畢業(yè)設計---基于單片機的籃球計時計分器設計

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文檔簡介

1、　　基于單片機的籃球計時計分器設計　　摘要：本設計是基于AT89C51單片機的籃球計時計分器，利用7段共陰LED作為顯示器件。在此設計中共接入了1個四位一體7段共陰LED顯示器，2個三位一體7段共陰LED顯示器，前者用來記錄賽程時間，其中2位用于顯示分鐘，2位用于顯示秒鐘，后者用于記錄甲乙隊的分數(shù)，每隊2個LED顯示器顯示范圍可達到0~999分。賽程計時采用倒計時方式，比賽

2、開始時啟動計時，直至計時到0為止。　　為了配合計時器和計分器校正調(diào)整時間和比分，我們特定在本設計中設立了7個按鍵，用于設置，調(diào)整時間，啟動，調(diào)整分數(shù)和暫停等功能。采用單片機控制是這個系統(tǒng)按鍵操作使用簡潔，LED顯示，安裝方便。　　關(guān)鍵詞：單片機；計時；計分；顯示器；接口　　Design of B

3、asketball timing Scoring Device Based on SCM　　Abstract：The design is based on AT89C51 microcontroller timing basketball scoring device, the use of 7 as a common cathode LED display.In this design, th

4、e CPC has an access to one of four 7-segment common cathode LED display, 2 Trinity 7 common cathode LED displays, the former is used to record the race of time, of which 2 used to display the minutes, 2 seconds to displa

5、yminutes, which is used to record scores and B teams, each team two LED display shows the range of 0 to 999 points can be achie　　Key words：microcontroller ； timer ； score； display ； interface</p&

6、gt;　　目錄　　1緒論1　　2系統(tǒng)方案說明3　　2.1 方案選擇3　　2.1.1 籃球賽計時計分器設計的現(xiàn)狀3</p

7、>　　2.1.2系統(tǒng)總體設計方案3　　3統(tǒng)硬件電路設計8　　3.1籃球賽計時計分器電路工作過程8　　3.2系統(tǒng)硬件電路組成8　　3.2.1 主要器件選擇及介紹8　　3.2.2顯示模塊17&

8、lt;/p>　　3.2.3報警模塊18　　3.2.4時鐘電路模塊18　　3.2.5 復位電路模塊19　　3.3籃球賽計時計分電路原理圖20　　4 軟件編程及調(diào)試21　　4.1 軟件總體設計方案

9、21　　4.2 軟件設計具體過程22　　4.2.1延時模塊設計23　　4.2.2 顯示時間,分數(shù)子程序模塊設計23　　4.2.3 按鍵控制子程序設計模塊27　　4.2.4 中斷程序設計模塊35

10、　　4.2.5 主函數(shù)設計模塊37　　總結(jié)41　　致謝43　　參考文獻45　　1緒論</

11、p>　　隨著單片機在各個領(lǐng)域的廣泛應用，許多用單片機做控制的球賽計時計分系統(tǒng)也應運而生，如用單片機控制LCD液晶顯示器計時計分器，用單片機控制LED七段顯示器計時計分器等。　　根據(jù)此次課題要求，結(jié)合本人自身學習情況，這里介紹一種籃球賽計時計分器的設計方法，即單片機直接驅(qū)動數(shù)碼管工作的電路。采用這種方法可以大幅度的節(jié)約成本，電路采用單片機作為核心元件，利用1個四位7段共

12、陰極LED數(shù)碼管和2個三位7段共陰極LED數(shù)碼管作為顯示器件。2個三位7段共陰極LED數(shù)碼管用于記錄甲、乙兩隊的分數(shù)，顯示分數(shù)范圍可達0～999分，足夠賽程計分的需要，完全符合現(xiàn)實比賽的需要。1個四位7段共陰極LED數(shù)碼管用于記錄賽程時間，其中前2個用于顯示分鐘，后2個用于顯示秒鐘。比賽前，將時間設置好，比賽開始時啟動計時，直至倒計時到零蜂鳴器發(fā)出警報為止。計時范圍達到0分鐘0秒～99分鐘59秒，能滿足實際賽程計時的需要，甚至是除籃球之

