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文档简介
1、湖南工程职业技术学院毕业设计(论文)湖南工程职业技术学院 HUNAN ENGINEERING POLYTECHNIC毕业设计(论文)设计(论文)题目: 篮球计分器 系部: 信息工程系 专 业: 电子信息工程技术 学 生 姓 名: 李中心 班 级: 311111 学号201103101014 指导教师姓名: 易礼智 职称 讲师 最终评定成绩 信息工程系 二一四年五月制第一部分 毕业设计(论文)开题报告第二部分 设计说明书2014届毕业设计(论文)资料第一部分 毕业设计(论文)开题报告IV湖南工程职业技术学院毕业设计(论文)开题报告 (2014届)系部: 信息工程系 专 业: 电子信息工程技术 学
2、 生 姓 名: 李中心 班 级: 311111 学号201103101014 指导教师姓名: 易礼智 职称 讲师 2014年 05月30日题目:篮球计分器一、本课题的目的及意义1)目的这次设计可以使我们进一步熟悉和掌握了单片机的内部结构和工作原理,了解了单片机应用系统设计的基本方法和步骤,掌握了单片机仿真软件Proteus的使用方法,键盘和显示器在的单片机控制系统中的应用以及撰写课程设计报告的方法。此次设计很好的将书本上的理论知识和实践有机的联系了起来,是我们对理论知识有了更进一步的掌握,锻炼了我们的动手能力,同时也让我们懂得了理论与实际相结合的意义。为以后的工作和学习提供了宝贵的经验。2)意
3、义在这个电子信息技术迅速普及的今天,人们对电子电子产品的需求越来越多。二十一世纪的今天,科学技术迅猛发展,时代前进的脚步越迈越宽,应用自动化设备,现代化通讯,计算机处理,数字化信息,现代化显示设备等一些高新技术使人类迈向智能化发展。目前单片机在我们生活各个领域无处不在。导弹的导航系统,飞机上的各种仪表的控制,工业自动化实现过程中的实时控制以及数据处理,计算机采用的网络通讯和数据传输,在生活中被广泛使用的智能IC卡,民用轿车的安全系统,录像机、洗衣机、摄像机,以及遥控玩具和一些电子玩具等等,以上这些全都离不了单片机。更不用说那些自动控制机器人、医疗器械、智能仪表了。可见无论是军事还是民用等各个领
4、域都离不开单片机。通过这次篮球计分牌的设计,我可以更清楚的了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程,并对AT89C51单片机的原理和结构进行讲述,熟悉了基于单片机开发应用的相关芯片的工作原理,和相关外围电路的设计和调试过程,对我以后工作学习也有帮助。 本次设计用由AT89C51编程控制LCD作显示的球赛计时计分系统。该系统具有赛程时间暂停,及时刷新甲、乙双方的成绩等功能。它具有价格低廉,性能稳定,操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。 篮球比赛计时计分器是为了解决篮球比赛时计分与计时准确的问题。此装置利用单片机AT89C51完成了计时
5、和计分的功能。本文详细地介绍了系统硬件与软件的设计过程,采用该装置可根据实际情况进行比分修改和时间的准确显示,具有低功耗,可靠性,安全性以及低成本等特点。 二、本课题的基本内容、重点和难点,工作进度安排等。1)基本内容本设计是基于AT89C51单片机的篮球计时计分器,利用7段共阴LED作为显示器件。在此设计中共接入了1个四位一体7段共阴LED显示器,2个两位一体7段共阴LED显示器,前者用来记录赛程时间,其中2位用于显示分钟,2位用于显示秒钟,后者用于记录甲乙队的分数,每队2个LED显示器显示范围可达到099分。赛程计时采用倒计时方式,比赛开始时启动计时,直至计时到零为止。 其次,为
6、了配合计时器和计分器校正调整时间和比分,我们特定在本设计中设立了7个按键,用于设置,调整时间,启动,调整分数和暂停等功能。采用单片机控制是这个系统按键操作使用简洁,LED显示,安装方便。2)重点和难点(1)按键加减能够在数码管上同步显示,没有延时(2)消除按键抖动(3)数码管的乱码处理3)工作进度安排 2013年11月份2013年12月份:选题;收集、查阅与篮球计分器相关的资料,对课题进行可行性分析。2014年1月2014年2月:复习电路,模拟电子技术,单片机,数码管, 自动控制等技术等相关知识详细阅读相关资料。2014年3月2014年4月:对已查资料进行归纳、整理,定出论文框架。2014年4
