篮球赛计时计分器的设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业 题 目 篮球赛计时计分器的设计 学生姓名 李照明 学号 所在学院 陕西理工学院 专业班级 电子1203班 指导教师 梁芳 完成地点 物理与电信工程学院实验室 2016 年 6 月 2 日精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业篮球赛计时计分器的设计作者：李照明（陕西理工学院 物理与电信工程学院 电子信息工程专业12级3班，陕西 ）指导老师：梁芳摘要介绍基于STC89C51单片机的篮球比赛计时计分系统。本次设计的篮球赛计时计分系统通过STC89C51编程控制LED七段数码管来实现计时和计分的功能。通过按键控制

2、电路设置比赛定时时间，暂停时间，立即刷新甲、乙两队的比分, 比赛进行到半场结束交换场地时，两队比分能交换显示的位置，比赛结束时，系统可以发出报警的指令以及在赛后及时暂存成绩等功能。该系统价格低廉，性能稳定，携带方便且操作简洁，广泛应用于各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。关键词单片机；篮球比赛计时计分器；数码管精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业Design of timing and scoring device for basketball matchAuthor:Zhaoming Li(Grade 12,Class 03,Major in Electronics & In

3、formation engineering ,Physics & Telecommunications engineering Dept., Shaanxi University of Technology,Hanzhong,Shaanxi)Tutor:Fang LiangAbstract: Introduction to basketball games STC89C51 time scoring system based on the MCU. The design of the basketball game time scoring by STC89C51 programmin

4、g control LED seven-segment LED to achieve the timing and scoring functions. Button control circuit is provided timing game, pause time, immediately flush A and B teams score, the game proceeds to the end of the half-exchange sites, teams were able to exchange position is displayed at the end of the

5、 game, the system can send out alarms instruction and function in a timely manner after the scratch results and the like. The system is inexpensive, stable, easy to carry and simple operation, widely used in all types of schools or small groups as the race timing and scoring points.Key Words: MCU；Ba

6、sketball time scoring device；Digital Tube精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目录精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业1引言1.11.1课题背景课题背景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七段显示器计时计分器等。体育比赛计时计分器是对体育比赛过程中所产生的时间、比分等数据进行快速采集记录、加工处理、传递利用的工具。篮球比赛的计时计分器是一种得分类型的工具。它由计时器、计分器等多种电子设备组成。1.21.2立题的目的及意义立题的目的及意义虽然篮

7、球比赛中很早就开始研究应用了电子计分器，但通常都是利用模拟电子器件、数字电子器件或是模拟、数字混合组成的，其稳定性和高准确度计分仍存在一些问题。以单片机为核心的篮球比赛计分器，计分准确，具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特的优点。除了上述特点外，单片机在功能性,集成度，通用性方面也非常良好，基于这些优势，使得单片机得到了广泛的应用，现在在新电子产品和测量控制应用系统中作为非常重要的部件来来应用，社会中的各个机电行业，相关的测控类的企业，各大电气厂商纷纷将单片机作为核心部件，用来进行产品更新，实现产品的数字化和智能化。本次篮球赛计时计分器的设计便是基于单片

8、机的计时计分系统，它由计时器，计分器，综合控制器和报警器等组成。1.31.3国内外的研究现状及发展趋势国内外的研究现状及发展趋势体育比赛计时计分系统是对体育比赛过程中所产生的时间，比分等数据信息进行快速采集记录、加工处理、传递和利用的系统。不同的运动项目，有着不同的比赛规则，体育比赛的计时计分系统分多种类型，包括测量类、评分类、命中类、制胜类和得分类等。作为一种得分类型的计时计分设备，篮球赛比赛的胜负取决于规定时间内两队之间的比分多少。篮球赛计时计分器通过计时器，积分器等电子设备来展示比赛数据。随着运动员技术的不断提高，篮球赛的技术水平也要求越来越高，要求这个系统不光能实现计时计分功能，还要能

9、连接现场的大屏幕，场外的电视转播车等等多个设备，要能随时对现场的比赛成绩进行处理，以给观众带来激烈的比赛场面和娱乐体验。单片机是微型计算机1发展的一个重要分支，它以其独特的结构和性能，越来越普遍地应用6的到国民经济建设的各个领域，而且采用AT89S51单片机设计3，能使仪表向数字化、智能化、多功能化、柔软化方向发展，是检测、处理、控制等功能一体化，重量大大减轻，便于携带和使用，具有很高的性价比。1.41.4本系统主要研究内容本系统主要研究内容本系统主要完成的任务：篮球比赛上下半场各20分钟，要求能随时暂停，启动后继续计时，一场比赛结束后应可清零重新开始比赛。计时器由分、秒计数器完成，秒计数器为