13、外的其他運動，如足球。為了配合計時器調(diào)整時間和計分器校正比分，設計了7個按鍵，4個用于輸入甲、乙兩隊的分數(shù)，另3個供于啟動和暫停賽程時間以及中場交換場地使用。另外，還設計了定時報警系統(tǒng)，即比賽時間到時，揚聲器發(fā)出報警聲提示賽程結(jié)束。　　該系統(tǒng)具有賽程定時設置，賽程時間暫停，及時刷新甲、乙雙方的成績以及中場暫停交換場地后顯示兩隊分數(shù)的功能。設計分為軟件設計和硬件設計兩部分。主控芯片采用AT89C5

14、1，使用C++語言編寫軟件程序，主體分為計時顯示模塊、計分顯示模塊、定時報警、按鍵控制模塊。編程后利用visual c++軟件來進行編譯，再將生成的HEX文件裝入芯片中，采用Proteus軟件來仿真，檢驗功能是否能夠正常實現(xiàn)，隨后可用Protel99畫出硬件電路圖。　　通過本次基于單片機的籃球賽計時計分器的設計，可以了解、熟悉有關(guān)單片機開發(fā)設計實例的過程，并加深對單片機的理解和應用以及掌握單片

15、機與外圍接口的一些方法和技巧。　　更好的把所學的知識運用于實踐之中，在實踐之中檢驗所學的知識，并進行不斷的總結(jié)。　　2系統(tǒng)方案說明　　2.1 方案選擇 　　2.1.1 籃球賽計時計分器設計的現(xiàn)狀&

16、lt;/p>　　體育比賽計時計分系統(tǒng)是對體育比賽過程中所產(chǎn)生的時間，比分等數(shù)據(jù)信息進行快速采集記錄、加工處理、傳遞和利用的系統(tǒng)。根據(jù)運動項目的不同，比賽規(guī)則要求也不同，體育比賽的計時計分系統(tǒng)包括測量類、評分類、命中類、制勝類和得分類等多種類型。　　籃球比賽是根據(jù)運動隊員在規(guī)定的比賽時間里得分多少來決定勝負的，因此，籃球比賽的計時計分系統(tǒng)是一種得分類型的系統(tǒng)?；@球比賽的

17、計時計分系統(tǒng)由計時器、計分器等多種電子設備組成的，同時，根據(jù)目前高水平籃球比賽要求，完善的籃球比賽計時計分系統(tǒng)設備應能與現(xiàn)場成績處理、現(xiàn)場大屏幕、電視轉(zhuǎn)播車等多種設備相聯(lián)，以便實現(xiàn)激烈的比賽現(xiàn)場感和表演娛樂等功能目標?，F(xiàn)在，根據(jù)設計要求，介紹一下設計方案。　　2.1.2系統(tǒng)總體設計方案　　根據(jù)課題要求，介紹以下兩種設計方法。一種是單片機帶外圍擴展，驅(qū)動數(shù)

18、碼管工作的電路；另一種是單片機直接驅(qū)動數(shù)碼管工作的電路，該電路成本相對較低。兩種電路都以單片機作為核心元件，利用1個四位7段共陰極LED數(shù)碼管和2個三位7段共陰極LED數(shù)碼管作為顯示器件。2個四位共陰極LED數(shù)碼管用于記錄甲、乙兩隊的分數(shù)，顯示分數(shù)范圍可達0～999分，足夠賽程計分的需要。1個四位共陰極LED數(shù)碼管用于記錄賽程時間，2個用于顯示分鐘，2個用于顯示秒鐘。比賽前，將時間設置好，比賽開始時啟動計時，直至倒計時到零為止。計時范圍