7、月:利用收集的资料,程序,仿真图做出篮球计分器的仿真电路。2014年5月:写出论文初稿,并对初稿进一步修改直至定稿。2014年5月底:准备论文的答辩,并整理毕业论文相关的一系列材料。指导教师意见指导教师: 年 月 日教研室意见教研室主任: 年 月 日55 湖南工程职业技术学院毕业设计(论文)2014届毕业设计(论文)资料第二部分 设计说明书湖南工程职业技术学院毕业设计(论文)篮球计分器设计系 (部):信息工程系专 业:电子信息工程学 号:201103101014学生姓名:李中心指导教师:易礼智讲师 2014 年 05月目 录摘 要1绪 论2第一章 单片机AT89C51的简介3第二章 设计方案6
8、2.1 本设计的基本功能介绍62.2 系统框图62.3 系统硬件组成电路62.3.1显示器及接口62.3.2单片机(AT89C51)82.3.2按键电路82.3.3复位电路82.3.4时钟电路8第三章 硬件电路设计93.1 最小系统设计93.1.1晶振电路(时钟电路)103.1.2复位电路103.2 EA/VPP(31 脚)的功能和接法113.3 P0 口外接上拉电阻123.4 显示电路133.5 按键电路13第四章 软件设计154.1总流程图154.2按键流程图164.2.1按键切换164.2.2按键加减174.3中断流程图184.4软件调试19总 结20致 谢21参考文献22附录1 原理图
9、23附录2 程序2410摘 要本设计是基于AT89C51单片机的篮球计时计分器,利用7段共阴LED作为显示器件。在此设计中共接入了2个四位一体7段共阴LED显示器,中间两个数码管用来记录赛程时间,高2位用于记录A的分数,低2位用于记录B的分数,中间两个数码管用来计时,每个四位一体的数码管中间都有一个“-”将分数与计时的时间隔开,每队2个LED显示器显示范围可达到099分。赛程计时采用24S倒计时方式。为了配合计时器和计分器校正调整时间和比分,我们在本设计中设立了3个按键,其中2个按键用于中断控制两组分数的加减,另一个按键用来切换加减比分,使两组在计分时方便快捷的进行加分减分。
10、60;本系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、甲、乙双方的比分以及比赛中24秒暂停。它具有价格低廉、性能稳定、操作方便且易携带等特点、广泛适合各类学校和小团体作为赛程计时计分。 本设计可以实现:1、能记录整个赛程的比赛时间,并能修改比赛时间 2、能随时刷新甲、乙两队在整个过程中的比分 3、中场交换比赛场地时,能交换甲、乙两队比分的位置 关键词:单片机,计时,显示器,按键绪 论单片机又称单片机微控制器,是把一个计算机系统集成一个芯片上,概括的讲:一块芯片就完成了一台计算机。它的优点是体积小、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
11、、开发较为容易;是靠程序实现功能,并且可以修改,通过不同的程序实现不同的功能,它的应用具有高度实现意义以及极高的可靠性、微型性和智能性,已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具,已经深深地渗入到我们的日常生活当中。 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,美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机AT89系列单片机,不但具有MCS-51单片机的所有特性,而且还拥有一些独特的优点。随着单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而生,如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器,用单片机控制LED七段数
12、码管显示器计时计分器等设计。根据此次课题要求,结合本人自身学习情况,我采用的是单片机控制LED七段数码管显示器计时计分器。电路采用以单片机为核心元件,利用2个四位一体的7段共阳极LED数码管作为显示器件。高2位用于记录A的分数,低2位用于记录B的分数,中间两个数码管用来计时,显示分数范围可达099分,符合现实比赛的需要。比赛前,将时间设置为24S倒计时,比赛开始时启动计时。计时范围达到099秒,能满足实际赛程计时的需要。设计分为软件设计和仿真设计两部分。主控芯片采用AT89C51,使用汇编语言编写软件程序,主体分为显示模块、按键控制模块。利用Keil软件来进行程序编译,再将生成的HEX文件加载
13、到主控芯片AT89C51中,采用Proteus软件来仿真,检验功能是否能够正常实现。 第一章 单片机AT89C51的简介AT89C51是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。 AT89C51具有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。它是一个低功耗高性能单片机