10、模60，分计数器应能计至40分钟。设计内容包括计时器、计分器、到时报警、比分显示等部分,可以使参加比赛的成员、裁判和观众一目了然的看到所有参加者的成绩,以最快的速度评出结果。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2系统总体设计2.12.1 系统总体设计方案系统总体设计方案1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改时间，暂停比赛时间。2、能随时刷新甲、乙两队在整个赛程中的比分。3、场中交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。4、比赛时间结束时，能发出报警指令。图2.1 系统构成图2.22.2 系统基本功能介绍系统基本功能介绍1、一个四位一体数码管显示比赛时间，时间格式如：15：00，两个三位

11、一体数码管显示甲乙两对的比分，比分格式如：008。2、比赛时间采用倒计时方式，以一秒的频率减时，上电时默认初值为15：00，在没有开始比赛时，可以修改时间，比赛开始后不能修改。3、甲乙队比分采用三位数，上电初值为000，最大值为999，满足常理要求，未开始比赛以及比赛结束后比分无法加减。4、比赛未开始之前，可以通过ADD1、DEC1键对比较时间的分钟进调时，通过ADD2、DEC2键对比较时间的秒进行调时。5、可随时暂停/启动比赛时间。6、比赛进行时，可以通过ADD1、DEC1键对甲队比分加、减，可以通过ADD2、DEC2对乙队比分加、减。每按一次键，加/减1分。7、当一节比赛完后，可以通过（E

12、XCHANGE）换场键换场，换场后，比分交换显示，交换后，下一节比赛开始时，相应的比分加减键也随之交换。8、当比赛结束时，发出报警。复位计时显示晶振赛程时间设置键盘计分显示赛程比分调整键盘STC89C51精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业图2.2 按键定义图如图2.2示：键盘对应名称如下：ADD1，DEC1，EXCHANGE，ADD2，DEC2，RUN/STO其中，ADD1为甲队比分加1键，（比赛开始前为调整时间加1）DEC1为甲队比分减1键，（比赛开始前为调整时间减1）EXCHANGE为换场键，一节比赛结束后才可换场。ADD2为乙队比分加1键，（比赛开始前为调整时间加1）DEC2为乙

13、队比分减1键，（比赛开始前为调整时间减1）RUN/STOP为启动暂停键，比赛开始前按下启动计时，比赛开始，比赛开始后，按下为暂停计时，比赛暂停。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3系统硬件电路设计3.13.1 篮球计时计分器电路原理图篮球计时计分器电路原理图P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND20(A8)P2.021(A9)P2.1

14、22(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A13)P2.526(A14)P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31(AD7)P0.732(AD6)P0.633(AD5)P0.534(AD4)P0.435(AD3)P0.336(AD2)P0.237(AD1)P0.138(AD0)P0.039VCC40U1STC89C51Y112MHzC230C330COM1R12R23R34R45R56R67R78R89RP11031234K5ADD21234K6DEC21234K7RUN/STOPVCCR210K321P1DCVCC1122

15、33445566S1SWITCHA0F0B0E0D0dp0C0G0S1S2S3S4VCC1234K3DEC11234K4EXCHANGE1234K2ADD1S5S6S7S8S9S10S1S2S4S3S6S8S9EEEDDCDCCGBGGFFFAS10AABBS5S7dpE1D2dp3C4G5S16B7S28S39F10A11S412D24LEDE1D2dp3C4G5B6S17S28F9A10S311D33LEDE1D2dp3C4G5B6S17S28F9A10S311D43LEDCVCCR32.2KLS1SPEAKERbceQ19012VCC+C110uFVCCA02A13A24A35A46A5

16、7A68A79B018B117B216B315B414B513B612B711E19DIR174HC245ABCDEFGA0B0C0D0E0F0G0dp0dp图3.1 篮球计时计分器电路原理图精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3.23.2 篮球计时计分器电路工作过程篮球计时计分器电路工作过程1.调整比赛时间：插上电源后，系列默认比赛时间为15：00，甲乙队比分默认000，此时按下ADD1键，可以对比赛时间分钟加1，按下DEC1键，可以对比赛时间的分钟减1，按下ADD2键，可以对比赛时间秒加1，按下DEC2键，可以对比赛时间秒减1。2.启动比赛：按下RUN/STOP键，计时开始，比赛时间