19、達到0～99分鐘59秒，能滿足實際賽程計時的需要。為了配合計時器調(diào)整時間和計分器校正比分，設計了7個按鍵，4個用于輸入甲、乙兩隊的分數(shù)，另3個用于啟動和暫停賽程時間及中場交換場地。另外，還設計了定時報警系統(tǒng)，即比賽時間到時，揚聲器發(fā)出報警聲提示賽程結(jié)束.　　二者的不同之處在于計時電路。前一種計時電路主要由按鍵開關(guān)、單片機AT89C51、譯碼器及LED顯示器構(gòu)成。當調(diào)時開關(guān)(十位)按下時產(chǎn)生一個低

20、電平，對應調(diào)分(十位)控制端P2.0的LE輸出高電平，表示可以向CD45ll的調(diào)分位(十位)發(fā)送數(shù)據(jù)，將要顯示數(shù)據(jù)的代碼經(jīng)P1.0送到CD4511的A另— 端，送完后將LE清零。調(diào)時按鍵開關(guān)每按一次，數(shù)字自動加1。直到調(diào)到需要設置的時間即可。調(diào)時(個位)的操作方法與之相同。時間設置完后,啟動定時器。如果比賽中暫停，按一下暫停鍵即可暫停計時。后一種計時電路主要由按鍵開關(guān)、單片機AT89C51及LED顯示器構(gòu)成，采用雙電源供電。單片機采用+

21、5V，數(shù)碼管采用+15V采用單片機直接驅(qū)動數(shù)碼管顯示。當按下秒鐘加1按鍵時，秒計時顯示加1；當按下秒鐘減1按鍵時, 秒計時顯示減1；當按下分鐘加1按鍵時，分鐘顯示加1，當按下分鐘減1按鍵時，分鐘顯示減1。時間設置完后，啟動定時器開始倒計時。如果比賽中裁判叫暫停，則只要按一下暫停鍵，即可暫停計時。根據(jù)此次設計的實驗條件及設計目的，我采用后一種方案，即單片機直接驅(qū)動數(shù)碼管工作的電路系統(tǒng)。球賽計時計分器系統(tǒng)圖如圖2-1所示

22、　　圖 2-1　　2.2系統(tǒng)基本功能介紹　　本設計要實現(xiàn)的基本功能有：賽程時間設置，賽程時間啟／停設置，比分交換控制，比分刷新控制，計時計分顯示，賽程結(jié)束報警。以下對個功能進行介紹。　　1、賽程時間設置</p&

23、gt;　　在計時電路中，按鍵開關(guān)K2、K5用來設置賽程時間。比如：比賽時間上半場時間15分鐘，則通過按鍵K2鍵，使四位數(shù)碼管左邊第1位顯示“1”第2位顯示“5”即可。一般比賽時間為40分鐘，所以只需要按K2鍵使數(shù)碼管第1位顯示“4”，第2位顯示“0”即可。時間設置好后，等待比賽開始。　　當比賽結(jié)束時，如果由于一些特殊原因需要增加比賽時間，這時增加比賽時間同樣由按鍵K2、K5

24、來設置，并且設置方法與上面所述一眼，但一般情況下只需要按K2鍵來設置即可，因為加時比賽一般只有幾分鐘而已。　　2、賽程時間啟動／暫停設置　　當時間設置完成后，比如設置賽程時間為15分鐘，則在LED顯示器上顯示為1500，15表示分鐘，00表示秒鐘。這時，如果裁判吹響開始的哨聲時，則應立即按下按鍵K7，表示賽程開始，計時顯示則由1500變成1459，145

25、8……一直計時直到計為0000時表示賽程結(jié)束。按鍵K7為賽程啟動和暫?？刂啤?lt;/p>　　3、比分交換控制　　比分交換控制K4鍵完成。我們知道，因為比分交換是在上半場賽程結(jié)束后進行的，也就是說比分交換要受賽程時間控制，只有當上半場計時器指示為0000時，按K4鍵，則會自動交換甲、乙兩隊的比分。如果上半場賽程時間沒有到0000時