14、,40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,AT89C51可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。如图1.1所示为AT89C51单片机基本构造,其基本性能介绍如下。 图1.1 AT89C51引脚图主要特性:l 与MSC-52兼容l 4K字节可编程闪烁存储器l 寿命:1000写/擦除循环l 数据保留时间:10年l 全静态工作:0HZ-24MHZl 三级程序存储器锁定l 128X8位内部RAMl 32可编程I/O
15、口l 两个16位定时器/计数器l 5个中断源l 可编程串行通道l 片内振荡器和时钟电路l 低功耗空闲和掉电模式AT89C51的主要特性如下表1.1所示。下面介绍各个管脚:VCC:供电电压。 GND:接地。 P0口:P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,每个引脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P
16、1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行
17、读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容,P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口:P3口管脚是8个带有内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如表1.2所示。 P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输
18、出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时, ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效
19、的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2:来自反向振荡器的输出。表1.1 AT89C51主要功能描述兼容MCS51指令系统4k可反复擦写(>1000次)Flash ROM 32个双向I/O口可编程UARL通道两个16位可编程定
20、时/计数器全静态操作0-24MHz1个串行中断128x8bit内部RAM两个外部中断源 共6个中断源可直接驱动LED3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能表1.2 AT89C51特殊功能表端口引脚第二功能P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2/INT0(外部中断0)P3.3/INT1(外部中断1)P3.4T0(记时器0外部输入)P3.5T1(记时器1外部输入)P3.6/WR(外部数据存储器写选通)P3.7/RD(外部数据存储器读选通)第二章 设计方案2.1 本设计的基本功能介绍比赛之前,接通电源,系统自动复位,等待赛程开始,当裁判员吹响哨声时,
21、此时计时电路与计分电路中的数码管显示00-24-00,这时计时电路开始工作,计时采用倒计时方法,即从24减到0,按键每按下一次表示加1分,由于加分减分我们采用中断来完成,且加分减分的中断优先权小于计时电路的优先权,所以不会对计时电路造成影响。若在比赛过程中,出现错误之后(比如多加分或者少加分),按下切换按键,再对相的进行加减分即可。2.2 系统框图按键电路AT89C51单片机复位电路数码管显示电路时钟电路 图2.1 系统框图2.3 系统硬件组成电路本次毕业设计的过程中主要选取了一些器件:显示器件(7段LED共阳数码管)、单片机(AT89C51)2.3.1显示器及接口 显示器是最常用的输出设备,
22、其种类繁多,但在单片机系统设计中最常用的是LCD液晶显示器、LED显示器。由于这与个人能力,本设计运用的是LED显示器,下面介绍LED显示器的结构及工作原理。1)LED结构与原理:两种显示结构简单,价格便宜、接口容易实现,因而得到广泛的应用,因为考虑到本人所学的东西。 图2.2 7段LED共阴数码管LED显示器又称数码管,LED显示器由8个发光二极管组成。其中七个长条形的发光管排列成“日”字形,另一个点行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分英文字母。LED显示器由两种形式:一种是8个发光二极管的阴极连在一起的,称之为共阴极LED显示器;另一种是8个发光二极管的阳极连
