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1、基于微处理器原理乒乓球计分器的设计08 电气（1）班 学号： 0802030113 姜飞龙 摘要：近年来，电子技术和计算机技术应用领域不断扩大，单片机技术已经成为电子技术应用领域中的一个新亮点，使单片机技术成为电子类及计算机类工作者必须掌握的专业技术之一。20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方
2、面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。关键字：微处理器 计分器 按键控制 软件设计1. 应用知识简介：1.1 80C51 单片机单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具生命力的机种。单片微型机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称微控制器,即MCU(Micro Controller Unit).它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系
3、统集成到一个芯片上。作为嵌入式系统控制核心的单片机具有其体积小、功能全、性价比高等诸多优点。51 系列单片机是国内目前应用最广泛的单片机之一，随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和普遍接受及应用，51 系列单片机的发展又进入了一个新的阶段。在今后很长一段时间内51 系列单片机仍将占据嵌入式系统产品的中低端市场。1.1.1 80C51芯片介绍：80C51 系列单片机是美国 Intel 公司开发的 8 位单片机，又可以分为多个子系列。80C51 系列单片机共有 40 条引脚，包括 32 条 I/O 接口引脚、4 条控制引脚、2 条电源引脚、2 条时钟引脚。引脚说明： P0.0P0.7：P0 口 8
4、 位口线，第一功能作为通用 I/O 接口，第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口。P1.0P1.7：P1 口 8 位口线，通用 I/O 接口无第二功能。P2.0P2.7：P28 位口线，第一功能作为通用I/O 接口，第二功能作为存储器扩展时传送高8 位地址。P3.0P3.7 ：P3 口 8 位口线，第一功能作为通用 I/O 接口，第二功能作为单片机的控制信号。ALE/ PROG ：地址锁存允许/12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6
5、P1.7RSTRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSSVCCP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7EA/VPPALE/PROGPSENP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8803180518751编程脉冲输入信号线（输出信号）PSEN：片外程序存储器开发信号引脚（输出信号）EA/Vpp：片外程序存储器使用信号引脚
6、 /编程电源输入引脚RST/VPD：复位/备用电源引脚1.2Protues 软件Protues 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 具 有 其 它 EDA 工 具 软 件 的 仿 真功 能 ， 还 能 仿 真 单 片 机 及 外 围 器 件 。 它 是 目 前 最 好 的 仿 真 单 片 机 及 外 围 器 件 的 工 具 。 虽然 目 前 国 内 推 广 刚 起 步 ， 但 已 受 到 单 片 机 爱 好 者 、 从
7、 事 单 片 机 教 学 的 教 师 、 致 力 于 单 片机 开 发 应 用 的 科 技 工 作 者 的 青 睐 。 Proteus 是 世 界 上 著 名 的 EDA 工 具 (仿 真 软 件 )，从 原 理 图 布 图 、 代 码 调 试 到 单 片 机 与 外 围 电 路 协 同 仿 真 ， 一 键 切 换 到 PCB 设 计 ， 真正 实 现 了 从 概 念 到 产 品 的 完 整 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 合 一 的 设 计 平 台 。1.3 Keil 软件单片机开发中除
8、必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU 可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编， Keil 软件是目前最流行开发 MCS-51 系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil 即可看出。Keil 提供了包括 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等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。2. 设计基本原理简介2.1 计分器应用原理计分器是单片机模块中最常见的一种设计 ，计分器是一种用数字电路技术实现加分、减分的装置，与手动式的计分器相比具有更高的准确性和直观性，且具有