26、，則此時按下K4鍵，不能交換分數(shù)。如果此時按下暫停鍵K7，在按K4，也同樣可以交換兩隊比分,但在實際生活中沒有意義，故不采用。　　4、比分刷新控制　　由于在比賽中，甲、乙兩隊的比分是不斷在變化的，所以需要設置比分刷新控制裝置；此部分功能由按鍵開關(guān)K2，K3，K5，K6來完成的：

27、;　　K2鍵：完成甲隊加1分操作 K3鍵：完成甲隊減1分操作　　K5鍵：完成乙隊加1分操作 K6鍵：完成乙隊減1分操作　　5、計時計分顯示　　計時計分顯示器是采用七段共陰極LED顯示器來顯示的。其中計分是用2個三位LED顯示器。計時采用1個四位

28、LED顯示器；顯示格式為000和0000。　　6、賽程結(jié)束報警　　當比賽結(jié)束時，系統(tǒng)會由蜂鳴器自動發(fā)出報警聲，提示賽程結(jié)束。　　3統(tǒng)硬件電路設計　　3.1籃球賽計時計分器電路工作過程</p&

29、gt;　　整個籃球計時計分器的工作過程如下：首先在比賽之前，接通電源，系統(tǒng)自動復位，此時計時電路與計分電路中的共陰極數(shù)碼管分別顯示為0000和000；然后我們按照原理圖中的K2鍵來設置比賽時間的分鐘部分。一般比賽半場時間為20分鐘，所以只需要按下K2鍵，使數(shù)碼管分鐘部分顯示“20”，再按下K5鍵，使數(shù)碼管秒鐘部分顯示“00”即可。時間設置好時，等待賽程開始，當裁判吹響哨聲時，啟動計時，這時計時電路便開始工作，計時采

30、用倒計時方式，即從20分鐘減為0分鐘表示上半場結(jié)束。上半場結(jié)束時，蜂鳴器會發(fā)出響聲，通知上半場結(jié)束，這時按下K4鍵，便完成了甲、乙兩隊的分數(shù)交換。在整個賽程中，我們還要對兩隊比分進行及時刷新，這時我們通過原理圖中的K2，K3，K5，K6鍵完成此功能，K2和K5鍵完成甲隊加分、減分，K3和K6鍵完成乙隊加分、減分。按鍵每按一下，表示加上或者減去1分。由于加分、減分我們采用中斷完成，且加、減分的中斷優(yōu)先權(quán)小于計時電路中的中斷優(yōu)先權(quán)，所以不會

31、對計時電路造成影響。如果在賽程過程中，一方的教練申請暫停時，經(jīng)裁判批準，我們立即按下K7鍵，即可以暫停計時，暫停時間到時，再按下K7鍵繼續(xù)計時，直至上半　　3.2系統(tǒng)硬件電路組成　　3.2.1 主要器件選擇及介紹　　在本次畢業(yè)設計的過程中主要選取了以下一些器件：　　顯示

32、器件：7段共陰極LED顯示器　　單片機：AT89C51　　1．顯示器及其接口　　顯示器是最常用的輸出設備，其種類繁多，但在單片機系統(tǒng)設計中最常用的是發(fā)光二極管顯示器（LED）和液晶顯示器（LCD）兩種。由于這兩種顯示器結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，接口容易實現(xiàn)，因而得到廣泛的應用。因為

33、考慮到經(jīng)濟成本問題，本次設計采用發(fā)光二極管LED。下面介紹發(fā)光二極管顯示器（LED）的結(jié)構(gòu)、工作原理及其接口電路。　　LED結(jié)構(gòu)與原理　　圖3-1為典型的數(shù)碼管。　　圖3-1 7段LED數(shù)碼管　　圖3-2 共陰極與共陽極LED顯示器

34、　　如圖3-1，LED顯示器又稱為數(shù)碼管，LED顯示器由8個發(fā)光二極管組成。中7個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個點形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是8個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED顯示器；另一種是8個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。如圖3-2所示。本設計采用的是共陰極