23、在一起的,称之为共阳极LED显示器。2)共阴极与共阳极LED显示器显示数字、字母与显示代码之间的对应关系,如表2.1所示。表2.1 代码对应表显示字符共阴极段码共阳极代码显示字符共阴极段码共阳极代码03FHCO87FH80H106HF996FH90H25BHA4A77H88H34FHBOB7CH83H466H99HC39HC6H56DH92HD5EHA1H67DH82HE79H86H707HF8F71H8EH3)LED显示器的显示方式:点亮LED显示器有两种方式:一是静态显示;二是动态显示。在本次设计中,采用的是动态显示。所谓静态显示,就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口,用
24、于笔划字形代码,这样单片机只要把显示的字形代码发送到接口电路就不用管它了,直到要显示新的数据时,再发送新的字形码,因此,使用这种方法单片机中CPU开销小。这种电路的缺点是占用端口资源较多,每位LED显示器需要单独占用8根端口线,因此,在数据较多的时候,往往不采用这种设计,而采用动态设计。 所谓动态显示,就是将要显示的多位LED显示器采用一个8位的段选端口,然后采用动态扫描一位一位地轮流亮各位显示器。由于所有的段选码连在一起,所以一瞬间只能显示同一种字符,但如果要显示不同字符,则要由位选码来控制(如果LED为共阴极则P2.0P2.3输出为高电平,如果LED为共阳极则P2.0P2.3为低电平)。2
25、.3.2单片机(AT89C51) AT89C51是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。2.3.2按键电路图2.3 按键模块图 该设计我们采用的是塔式按键的结构,塔式按键最大的好处在于大大的节约了I/O口,常言道,有得必有失。塔式按键便是使程序在判断是哪个按键按下时,出现了一定的难度性。该设计采用的塔式按
26、键见上图2.3所示。2.3.3复位电路复位电路就在RST端(9脚)外接的电路,目的是使单片机上电开始工作时,内部电路从初始状态开始工作,或者在工作中人为让单片机重新从初始状态开始工作。2.3.4时钟电路单片机的XTL1和XTL2引脚外接石英晶体,就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。该电路由两个瓷片电容(C1、C2)和一个石英晶体振荡器组成。第三章 硬件电路设计 单片机就是在一块硅片上集成了中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(并行I/O、串行通信口)、振荡电路及计数器等电路的集成电路,这样的一块集成电路具有一台计算机的基本功能,因而被称为单片机微型计算机,简称单片机。该电
27、路主要设计的电路有时钟电路、复位电路、显示电路、按键电路。3.1 最小系统设计通过上面对单片机的介绍,我们已经对单片的功能有了充分的了解。下面就以AT89C51单片机来设计该设计中的核心部分最小系统。 单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。下面给出一个51单片机的最小系统见下图3.1所示。图3.1 最小系统电路图3.1.1晶振电路(时钟电路) 在单片机内部有一振荡电路,只要在单片机的XTL1和XTL2引脚外接石英晶体,就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。该
28、电路由两个瓷片电容(C1、C2)和一个石英晶体振荡器组成。电容C1、C2的作用是稳定频率和快速起振,电容值在530pF,典型值为30pF。晶振器的振荡频率范围在1.2MHz12MHz间选择,典型值为12MHz和6HMz。我们该电路的振荡器所选用的是12MHZ的。见图3.2所下。 图3.2 晶振电路图3.1.2复位电路 单片机的的复位操作使单片机进入初始化状态。初始化后,程序计数器PC=0000H,所以程序从0000H地址单元开始执行。单片机启动后,片内RAM为随机值,运行中的复位操作不改变片内RAM的内容。 复位电路就在RST端(9脚)外接的电路,目的是使单片机上电开始工作时,内部电