17、以1秒的频率倒计时。3.暂停比赛：比赛运行的状态下，按RUN/STOP键，比赛暂停，计时暂停。4.比分加减，在比赛进行的状态下按ADD1，DEC1键，可以对甲队比分加、减1，按ADD2、DEC2键，可以对乙队比分加、减1.5.交换场地：在一节比赛时间结束后，按下EXCHANGE键，比赛时间重新预置为15：00，同时左右两边数码管的比分交换显示。此时按下启动键可以开始新一节的比赛。6.报警提示：在一节比赛时间倒计时到00：00时，蜂鸣器发出报警提示。3.33.3系统硬件电路组成系统硬件电路组成.1 计时电路计时电路1显示器及其接口作为最常用的输出设备，显示器种类繁多，发光二极管显

18、示器（LED）和液晶显示器（LCD）是在单片机系统设计4中最常用的两种类型。这两种显示器之所以得到广泛的应用，是由于其结构简单，价格便宜，并且接口也容易实现。下面介绍发光二极管显示器（LED）的结构、工作原理及其接口电路。（1）LED结构与原理图3.2为典型的数码管。图3.2 7段LED数码管如图3.2LED显示器又称为数码管，主要由8个发光二极管组成。其中7段发光管排列成“日”字形，在显示器的右下角有一个点形的发光管用来显示小数点，这样它可以显示每个数字和一些英文字母，。LED显示器有两种不同的形式：一种是共阳极LED显示器，另一种是共阴极LED显示器，前者8个发光二极管的阳极都连在一起的，

19、而后者8个发光二极管的阴极都连在一起。（2）LED显示器显示方式点亮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，单独的具有锁存功能的I/O接口被每一个显示器单独占用来实现笔划段字形代码。这样需要显示的字形代码只要被单片机单独发送到接口电路，就可以了，要显示新的数据时，接着发送新的字形码即可，所以，使用这种方法单片机中CPU的资源占有率比较小。这种电路的优点在于：不同的字符可以在同一时间来显示；但缺点就是端口资源占用较多。从精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业图3.2以看出，每位LED显示器上8根端口线需要被单独占用，因而，当数据量多的

20、时候，这种设计往往不被采用，而是利用动态的显示方式。本设计采用的便是此种显示方式。图3.3 静态显示图由于所有的段选码连在一起，所以同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输出为低电平。）2报警器（1）报警器的工作原理一般常见的报警器种类比较多，包括扬声器，蜂鸣器等，本次设计所采用报警器为电磁式蜂鸣器。这种蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、震动膜片以及外壳等部分组成。当电源接通以后，音频信号由振荡器产生并通过电磁线圈，让电磁线圈周围形成一个磁场。在电磁线圈和磁铁的相互作用下，振动

21、膜片发出周期性的振动声。3计时电路的工作原理图图3.4 计时电路原理图精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4计时电路的工作原理计时电路主要由开关K6、K7，单片机STC89C51以及LED显示器构成。其工作过程如下：当比赛准备开始的时候，按下K6即可，计时开始，计时采用倒计时，例如：设置初始化的时间为15分钟，则LED数码管上会显示“1500”四位数。当定时T0计数60秒后中断返回，继续定时计数下一个60秒；4位LED显示器上显示出“1459”四位数，表示比赛时间经过了1秒钟，即为14分59秒。这样一直持续下去，直到计时显示为“0000”时表明赛程结束。如果比赛中被叫暂停，则只需要按下K

22、7键，赛程计时暂停。5振荡电路本次设计要使用到STC89C51单片机的时钟振荡功能。STC89C51中有一个用于构成内部震荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或者陶瓷谐振器一同构成自激振荡器。振荡电路如图3.5所示。如图3.5，外接石英晶体或者陶瓷谐振器以及电容C1，C2接在放大器的反馈电路中构成并联谐振电路。谐振器本身对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度以及温度的稳定性，如果使用石英晶体，使用30pF。图3.5 时钟振荡电路3.