35、數(shù)碼管顯示。　　表3-1列出了共陽極與共陰極LED顯示器顯示數(shù)字、字母與顯示代碼之間的對應關(guān)系。　　表3-1 代碼對應表　　LED顯示器顯示方式　　點亮LED顯示器有兩種方式：一是靜態(tài)顯示；二是動態(tài)顯示。在本次設計中，采用的是動態(tài)顯示。<p&

36、gt;　　所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的I/O接口[用于筆劃段字形代碼。這樣單片機只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機中CPU的開銷小。　　這種電路的缺點是占用端口資源較多。從圖2-3可以看出，每位LED顯示器需要單獨占用8根端口線，因此，在數(shù)據(jù)較多的時候，往往不采用這種設計，而是采用動態(tài)

37、顯示方式。　　所謂動態(tài)顯示，就是將要顯示的多位LED顯示器采用一個8位的段選端口，然后采用動態(tài)掃描一位一位地輪流點亮各位顯示器。下圖2-4為4位LED顯示器動態(tài)顯示電路。在此電路中，單片機的P1口用于控制4位LED的段選碼：P2口的P2.0~~P2.3用于控制4位LED位選碼，單片機的P1口用于控制4位LED的段選碼：P2口的P2.0~~P2.3用于控制4位LED位選碼。

38、　　圖3-3 靜態(tài)顯示圖　　圖3-4 動態(tài)顯示圖 　　由于所有的段選碼連在一起，所以同一瞬間只能顯示同一種字符。但如果要顯示不同字符，則要由位選碼來控制。（如果LED為共陰極則P2.0~~P2.3輸出為高電平，如果LED為共陽極則P2.0~~P2.3輸出為低電平。）　　例如，現(xiàn)在要顯示

39、“5678”四個數(shù)字，則首先應該將“5”的顯示代碼（共陰LED顯示器的顯示代碼為6DH，共陽LED顯示器的顯示代碼為92H）由P1.0送出，然后P2.0~~P2.3輸出相應位碼（LED為共陰則P2.0~~P2.3輸出1000， LED為共陽則P2.0~~P2.3輸出0111）時，則可以看到在數(shù)碼管1上顯示的數(shù)字為“5”。再將顯示的數(shù)字“5”延時5~10ms，以造成視覺暫留效果；同時代碼由P1.0送出。<p&

40、gt;　　用同樣的方法將其余3個數(shù)字“678”送數(shù)碼管2，3，4顯示，于是最后則可以在4位LED顯示器上看到“5678”四個數(shù)字。為了使顯示效果更加穩(wěn)定，可以使每個數(shù)碼管所顯示的數(shù)字不斷的重復，但其中重復頻率達到了一定的程度的時候，加之人眼睛本身的視覺暫留效果的作用，便可以看到相當穩(wěn)定的“5678”四個數(shù)字。　　如表3-2，即為模擬以上的過程表（以共陰LED設置顯示代碼，共陽型與此相反）。<

41、;/p>　　表3-2 模擬過程表　　2 .單片機AT89C51簡介　　AT89C51是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，內(nèi)置功

42、能強大的微型計算機的AT89C51提供了高性價比的解決方案。　　AT89C51具有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。它是一個低功耗高性能單片機，40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存

43、儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。　　如圖所示，圖3-5為AT89C51單片機基本構(gòu)造，其基本性能介紹如下：　　圖3-5 AT89C51引腳圖 　　AT89C51的主要特性如下表3-3所示。下面介紹各個管腳：<b

44、>　　VCC：供電電壓。　　GND：接地。　　P0口：P0口為一個8位漏極開路雙向I/O口，每個引腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進

45、行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向

46、I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容，P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控

47、制信號。　　表3-3 AT89C51主要功能描述　　P3口：P3口管腳是8個帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊

48、功能口，如表3-4所示。　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，</p&

49、gt;　　ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。　　表

50、3-4 AT89C51特殊功能表　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。　　/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RE