29、路从初始状态开始工作,或者在工作中人为让单片机重新从初始状态开始工作。在时钟工作的情况下,单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期以上的时间,AT89C51使能完成系统重置的各项动作,使得内部特殊功能寄存器的内容均被设置成已知状态。复位操作有两种基本的形式:一种是上电复位(见图3.3),另一种是按键复位(见图3.4)。上电复位要求接通电源后,单片机自动实现复位操作。按键复位要求在电源接通的条件下,在单片机运行期间,用按钮开关操作使单片机复位。 图3.3 上电复位电路 图3.4 按键复位电路3.2 EA/VPP(31 脚)的功能和接法AT89C51 单片机的EA/VPP(31 脚) 是内部
30、和外部程序存储器的选择管脚。当EA 保持高电平时,单片机访问内部程序存储器;当EA 保持低电平时,则不管是否有内部程序存储器,只访问外部存储器。对于现今的绝大部分单片机来说,其内部的程序存储器(一般为flash)容量都很大,因此基本上不需要外接程序存储器,而是直接使用内部的存储器。在本实验套件中,EA 管脚接到了VCC 上,只使用内部的程序存储器。3.3 P0 口外接上拉电阻AT89C51 单片机的P0 端口为开漏输出,内部无上拉电阻(见图3.5)。所以在当做普通I/O 输出数据时,由于V2 截止,输出级是漏极开路电路,要使“1”信号(即高电平)正常输出,必须外接上拉电阻。图3.5 P0端口的
31、1位结构另外,避免输入时读取数据出错,也需外接上拉电阻。在这里简要的说下其原因:在输入状态下,从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的,但也有例外。例如,当从内部总线输出低电平后,锁存器Q 0, Q 1,场效应管V1 开通,端口线呈低电平状态。此时无论端口线上外接的信号是低电平还是高电平,从引脚读入单片机的信号都是低电平,因而不能正确地读入端口引脚上的信号。又如,当从内部总线输出高电平后,锁存器Q 1, Q 0,场效应管V1 截止。如外接引脚信号为低电平, 从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。所以当P0 口作为通用I/O 接口输入使用时,在输入数据前,应先向P0 口写“1”,此时锁存
32、器的Q 端为“0”,使输出级的两个场效应管V1、V2 均截止,引脚处于悬浮状态,才可作高阻输入。总结来说:为了能使P0 口在输出时能驱动NMOS 电路和避免输入时读取数据出错,需外接上拉电阻。在设计中采用的是外加一个10K 排阻。此外,51 单片机在对端口P0P3 的输入操作上,为避免读错,应先向电路中的锁存器写入“1”,使场效应管截止,以避免锁存器为“0”状态时对引脚读入的干扰。3.4 显示电路通过两组8位数码管作为显示,从单片机P0口传输数据,P2口作为两组数码管的片选,显示采用动态显示,利用人体视觉差造成8个数码管同时显示的现象,通过反相器控制数码管片选口的电压高低。电路图见图3.6所示
33、。图3.6 显示电路图3.5 按键电路本次采用3个按键来组成篮球计分器的控制模块,通过感应P3.0P3.2电平的高低,来分别控制计分器的加减,P3.0为高电平时,P3.1P3.2两个按键控制左边方的数字加减,当P3.0为低电平时,P3.1P3.2两个按键控制右边放的数字加减。电路图见图3.7所示。图3.7 控制电路图第四章 软件设计该程序由显示子程序、按键子程序、延时子程序、中断程序等部分组成。4.1总流程图 通过定时中断的方式,来提供中间24秒时间的计数。按键的切换是通过设置一个标志位使用的方式来达到可以只通过两个按键控制双方数字的加减,当双方计数切换标志为0时,两个按键控制右边计数的加减,
34、当双方计数切换标志为1时,两个按键控制左边计数的加减。通过两个按键来分别控制对计数的加减,判断加按键是否为0,为0计数加1,如不为0时,则判断减按键是否为0,若为0计数减1,否则不进行操作。见下图4.1所示。图4.1 总流程图4.2按键流程图4.2.1按键切换通过设置一个标志位使用的方式来达到可以只通过两个按键控制双方数字的加减,当双方计数切换标志为0时,两个按键控制右边计数的加减,当双方计数切换标志为1时,两个按键控制左边计数的加减。见下图4.2所示。图4.2 按键切换流程图4.2.2按键加减通过两个按键来分别控制对计数的加减,判断加按键是否为0,为0计数加1,如不为0则判断减按键是否为0,