23、 计分电路计分电路本次设计使用的是石英晶体谐振器，因此采用30pF的电容，频率大小采用的是12MHZ晶振。1计分电路8051系列单片机包括4个8位并行口和一个全双工串行通信口。串口通信可以同时进行串行发送和接收，还能作为同步移位寄存器使用。正是利用了8051单片机串行口可以外接串行输入并行输出移位寄存作为输出口，球赛计分电路才能实现球赛双方比分的刷新显示。2计分电路原理图精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业计分电路原理图如图3.6所示。图3.6 计分电路原理图3计分电路的工作原理计分电路主要由单片机STC89C51， LED显示器以及按键开关组成。其工作过程如下：按键开关

24、K2、K3、K5 、K6组成甲、乙两队加减分控制。按键一端接地，另一端输入与单片机STC89C51的P3.5，P3.4，P0.2，P0.1。例如：现在先在以甲队加分为例，来说明整个过程。假设比赛刚开始，双方比分为000 ：000，当某一时刻之后，当甲队加分时，则按下K2键，这时K2=0（低电平），其余K3K5K6=111（为高电平）K2K3K5K6相与后为低电平，这时的低电平输出到STC89C51的P3.2脚，使外部中断INT07发生中断，从而调用中断服务程序，从程序中定义的LED显示常数表TAB中取出要显示的数据06H（因为LED显示常数表TAB的偏移地址为36H，36H首先是指向LED显示

25、常数表TAB中第一个数据3FH的，当K5按下时，相当于将33H地址加1，这时便指向第二数据06H，即对应字母代码关系表中的加1）。3.43.4 STC89C51STC89C51芯片介绍芯片介绍是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash9只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件的生产均采用高密度、非易失性存储技术，标准MCS-51指令系统可以得到兼容，STC89C51内置了功能强大的微型计算机，可以提供高性价比的解决方案。为适应不同产品的需求，STC89C51具备PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式10，

26、作为一个低功耗高性能单片机，它有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，STC89C51可以在线编程，也可以通过一般的方法进行编程。结合通用的微处理器和Flash存储器，尤其是可反复擦写的Flash存储器使开发成精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业本得到有效的降低。.1 管脚说明管脚说明VCC：供电电压。GND：接地。如图3.7所示，图3.7为STC89C51单片机基本构造，其基本性能介绍如下：P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0

27、(RX D )10P3.1(TX D )11P3.2(IN T0)12P3.3(IN T1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD )17X TA L218X TA L119G ND20(A 8)P2.021(A 9)P2.122(A 10)P2.223(A 11)P2.324(A 12)P2.425(A 13)P2.526(A 14)P2.627(A 15)P2.728PSEN29A LE/PRO G30EA/VPP31(A D 7)P0.732(A D 6)P0.633(A D 5)P0.534(A D 4)P0.435(A D 3)P0.336(A

28、 D 2)P0.237(A D 1)P0.138(A D 0)P0.039V CC40U 1A T89C51图3.7 STC89C51引脚图STC89C51的主要特性如下表3.1所示。下面介绍各个管脚：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，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。当1被写入

29、P1口管脚后，内部将其上拉为高，可以用来输入，外部将P1口下拉为低电平时，由于内部上拉的缘故，将输出电流。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读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容，P2口在FL

30、ASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。表3.1 STC89C51主要功能描述功能描述兼容MCS51指令系统4k可反复擦写(1000次）Flash ROM32个双向I/O口可编程UARL通道两个16位可编程定时/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精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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 “1” 被写入P3口后，内部会将P3口上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为

31、低电平。P3口将输出电流。P3口也可作为STC89C51的一些特殊功能口，如表3.2所示。P3口同时为闪烁编程20和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当器件被振荡器复位时，RST脚两个机器周期的高电平时间要保持。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输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。表3.2 STC89C51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（

32、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）/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

33、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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4系统仿真4.14.1仿真工具的介绍仿真工具的介绍.1 ProteusProteus软件介绍软件介绍Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅涵盖了其它EDA工具软件的仿真功能，单片机及外围器件也可以。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然这款软件在国内刚刚被推广，但对于从事单片机教学的教师、单片机爱好者、致力于单片机开发应

34、用的科技工作者，早已青睐已久。它是一个一体化的系统设计和仿真平台，集成了模拟电路、数字电路、模数混合电路以及多种微控制器系统。它真正的实现了从概念到产品的全套设计，从原理布图、代码调试11一直到单片机和外围电路的协同仿真，到一键切换到 PCB8的设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、 PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三者结合为一体的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续添加其它系列的处理器模型。在编译这方面，它也支持IAR、Keil