51、SET；當/EA保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。　　3.2.2顯示模塊

52、;　　本設計采用共陰極數(shù)碼顯示器，如圖3-6，通常，共陰極接低電平（一般接地），其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端。當某段驅(qū)動電路的輸出端為高電平時，該端所連接的字符導通并點亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。同樣，要求段驅(qū)動電路能提供額定的段導通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導通電流來確定相應的限流電阻。本次設計在顯示模塊用到的是一個4位一體和2個兩位一體共陰極數(shù)碼管，共有8個代碼輸入口和8個位選輸入口，采用排阻提供上拉電流數(shù)碼

53、管，以保證有足夠大的電流點亮數(shù)碼管，采用動態(tài)驅(qū)動，使各位數(shù)碼管逐個輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動，由于掃描速度極快，顯示效果與靜態(tài)驅(qū)動相同。　　圖3-6　　3.2.3報警模塊　?。?）報警器的分類<

54、;/p>　　蜂鳴器有兩類3大品種。一類是壓電式，一類是電磁式，電磁式又有兩大品種，鐵振膜式和動圈式，二者原理一樣只是結(jié)構(gòu)不同。所有蜂鳴器都有兩種類型：純蜂鳴器和帶驅(qū)動的蜂鳴器，蜂鳴器都是用音頻信號驅(qū)動的，都是交流驅(qū)動。　　（2）報警器的工作原理　　報警器的種類很多，比如：揚聲器，蜂鳴器等，本次設計采用的是電磁式蜂鳴器作為報警器

55、。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、震動膜片以及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號通過電磁線圈，使得電磁線圈產(chǎn)生了一個磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動發(fā)聲。　?。?）蜂鳴器通過一NPN三極管進行驅(qū)動，觸發(fā)信號有基極引入。　　3.2.4時鐘電路模塊　　時鐘電路在單片機系統(tǒng)中起著

56、非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎。在一個單片機應用系統(tǒng)中，時鐘是保障系統(tǒng)正常工作的基準振蕩定時信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機系統(tǒng)工作的快慢。為達到振蕩周期是12MHZ的要求，這里要采用12MHZ的晶振，另外有兩個22P的電容，兩晶振引腳分別連到XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入引腳。具體連接圖如　　圖3-7所示：</

57、p>　　圖3-7　　3.2.5 復位電路模塊　　復位是單片微機的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片微機從0000H單元開始執(zhí)行程序。除進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，可以按復位鍵以重新啟動，也可以通過監(jiān)視定時器來

58、強迫復位。RST引腳是復位信號的輸入端。復位電路在這里采用的是上電+按鈕復位電路形式，具體連接電路如圖3-8　　圖 3-8 　　3.3籃球賽計時計分電路原理圖　　4 軟件編程及調(diào)試　　在設計程序之

59、前，我們首先要對單片機應用系統(tǒng)預完成的任務進行深入的分析，明確系統(tǒng)的設計任務、功能要求和技術(shù)指標。其次，要對系統(tǒng)的硬件資源和工作環(huán)境進行分析。這是單片機應用系統(tǒng)程序設計的基礎和條件。　　4.1 軟件總體設計方案　　本次單片機課程設計軟件設計部分采用模塊化程序設計，程序部分由延時子程序,中斷程序，顯示時間分數(shù)子程序，主程序，按鍵控制子程序等組成。其程序流程

60、圖如圖4-1，圖4-2。　　圖4-1　　圖4-2　　4.2 軟件設計具體過程　　軟件設計部分采用模塊化程序設計，用C語言編寫。Keil是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C

61、語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil 　　C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。

62、　　程序部分由延時子程序,中斷程序，顯示時間分數(shù)子程序，主程序，按鍵控制子程序等組成。　　4.2.1延時模塊設計 　　void Delay5ms(void)　　{ // 調(diào)用該子程序能實現(xiàn)延時功能 <p

63、>　　unsigned int i; 設置變量i的變化范圍，能調(diào)整延時的單　　位時間長度　　for(i=100;i>0;i--);　　}　　4.2.2 顯示時間,分數(shù)子