9、更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。乒乓球比赛时，当 A 得分则通过按钮给 A 加一分，B 得分则 B 加一分。但是有时裁判在判分时失误后，需要把误判的分给扣去。每一局比赛结束后 A、B 两人需要交换场地，当比赛结束后把得分记录清零。 2.2 按键实现按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。按键闭合过程在相应的 I/O 端口形成一个负脉冲。闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定，这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态，称为抖动。抖动持续时间的常长短与开关的机械特性有关，一般在 5-10ms 之间。为了避免 CPU 多次处理按键的一次闭合，应采用措施消除抖动。本文采用的
10、是独立式按键，直接用 I/O 口线构成单个按键电路，每个按键占用一条 I/O 口线，每个按键的工作状态不会产生互相影响。按键电路图如下： P1.0 口表示 A 分数“+”键，按一下则对应的数字加 1 。 P1.1 口表示 A 分数“-”键，按一下则对应的数字减 1。P1.2 口表示 B 分数“+”键，按一下则对应的数字加 1。P1.3 口表示 B 分数“-键 ，按一下则对应的数字减 1。P1.4 口表示一局比赛结束，双方分数清 0。P1.5 口表示双方交换场地。3.软件设计流程图 4. 源程序代码ORG 0000hCLR 00HMOV R0,#00HMOV R1,#00HLJMP MAINOR
11、G 0030HMAIN:MOV A,R0 SWAP AANL A,#0FHMOV DPTR,#BGMOVC A,A+DPTRCPL AMOV P0,ASETB P1.0LCALL DELAYCLR P1.0MOV A,R0ANL A,#0FHMOVC A,A+DPTRCPL AMOV P0,ASETB P1.1LCALL DELAYCLR P1.1MOV A,R1SWAP AANL A,#0FHMOV dDPTR,#BGMOVC A,A+DPTRCPL AMOV P0,ASETB P1.2LCALL DELAYCLR P1.2MOV A,R1ANL A,#0FHMOVC A,A+DPTRCPL
12、 AMOV P0,ASETB P1.3LCALL DELAYCLR P1.3MOV A,P2CJNE A,#0FFH,LOOP1CLR 00HLJMP MAINLOOP1:JNB 00H,LOOP2 LJMP MAINLOOP2:SETB 00HJB P2.0,LOOP3MOV A,R0ADD A,#01HDA AMOV R0,ALJMP MAINLOOP3:JB P2.1,LOOP4MOV A,R0ADD A,#99HDA A MOV R0,ALJMP MAINLOOP4:JB P2.2,LOOP5MOV A,R1ADD A,#01HDA AMOV R1,ALJMP MAINLOOP5:JB
13、 P2.3,LOOP6MOV A,R1ADD A,#99HDA AMOV R1,ALJMP MAINLOOP6:JB P2.4,LOOP7MOV R0,#00HMOV R1,#00HLJMP MAINLOOP7:JB P2.5,LOOP8MOV A, R0XCH A,R1MOV R0,ALJMP MAINLOOP8:CLR 00HLJMP MAINDELAY:MOV R3,#5YS2:MOV R2,#250 YS1:DJNZ R2,YS1DJNZ R3,YS2RET BG:DB 3FH,06H,5BHDB 4FH,66H,6DHDB 7DH,07H,7FHDB 6FHEND 5. 总电路原理图
14、6. 元件清单：7段数码显示管 1个 电解电容 10Uf 1个单片机 AT89S52 1个 三极管 PNP 4个稳压管 1个 电容 30Pf 2个电阻220欧姆 9个 电容 100Uf 1个电阻 10K 欧姆 1个 电容 20Uf 1个电阻 4.7K 欧姆 1个 按钮 6个晶振12MHz 1个 导线 若干7. 心得体会此次单片机课程设计使我受益匪浅，通过对自己在大学三年时间里所学的知识的回顾、梳理、总结。并充分发挥自己对所学知识的理解和思考能力，在老师讲解原理后，自己动手设计，最终完成了本次课程设计。这为自己今后进一步深化学习，积累了一定宝贵的经验。把知识转化为能力的实际训练。培养了我运用所学
15、知识解决实际问题的能力。通过这次课程设计我发现，一次完整的课程设计，是对本专业知识甚至相关专业知识的考察，从基础知识到专业课程，哪一个环节薄弱都会对设计造成严重的影响。因此，只有系统的掌握了所学专业知识，理论水平提高了，才能够将课本知识与实践相整合，理论知识服务于实践，以增强自己的动手能力。这个课程设计十分有意义 ，我获得宝贵了宝贵的经验。通过这次课程设计，我们知道了理论和实际的距离，也知道了理论和实际想结合的重要性， ，也从中得知了很多书本上无法得知的知识。自己今后将会更加的把理论知识和实际应用结合起来，提高自己的能力。为今后在社会上能够更好的工作打下坚实的基础。8. 参考文献：单片机原理与应用 王效华 张咏梅 北京交通大学出版社单片微型计算机原理及应用 张毅坤 西安电子科技大学出版社电子技术基础试验 陈大钦 高等教育出版社微型计算机原理及应用 唐俊杰 高等教育出版社电路基础 许熙文 高等教育出版社单片机原理与其接口技术 胡汉才 清华大学出版社计算机控制技术 倪远平 罗毅平 重庆大学出版社单片机课程设计实例指导 李光飞