35、和MPLAB等多种编译器的使用。功能特点：Proteus具有其它EDA（例：multisim）的功能。这些功能是：原理布图；PCB自动或人工布线；SPICE电路仿真。革命性的特点1 的互动性让用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2仿真处理器及其外围电路，51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流均可以被仿真。在基于原理图的虚拟原型上它可以直接编程，再配合显示器输出，运行后输入输出的效果得到展示。配合的虚拟逻辑分析仪、示波器等，完备的电子设计开发环境已经在Proteus上得到建立。 功能模块：丰富的器件库：多达2700

36、0种元器件以上，创建新元件非常简便；智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，绘图时间得到了大大缩短；支持：电路设计使用总线器件和总线布线使其变得简明清晰；可输出高质量图纸：通过个性化设置，印刷质量的BMP图纸可以被生成，也可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 电路仿真：在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。针对单片机课堂教学，PROTEUS作为智能助手。许多功能不仅可以变得形象化，许多单片机上运行的实例过程也变得形象化。在实

37、物演示实验的效果上，一定程度上前者比后者更能达到效果。它的元器件、连接线路和传统的实验硬件之间实现了高度的对应。使得传统的实验教学的功能在相当程度上被替代，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、运行结果等。实践证明，通过 Proteus 进行开发5好后再进行实际制作，使系统设计的效率得到极大提高。因此，Proteus 有较高的推广利用价值。目前Proteus的最新版为7.9,ARM cortex处理器被增加，在7.9中已经增加DSP系列（TMS320）。.2 KeilKeil软件介绍软件介绍Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语

38、言软件开发系统，相比于汇编语言，C语言不论在学习还是应用上都非常容易，它在功能上、结构性、可读性、可维护性上有着明显的优势。Keil提供了完整的开发方案，它高度集成了C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器，让这些部分在一个集成开发环境（uVision）下组合在一起。操作系统像WIN98、NT、WIN2000、WIN精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业开始开始XP等。均可以运行Keil软件。不论是使用C语言编程或仅用汇编语言编程， Keil都是最好的选择，因为其具备易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具。Keil使用说明：启动Keil 建立一个工程 选择工程保存位置 选

39、择单片机（MCU）型号 Keil弹出对话框询问是否将初始化代码一起加入工程 建立.c文件,将.c文件添加到工程 开始编写程序 写完程序后，点“编译”“链接” 编译成功后，生成HEX文件，将生成的HEX装载到仿真单片机完成相应的功能。4.24.2系统设计流程图系统设计流程图系统程序设计流程图如图4.1和图4.2所示。定时中断初始化按下调试开关，产生低电平开放定时中断立即数OOH取出，LE输出高电平经过P1.0发送代码，然后将LE清零启动定时器，T0开始定时调用中断定时程序按下计分键输出低电平，外部中断产生调用中断程序串行数据输出，移位脉冲输出显示数据，两队相应比分变化串行口发送完毕，标志清零图4

40、.1 计分部分程序流程图 图4.2 计时部分程序流程图精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4.34.3 ProteusProteus仿真仿真 如图4.3 为篮球赛计时计分器的系统仿真图。P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND20(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A

41、13)P2.526(A14)P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31(AD7)P0.732(AD6)P0.633(AD5)P0.534(AD4)P0.435(AD3)P0.336(AD2)P0.237(AD1)P0.138(AD0)P0.039VCC40U1STC89C51Y112MHzC230C330COM1R12R23R34R45R56R67R78R89RP11031234K5ADD21234K6DEC21234K7RUN/STOPVCCR210K321P1DCVCC112233445566S1SWITCHA0F0B0E0D0dp0C0G0S1S2

42、S3S4VCC1234K3DEC11234K4EXCHANGE1234K2ADD1S5S6S7S8S9S10S1S2S4S3S6S8S9EEEDDCDCCGBGGFFFAS10AABBS5S7dpE1D2dp3C4G5S16B7S28S39F10A11S412D24LEDE1D2dp3C4G5B6S17S28F9A10S311D33LEDE1D2dp3C4G5B6S17S28F9A10S311D43LEDCVCCR32.2KLS1SPEAKERbceQ19012VCC+C110uFVCCA02A13A24A35A46A57A68A79B018B117B216B315B414B513B612B7