64、程序模塊設計　　void display(void)　　{　　// 顯示時間分部分　　LED Data=LEDCode[minit/10];　　led1=0;</b&g

65、t;　　Delay5ms();　　led1=1;　　LEDData=LEDCode[minit%10];　　led2=0;　　Delay5ms();<

66、;/p>　　led2=1;　　//秒點閃動if(halfsecond==1)　　LEDData=0x80;　　else　　LEDData=0x00;

67、　　led2=0;　　Delay5ms();　　led2=1;　　secondpoint=0;　　// 顯示時間秒

68、　　LEDData=LEDCode[second/10];　　led3=0;　　Delay5ms();　　led3=1;　　LEDData=LEDCode[second%10]

69、;　　led4=0;　　Delay5ms();　　led4=1;　　// 顯示1組的分數(shù)百位　　if(AorB==0)<p&

70、gt;　　LEDData=LEDCode[scoreA/100];　　else　　LEDData=LEDCode[scoreB/100];　　led5=0;　　Delay5ms();</p&

71、gt;　　led5=1;　　// 顯示1組分數(shù)的十位　　if(AorB==0)　　LEDData=LEDCode[(scoreA%100)/10];　　else</p&

72、gt;　　LEDData=LEDCode[(scoreB%100)/10];　　led6=0;　　Delay5ms();　　led6=1;　　// 顯示1組分數(shù)的個位<

73、;/p>　　if(AorB==0)　　LEDData=LEDCode[scoreA%10];　　Else　　LED Data=LEDCode[scoreB%10];　　led7=0;<

74、;/b>　　Delay5ms();　　led7=1;　　// 顯示2組分數(shù)的百位　　if(AorB==1)　　LEDData=LEDCode[scoreA/100];

75、;　　else　　LEDData=LEDCode[scoreB/100];　　led8=0;　　Delay5ms();　　led8=1;

76、　　// 顯示2組分數(shù)的十位　　if(AorB==1)　　LEDData=LEDCode[(scoreA%100)/10];　　else　　LEDData=LEDCode[(scoreB%10

77、0)/10];　　led9=0;　　Delay5ms();　　led9=1;　　// 顯示2組分數(shù)的個位　　if(AorB==1)

78、　　LED Data=LEDCode[scoreA%10];　　else　　LEDData=LEDCode[scoreB%10];　　led10=0;　　Delay5ms();&

79、lt;/p>　　led10=1;　　}　　4.2.3 按鍵控制子程序設計模塊　　void keyscan(void)　　{<

80、/p>　　if(playon==0) 　　{　　if(add1==0) //該段為調(diào)整計時器分鐘部分，可調(diào)范圍可達到0~~99　　{</

81、p>　　display(); 　　if(add1==0);　　{　　if(minit<99)　　minit++;<

82、/p>　　else　　minit=99;　　}　　do　　display();</p&

83、gt;　　while(add1==0);　　}　　if(dec1==0)　　{　　display();　　if(dec1==0);&

84、lt;/p>　　{　　if(minit>0)　　minit--;　　else　　minit=0;</

85、b>　　}　　do　　display();　　while(dec1==0);　　}&l

86、t;p>　　if(add2==0) //該段為調(diào)整計時器秒鐘部分，可調(diào)范圍為0~~59　　{　　display();　　if(add2==0);　　{

87、　　if(second<59) 　　second++;　　else　　second=59;　　}

88、　　do　　display();　　while(add2==0);　　}　　if(dec2==0)　　{</b&

89、gt;　　display();　　if(dec2==0);　　{　　if(second>0)　　second--;<p

90、>　　else　　second=0;　　}　　do　　display();