35、若为0计数减1,否则不进行操作。见下图4.3所示。图4.3 按键加减流程图4.3中断流程图判断一个定时装置的计时是否够精确,就是看该装置的定时器是否准确。MCS-51单片机内部带有两个16位定时计数器T0和T1,两者均可以作为定时器/计数器(一下简称T/C)使用。如果T/C工作于定时状态,则表示定时的时间到;若T/C工作于计数状态,则表示计数回零。当T/C处于定时方式时,加1计数在每个机器周期加1,因此,也可以把它看作在累计机器周期。由于一个机器周期包含12个震荡周期,所以它的计数速度是震荡周期的1/12。 定时器工作方式寄存器TMOD设定: TMOD是一个8位的寄存器,其
36、中高四位控制T1,低4位控制T0。其中T0的低两位控制着定时计数器的工作方式,第三位为定时/计数的选择位,“0”为定时,“1”为计数。第四位GATE为门控制位,用于控制定时器的启动是否受外部中断的影响。GATE=0与外部中断无关,有TCON寄存器中的TRx位控制启动。在该设计中只用到定时器T0定时器的工作方式0,所以只需要对TMOD写入#00H即可。 定时器/计数器原理框图见图4.4所。图4.4 定时器/计数器原理框图在该设计中用的晶振是12MHz,机器周期计算公式得到Tp Tp=12/12MHz=0.000001s 该工作方式的最大计数时间为: Tp*
37、212=0.008192s 为了便于计算,在该设计中我把定时时间设为0.005秒,通过计算得知,应该给TH0、TL0的值分别为#63H、18H。这样,如果要计时1秒,只需要让定时器进行200次定时,把R0赋值为200,当定时到,就对R0减1,当R0为0时,这个时间就是所要计时1秒的时间。此时对时间进行调整并显示 由于我们希望在比赛过程中能及时暂停和继续计时,在定时器中我们还可以通过控制TRx来实现该功能,需要继续计时给该位进行置位,需要暂停给该位清零。MCS-51的定时器T0有4种工作方式:方式0,方式1,方式2,方式3。MCS-51的定时器T1有3种工作方式:方式0,方式
38、1,方式2。通过定时中断的方式,来提供中间24秒时间的计数。见下图4.5所示。图4.5 中断流程图4.4软件调试 软件的编程调试首先要抓住计分和计时两大模块,在这两大模块成功的基础上再进行其他细小模块的组装和完善。主要编程是所遇到的问题: 1)最先开始时实现计分错误时不能减分 2)按下按键数码管不停的加 3)刚开始数码管显示乱码 总 结2014年1月,我开始了我的毕业论文,时至至今,论文基本完成,从最初的茫然到慢慢的进入状态,再到对思路逐渐地清晰,整个写作过程难以用语言来表达,历经几个月的奋战,紧张而又充实的毕业设计终于落下帷幕,回想这段日子的经历与感受,我感概万千,在这次毕业设计过程中,我拥
39、有了无数的难忘的回忆和收获。 在与我的组员交流选题确定之后,我组选的题目是:篮球计分器。在接下来的一段时间里,我通过在网上查找一些相关的资料,对这个设计有了一定的了解之后,我们开始了对该设计进行一步步的书写与调试,在对程序的书写过程中,我遇到了许多的问题,但是在老师和同学的指导之下解决掉了这些问题,在论文的制作过程中我印象最深的是“要自己学会思考,学会解决自己所遇到的问题,并知道怎样去选择设计方案”。 此外,在本次设计过程期间,我还学习了WORD文档的相关编辑知识,制作论文的过程实际是一个学习的过程。 我不会忘记这难忘的几个月的时间,毕业设计的制作给了我很难忘的回忆,也让我为以后的工作打下了奠
40、定的基础,在我徜徉的书海与网上查找资料的日子里,最难忘的是每次找到资料的激动与兴奋;每当看着自己一字一句打上去的时候心里已经没有了疲倦,劳累与压力,而只有满满地的幸福味,这段旅程看似荆棘密布,实则温藏着无尽的宝藏。我从资料的收集中,掌握了很多单片机、lED显示器知识,再一次让我对所学过的知识进一步的提升与巩固,并且让我对当今的当单片机与LED显示的最新发展技术有所了解,在整个过程中,我学习到了新的知识,在今后的日子里,我仍然要不断的充实自己,争取在所学领域有所作为。致 谢 光阴荏苒,日月如梭,在湖南工程职业技术学院的三年时光即将过去,在漫长的人生旅途中,三年的时间并不算长,但是对我而言,是磨砺
41、青春、挥洒书生意气的三年,也是承受恩师,增长才干、提高学识的三年,最后迎来了学习生涯中最后几个月一个毕业设计论文的修改与答辩。在此,首先感谢我的母校,在我即将步入社会之前给了我提供了一个良好的学习平台,让我有了一个对三年所学知识的综合应用与动手操作的机会,也让我在这次毕业设计中受益匪浅,让我深刻地了解并熟练地对单片机的程序进行编写,而且了解了如何快速的编写程序的方法与思路,而且对这三年来所学的相关知识进一步进行巩固和加深,同时也学到了许多新的知识和方法。更重要的是让我在学习和掌握这些知识的同时也提高了我的思维能力,在分析问题解决问题的能力上也得到了培养和提高,使我完善了知识结构、拓宽了知识面,