43、11E19DIR174HC245ABCDEFGA0B0C0D0E0F0G0dp0dp图4.3 系统仿真图精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业5系统调试5.15.1 软件调试软件调试上电时对系统中进行检测是单片机程序中的一个良好设计。在硬件设计时也应该细细考虑将各个使用到的芯片、接口设计成容易使用软件进行测试的模式。很多有经验的单片机设计者都会在系统上电时（特别是第一次上电时）进行全面的检测，或者更进一步，将系统的运行状态中分为测试模式和正常运行模式，通过加入测试模式对系统进行详细的检测，使得系统的批量检测更为方便容易。另外要注意的是，即使一个非常简单的故障，在显示界面上也是不易察觉的，需

44、要非常谨慎清晰的头脑来分析发现。例如：作为单片机系统中常用的器件，系统的外部RAM（数据存储器）一旦出现问题的话，通常情况下，整个程序会失去控制。因此，程序在上电启动时，针对外部RAM 务必要进行细致的检测。检测内容包括：（1）RAM 中各单元的检测。观察写入和读出的数据是否都保持一致。（2）单片机与RAM 之间的地址数据总线的检测。确保总线之间没有发生短路，也都没有接到“地”上。此外，很多芯片都有提供测试方法。像串行通信芯片UART，都带环路测试的功能。此外，要做好充分的准备再进行仿真操作。对于单片机开发者，虽然单片机硬件仿真器让工作变得更加方便，但也很容易造成人的懒惰心理。许多工程师，没有

45、仿真器，也可以写出很出色的程序来。在硬件仿真调试之前，要做好一下准备工作：（1）编程结束后，对写的代码进行整体检查和走查。同时也要看代码的规范性是否符合要求，细心寻找发现代码中的错误，将其记录到代码检查表中，根据二八定律，再出现错误的地方，可能还有别的错误。所以，针对代码错误多的地方要重点检查。（2）测试各个子程序的正确性。通过用程序测试程序的测试方法，编写一个调用该子程序的代码，定义要测试子程序的入参条件，给一个入参看它能否按预期输出一个正确的出参。（3）预判出错误容易出现的地方，有针对性的进行代码检查，如果部分代码做了修改，要检查是否修改成功，各个模块的程序和整体的程序都要能够正确运行，注

46、意修正一个错误的同时也可能会引入新的错误。（4）利用专门的调试工具或程序语言提供的调试功能来分析程序的动态执行。一般程序语言和工具提供的调试功能有检查主存和寄存器；设置断点，针对特定语句或改变特定变量的值时执行，程序到达断点处停止执行，观察程序此时的状态，做进一步分析。(5) 在不影响硬件各部分功能实现的情况下，可以允许有一些小的Bug或缺陷产生，但要反复运行调试，确保程序中没有致命的或一些隐藏着的重大缺陷，将Bug的比率降到最低。程序可以在硬件电路中稳定运行。5.25.2 硬件调试硬件调试1.上电初始化系统，默认比赛时间为15：00，甲乙队比分默认000。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注

47、-专业2.比赛时间调至20:00，按下RUN/STOP键，以一秒的频率，倒计时方式开始计时或暂停计时。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3.比赛进行中，对两队比分进行加减操作。4. 比赛时间倒计时到00：00时，蜂鸣器发出报警提示。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业5.上半场比赛结束，按EXCHANGE键，比分交换显示，比赛时间重新预置为15：00。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业结论在本次设计中，我通过基于典型单片机STC89C51的设计和应用，对于单片机工作原理，功能有了宏观的了解，并对单片机C程序的应用有了新的、进一步的认识。在设计的过程中，我发现很多的问题，给

48、我的感觉就是下手很难，很不顺手，看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，是很难的一件事，主要原因是我们没有经常动手设计过电路。另外单片机系统的知识似懂非懂，而且很多知识当时弄明白了，现在要用的时候又不记得，造成我用了大量的时间去查阅各种资料和程序命令，因此整个过程时间安排不合理。由于设计的计划没有安排好，设计的时间极为仓促，尤其是在硬件调试的过程中出现了很大的问题。另外资料的查找也是一大难题，这就要求我们在以后的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来，这不论是对我们以后的就业还是学习，都会起到很大的促进和帮助。本次设计测试结果以及不足之处：计时电

