketball scoring device, mainly for recording in the basketball game of playing time throughout the race and display A and B teams score during the game time scoring machine has parts: used to achieve the timing function, the basic principles and similar time downtown; another part of the scoring functions used to implement the basic principles and counter similar to, but want to record and display