42、开阔了眼界、提高了对各科知识综合应用的能力。其次感谢易老师对我的耐心辅导,也感谢我的同学对我热情的帮助。使我能够顺利地完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师辛勤的汗水和心血。老师严谨的治学态度、渊博的只是、无私的奉献精神使我深受启迪,从尊敬的老师身上,我不仅学到了扎实、宽广的专业知识,也学到了做人的道理,在此,我要向我的指导老师易老师致以最衷心的感谢和深深的敬意。对于一些疑难问题老师和同学更是很有耐心、不厌其烦的给予解答,并且您能在百忙之中对我的论文进行了仔细的审阅,提出了极为宝贵的修改意见和建议,保证了论文的质量。使我在毕业之际为学校交上了一份满意的答卷。在此对老师表示衷心
43、的感谢和崇高的敬意。 李中心 2014年5月30日参考文献1 康华光.电子技术基础(模拟部分)(第四版)。高等教育出版社。北京:1999年。 2 康华光.电子技术基础(数字部分)(第三版)。高等教育出版社。北京:1999年。 3 赵保经.中国集成电路大全CMOS集成电路(第一版)。北京:国防工业出版社出版。2004 4 彭介华.电子技术课程设计指。长沙:高等教育出版社。2001 5 曾祥富、张龙兴、童士宽.电子技术基础 (第一版)。北京:高等教育出版社,2003 6 中国集成电路大全编写委员会编
44、;中国集成电路大全TTL集成电路(第一版)。北京:国防工业出版社出版,1985 7 梁宗善.电子技术基础课程设计中大规模集成电路应用(第一版)。武汉:华中理工大学出版社。19958 袁启昌.单片机原理及应用教程.科学出版社.2005,3 9 林仲茂.8051单片机彻底研究基础篇.人民邮电出版社。2004,5 10 徐安.单片机原理与应用.北京希望电子出版社.2002,11 11 张毅刚.MSC-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社.1997,12
45、0;12 余修武.单片机原理及应用.电子科技大学出版社.2007.9 13 陈秋妹/黄静. 微机原理及应用课程设计指导书 14 李全力.单片机原理及应用 清华大学出版社,2001 15 赵晓安.MCS-51单片机原理及应用.天津大学出版社,2001.3 16 李广第单片机基础北京航空航天大学出版社,1999 17 刘法治.常用电子器件及典型芯片应用技术:机械工业出版社,200718 胡宴如主编.模拟电子技术,第2版,高等教育出社,2003.12 19 杨志忠
46、主编.数字电子技术,第2版,高等教育出社,2003.12 20 潘永雄主编.单片机原理与应用,第2版,电子工业出版社2005.1 21 马忠梅等主编.单片机C应用程序设计,第4版,北京航空航天大学出版社,2007.1 22 谭浩强主编.C程序设计,第3版,清华大学出版社,2005.7 23 谭浩强主编.C+程序设计,第2版,清华大学出版社,2007.7 24 李全利主编.单片机原理及应用技术,第1版,高等教育出版社,2001.7 25 龙安国等主编.protel99SE,第1版,中南大学出版社出版,2007.8附录1 原理图附录2 程
47、序aj1bit20h.0 x1bit20h.1 ;防抖标志位aj2bit20h.2x2bit20h.3qiehuanbit 20h.4aj3bit20h.5x3bit20h.6anjianbbitP3.0anjianabitP3.1weixuanequ30hAshiequ31hAgeequ32hz1equ33hAshijianequ34hBshijianequ35hz2equ36hBshiequ37hBgeequ38horg00hljmpstartorg0bhljmpzhongduanstart:movweixuan,#07fhmovAshi,#0c0hmovAge,#0c0hmovz1,#0
48、bfhmovz2,#0bfhmovBshi,#0c0hmovBge,#0c0hmovAshijian,#0a4hmovBshijian,#99hmovr0,#31hmovr1,#0mov40h,#0mov41h,#0mov42h,#0mov43h,#0mov44h,#0mov45h,#2mov46h,#4setbaj1setbaj2setbaj3callchushihuamain:callxianshicallanjian1callanjian2callanjianqiehuanljmpmainanjianqiehuan:jnbaj3,panduan5jnbp3.2,cc5clrx3ljmpout5panduan5:jbp3.2,out5setbx3ljmpout5cc5:j
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