49、路可完成倒计时、暂停、继续等功能，在比赛时间到后可进行报警。记分电路工作正常，可完成对比分的刷新与暂存。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业致谢首先，感谢学校四年来对我的培养。为我们营造了一个良好的学习氛围，建设一流的教学设施，使我们身心愉快的投入到学习中。其次，感谢尊敬的梁芳老师，有了他的谆谆教诲，处处提点，才使本论文的前期准备以及整个研究过程顺利完成。梁芳老师的严谨治学态度、扎实的理论基础、全身心投入工作的精神以及对学生尽心尽力的态度给了我极大的帮助与鼓励，使我受益匪浅。从梁芳老师的教学态度上，我学到的不仅仅只有书本上的知识，还有做人的道理。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精

50、的工作作风，深深地感染和激励着我。在此谨向梁芳老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。最后，感谢我的父母多年来给予我的支持和关怀，同时感谢我的舍友和朋友对我的帮助。 还有许许多多给予我学业上鼓励和帮助的朋友，在此无法一一列举，在此也一并表示忠心地感谢！精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业参考文献1徐惠民,安德宁.单片微型计算机原理接口及应用.(第二版)北京：北京邮电大学出版社,2000： 23-38.2唐俊翟.单片机原理与应用.北京：冶金工业出版社,2003.8.3丁明亮,唐前辉.51单片机应用设计与仿真-基于Keil C和Proteus.北京:北京航空航天大学出版社,2009.4彭为.黄科,雷

51、道仲.单片机典型系统设计实例精讲.北京:电子工业出版社,2006：247-273.5求是科技.单片机应用系统开发实例导航.北京：人民邮电出版社,2004.6何立民.单片机应用技术选编.北京:北京航空航天大学出版社,2002.7电子世界.2005年9月刊.国内邮发代号：2-892.8蒋辉平,周国雄.基于PROTEUS的单片机系统设计与仿真实例.北京:机械工业出版社,2009.9李东生.Protel99 SE电路设计技术入门与应用.第一版.北京：电子工业出版社,2002.10罗伯特森.PCB设计基础.北京：机械工业出版社,2007.5:15-20.11金素华,张尉.单片机调试方法的讨论.电子世界,

52、2004. 25(4):34-65.12Compaq,Intel,Microsoft,NEC.Universal Serial Bus Specification V1.1S.1998.13 Philips，Augest.PDIUSBDI2 DataSheetEB.20. 精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业附录A 英文原文We live in the wider world, mankind has entered an unprecedented development of science and technology information society. In this ra

53、pidly changing information society, along with LSI, the rapid development of computer technology and artificial intelligence is widely used in testing technology, traditional electronic measuring instruments in principle, function, level of accuracy and automation have taken place great changes, and

54、 gradually form a complete breakthrough in the traditional concept of a new generation of instruments - intelligent instrument. Currently, most traditional electronic instruments and updating the existing corresponding intelligent instrumentation products, but also the emergence of many new types of

55、 equipment, so that modern electronic equipment has undergone fundamental changes.Sports time scoring time is generated during sports, the score and other information quickly and accurately collect data recording, processing, transmission and utilization systems. Depending on the sport, the rules of

56、 the game have different requirements, the game sports time scoring categories include measuring, evaluation classification, hit category, winning the class and have other types of classification.Basketball game is based on the movement of players in the game a predetermined number of time points to

57、 determine the winner, so time scoring basketball game is a score type of control system. The game of basketball by the timer time scoring system, scoring device and other electronic equipment consisting of, at the same time, according to the current requirements of high-level basketball game, baske

58、tball game perfect timing and scoring equipment should be able to deal with Live Scores, Live Large screen, television trucks and other equipment linked to achieve a sense of fierce competition live entertainment performances and functional objectives.SCM since the 1970s came to an extremely high pr

59、ice peoples attention and concern, it is very extensive, it has developed rapidly. SCM also known as single-chip microcontroller, it is not a complete one-chip logic function, but to a computer system integrated into a single chip. Speaking in general terms: a chip into a computer. Its small size, l

60、ight weight, cheap, learning, application and development of facilities provided. At the same time, learning to use the single-chip computer is the best choice to understand the principles and structure. SCM also used internal computer functions and similar modules, such as CPU, memory, parallel bus, as wel