91、;　　while(dec2==0);　　}　　if(exchange==0)　　{　　display();　　if(exchange==0);</p

92、>　　{　　TR1=0　　//關(guān)閉T1計器　　alam=1;//關(guān)報警　　AorB=~A or B;//開啟交換&l

93、t;/p>　　minit=15; // 并將時間預設為15：00　　second=0;　　}　　do</b

94、>　　display();　　while(exchange==0);　　}　　}　　else</p&g

95、t;　　{　　if(add1==0)　　{　　display();　　if(add1==0);　　{</b&

96、gt;　　if(AorB==0)　　{　　if(scoreA<999)　　scoreA++;　　else<

97、;/p>　　scoreA=999;　　}　　else　　{　　if(scoreB<999)<p

98、>　　scoreB++;　　else　　scoreB=999;　　}　　}

99、;　　do　　display();　　while(add1==0);　　}　　if(dec1==0)　　{</

100、p>　　display();　　if(dec1==0);　　{　　if(AorB==0)　　{　　if(scoreA>0

101、)　　scoreA--;　　else　　scoreA=0;　　}<b&g

102、t;　　else　　{　　if(scoreB>0)　　scoreB--;　　else<

103、;b>　　scoreB=0;　　}　　}　　do　　display();　　while(d

104、ec1==0);　　}　　if(add2==0)　　{　　display();　　if(add2==0);<

105、;b>　　{　　if(AorB==1)　　{　　if(scoreA<999)　　scoreA++;　　e

106、lse　　scoreA=999;　　}　　else　　{　　if(scoreB<999)&

107、lt;/p>　　scoreB++;　　else　　scoreB=999;　　}　　}<

108、/p>　　do　　display();　　while(add2==0);　　}　　if(dec2==0)

109、{　　display();　　if(dec2==0);　　{　　if(AorB==1)　　{

110、　　if(scoreA>0)　　scoreA--;　　else　　scoreA=0;　　}

111、　　Else　　{　　if(scoreB>0)　　scoreB--;　　else</p&g

112、t;　　scoreB=0;　　}　　}　　do　　display();&l

113、t;p>　　while(dec2==0);　　}　　}　　}　　4.2.4 中斷程序設計模塊　　void

114、time0_int(void) interrupt 1 　　{　　TL0=0xb0;　　TH0=0x3c;　　TR0=1;

115、;　　count++;　　if(count==10)　　{　　halfsecond=0;　　}

116、　　if(count==20)　　{　　count=0;　　halfsecond=1;　　if(second==0)

117、　　{　　if(minit>0)　　{　　second=59;　　minit--;　　}&

118、lt;/p>　　else　　{　　timeover=1;　　playon=0;　　TR0=0;

119、;　　TR1=1;　　}　　}　　else　　second-

120、-;　　}　　}　　void time1_int(void) interrupt 3　　{&l

121、t;b>　　TL1=0xb0;　　TH1=0x3c;　　TR1=1;　　count1++;　　if(count1==10)</

122、p>　　{　　alam=0;　　}　　if(count1==20)　　{

123、　　count1=0;　　alam=1;　　}　　} 　　4.2.5 主函數(shù)設計模塊</p&

124、gt;　　void main(void)　　{　　TMOD=0x11;　　TL0=0xb0;　　TH0=0x3c;

125、　　TL1=0xb0;　　TH1=0x3c;　　minit=15; //初始值為15：00　　second=0;<p

126、>　　EA=1;　　ET0=1;　　ET1=1;　　TR0=0;　　TR1=0;</b&g

127、t;　　EX0=1;　　IT0=1;　　IT1=1;　　//EX1=1;<

128、;b>　　PX0=1;　　//PX1=1;　　PT0=0;　　P1=0xFF;　　P3=0xFF;</b&g

129、t;　　while(1)　　{　　keyscan();　　display();　　}&

130、lt;p>　　}　　void PxInt0(void) interrupt 0　　{　　Delay5ms();　　EX0=0;&

131、lt;p>　　alam=1;　　TR1=0;　　if(timeover==1)　　{　　timeover=0;

132、　　}　　if(playon==0)　　{　　playon=1;//開始標志位　　TR0=1;//開啟計時　　}

133、　　else　　{　　playon=0; //開始標志位清零，表示暫停　　TR0=0

134、 //暫時計時　　}　　EX0=1;//開中斷　　}　　/*　　voi

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