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1、 课 程 设 计课程名称 单单片机原理及片机原理及应应用用 课课程程设计设计课题名称基于基于单单片机的比片机的比赛计赛计分器分器设计设计专 业测测控技控技术术与与仪仪器器班 级学 号姓 名 XX指导老师等级:2017 年 3 月 3 日电电气气信信息息学学院院课课程程设设计计任任务务书书1 1、任务及要求任务及要求1 1、设计任务：、设计任务：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，按一下能实现清零4)设置预置分按钮课题名称基于单片机的比赛计分器设计基于单片机的比赛计分器设计姓 名
2、XX专业测控技术与仪器班级1402学号XX指导老师汪超、寻大勇、林国汉等课程设计时间2017 年 2 月 20 日-2017 年 3 月 3 日（1、2 周）审核人 汪超5)设置一个加减一分、两分和三分的切换按钮。2 2、设计要求：设计要求：1)设计方案要合理、正确；2)系统硬件设计及焊接制作；3)系统软件设计及调试；4)系统联调；5)写出设计报告。二、进度安排二、进度安排第一周：周一：集中布置课程设计相关事宜，分发电子元件和 PCB 板。周二周三：焊单片机电路板和原理图绘制以及元件制作。周四周日：PCB 封装设计、元件布局、PCB 布线，周五检查原理图及 PCB设计情况。第二周：周一周二：生
3、产文件整理、PCB 焊接调试。周三：系统调试。周四周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。三、参考资料三、参考资料1、微型计算机原理及应用许立梓编 机械工业出版社 20022、微型计算机接口技术及应用刘乐善编 华中理工大学出版社 2000 3、计算机硬件技术基础试验教程邹逢兴编 高等教育出版社 20004、16 位微型计算机原理接口及其应用周佩玲编 中国科学技术大学出版社 2000 5、微型计算机原理与接口技术吴秀清编 中国科学技术出版社 20016、微型计算机接口技术邓亚平编 清华大学出版社 20017、单片机原理及及应用王迎旭编 机械工业出版社 20018、单片机应用程序设计技术
4、周航慈 著 北京航空航天大学出版社 20029、单片机实用技术问答 谢宜仁 主编 人民邮电出版社 2002目目 录录第第 1 1 章章 系系统统概概述述 .11.1 功能简述 .11.2 设计任务及要求 .1第第 2 2 章章 总总体体方方案案设设计计 .22.1 硬件总体设计 .22.2 系统软件设计 .2第第 3 3 章章 系系统统硬硬件件设设计计 .33.1 AT89C51 芯片.33.2 键盘设计 .43.3 数码管选择 .4第第 4 4 章章 系系统统软软件件设设计计 .64.1 主函数设计 .64.2 按键设计 .74.3 显示子程序设计 .74.4 延时子程序设计 .8第第 5
5、5 章章 系系统统 P PC CB B 版版制制作作与与调调试试 .105.1 系统 PCB 版焊接制造过程 .105.2 系统仿真 .105.3 系统调试 .10设设计计总总结结 .12参参考考文文献献 .13附附录录 A A 系系统统原原理理图图： .14附附录录 B B 实实物物调调试试图图： .15附附录录 C C 源源程程序序清清单单： .161第第 1 1 章章 系统概述系统概述1.11.1 功能简述功能简述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。采用矩阵式键盘作为输入，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
6、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。可以实现预置分。比分通过 4 个 8 段数码管显示器进行显示，每队比分显示 2 位。1.21.2 设计任务及要设计任务及要求求1.2.11.2.1 设计内容设计内容（1）给甲乙队设置 6 个分数控制按键，甲队加减 1,2,3 分乙队加减 1,2,3 分。 （2）设置一个比分交换按键，按下后交换甲乙两队比分。（3）设置一个播放音乐按键，按下后播放终场音乐。 1.2.21.2.2 设计要求设计要求（1）方案合理、正确，系统稳定、可靠。（2）软件设计要求尽可能精练、简短和运行可靠。（3）硬件电路要
7、求简单明了，以节约成本。23第第 2 2 章章 总体方案设计总体方案设计2.12.1 硬件总体设计硬件总体设计系统框图，如图 2.1 所示。图 2.1 系统框图本设计用 80C51 单片机为核心，利用 4 个 8 段数码管显示器.采用动态显示输出比分，用户信息输入则采用 34 矩阵式键盘。89C52 单片机有 32 根 I/O线，所以不用扩展 I/O 口。用一片单片机即可满足本设计的输入输出。2.22.2 系统软件设计系统软件设计软件设计主要分为 3 个部分：信息输入、信息处理、显示输出。主要包括：显示函数，按键获取函数，按键处理函数，进制转换函数。信息输入时采用矩阵式键盘来实现，所以需要检测
8、键盘有无按键的子程序；信息处理需要对用户通过键盘输入的不同信息进行辨别并执行相应的处理；显示输出考虑到成本和电路体积，决定采用动态输出。89C51单片机3x4 矩阵键盘4 个 8 段数码显示器发光二极管复位电路4第第 3 3 章章 系统硬件设计系统硬件设计3.13.1 AT89C51AT89C51 芯片芯片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
9、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，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 3.1 所示。5图 3.1 AT89C513.23.2 键盘键盘设计设计根据设计共需要 7 个按
10、键，可采用 33 矩阵式键盘，但考虑到常用键盘为34 矩阵式键盘，而且方便以后功能的扩展和方便硬件的连接，所以最终决定采用 34 矩阵式键盘作为输入，7 个按键分别标注于原理图,见图 3.2。6图 3.2 按钮功能图其中 1/2/3 分切换由发光二极管指示，加 1 减 1 分别对应。预置分是事先设定分数可以分别设定甲乙两队的初始分数。按下清零后，显示的分数清零。3.33.3 数码管选择数码管选择3.3.13.3.1 数码管显示器数量选择数码管显示器数量选择两个队，每队 2 位比分，每个显示器只能显示一位，则至少需要采用 4 个 8段数码管显示器。段数码管显示器采用动态显示输出比分。3.3.23
11、.3.2 数码管共阴共阳接法的选择数码管共阴共阳接法的选择51 单片机 I/O 口输出高电平时输出的电流很小，数码管不会太亮；因为本设计采用动态显示，单片机 I/O 口直接接数码管，所以决定采用共阳数码管。3.3.33.3.3 数码管驱动的选择数码管驱动的选择7为了使数码管亮度达到要求，数码管的位选端需要驱动，因为单片机 I/O口的高电平输出的电流很小，需要驱动电路驱动，从而增加显示亮度。最简单便宜的驱动就是使用三极管，为低电平时开通，所以选择 PNP 型三极管，如图3.3。图 3.3 按钮功能图其中 1/2/3 分切换由发光二极管指示，加 1 减 1 分别对应。预置分是事先设定分数可以分别设
12、定甲乙两队的初始分数。按下清零后，显示的分数清零。8第第 4 4 章章 系统软件设计系统软件设计4.14.1 主函数设计主函数设计主函数程序代码：MAIN: MOV NUMA,#0MOV NUMB,#0 ;分数清零MOV TEMP,#1 ;起始时的分数加 1MOV P1,#0DFHACALL TRANM0: ACALL DISP ;调用显示函数ACALL KEYSCAN ;调用按键获取函数SJMP M0 ;首先初始化将储存甲乙两对分数的内存单元清零，起始时 TEMP 置 1，并使LED5 点亮，调用进制转换函数，调用显示函数，调用按键获取函数，之后重复9调用显示函数，调用按键获取函数.。函数间的调用关系，如图 4.1。图 4.1
