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1、课 程： 单片机的C语言应用程序设计 题 目： 基于AT89S52单片机的篮球计时计分器 系 别： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号 组 员： 指导老师： 完成时间： 摘 要随着单片机载各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制的球赛计时计分器系统也应运产生，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。本设计介绍一种有AT89S52编程控制基于LCD12864液晶显示的篮球比球赛计时计分系统。本系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、蜂鸣报警、记录犯规、比分加减、进行加时赛等功能。本设计具有价格低廉、性能稳定、操作方便且修改灵活等特点。广泛适合各类学校和小团
2、体作为赛程计时计分。主控芯片采用AT89S52单片机，采用C语言进行编程，编程后利用Keil uVision3来进行编译，再将生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件来仿真，检验功能是否能够正常实现。仿真成功后，焊接硬件电路，通过ISP下载器将hex文件烧制到单片机。关键词：单片机 液晶显示 蜂鸣报警 定时设置 AbstractWith the MCU contains a wide range of applications in various fields, many with a single chip timing for the control of the game s
3、coring device transport system should also produce, such as liquid crystal display LCD with MCU time scoring device, LED seven segment display with microcontroller timing control points, etc. . This paper describes a programmable control with AT89S52 LCD12864 liquid crystal display based on game tim
4、e scoring than basketball. The system has a set time schedule, schedule time to pause, beep alarm, record fouls, the score addition and subtraction, for overtime and other functions. This design has low price, stable performance, easy to operate and modify flexible. Wide for all types of schools and
5、 small groups as the race time points. Master chip AT89S52 microcontroller, using C programming language, programmed to be compiled using Keil uVision3, and then generate the HEX file into the chip, using proteus simulation software, testing whether the function of the normal implementation. After a
6、 successful simulation, welding hardware circuit, through the ISP downloader hex file will burn to the microcontroller. Key Words: Scm, liquid crystal display Beep Alarm Timing Set目 录1 计方案选择与论证11.1方案选择与论证11.1.1 方案一 利用数字电路和数码管实现11.1.2 方案二 采用单片机和液晶显示电路实现21.1.3 最终方案的选择22 系统硬件实现32.1单片机选择32.2硬件电路实现42.2.1
7、电源模块42.2.2 时钟电路模块42.2.3 复位电路模块52.2.4按键控制键盘模块52.2.5显示模块52.2.6 报警模块83 系统软件实现93.1软件总体设计流程框图93.2主要子功能程序设计103.2.1 比赛倒计时/24s倒计时程序103.2.2 中断程序113.2.3 加减分子程序114 PROTEUS仿真124.1 PROTEUS简介124.2仿真过程125 系统制作与调试135.1硬件制作与调试135.1.1系统PCB板的设计135.1.2系统硬件调试135.2 软件及联机调试135.2.1 调试软件简介145.2.2 主控程序调试14参考文献15附录1 系统原理图16附录
8、2 PCB图17附录2 实物图1818第一章 设计方案选择与论证1.1方案选择与论证篮球比赛主要实现的基本功能有：开始和暂停、比赛时间倒计时、24秒倒计时、加减分操作、蜂鸣报警、时间和比分的显示等基本功能。因此，必须要有相关的输入模块、控制模块和显示模块等。对于输入模块，有独立按键输入和矩阵式按键输入。前者的组键模式单一，适用于输入对象比较少的场合；后者的组键模式灵活，可用于输入更多的控制对象。对于控制模块，可通过数字芯片进行控制，也可通过单片机进行控制。显然，单片机控制方式无疑是最高效的。对于显示模块，有LED数码管显示和LCD液晶显示，与液晶相比，LED体积大，更耗电，并且显示的内容少。1
9、.1.1 方案一 利用数字电路和数码管实现用石英晶体振荡器或555 定时器产生稳定的校时信号，555定时器应用普遍，操作简单故选用555定时器来完成报警电路和1秒脉冲。运用了74LS157,74LS190,74LS00,74LS20及555定时器等基本元件。此类元件价格便宜，应用简单，能实现较多的功能，是工程中的基本元件。学会运用此类元件对我们具有重大意义。其系统框图如图1-1所示。 图1-1 数字电路实现系统框图 1.1.2 方案二 采用单片机和液晶显示电路实现 该方案以单片机为核心，作为控制模块，并以液晶作为显示模块，由单片机自带的时钟电路和相应的定时器来实现计时，由于篮球比赛的规则较多，
10、故以矩阵式键盘来输入需要控制的对象。由单片机的P1口来接键盘，蜂鸣器接在未用的I/O口线上。液晶的数据线接在P0口相应的口线上。其总的系统框图如图1-2 所示。 图1-2 单片机电路实现系统框图1.1.3 最终方案的选择方案一的实现要用到多块数字芯片，数字电路的一个大的缺点就是，当信号改变时会在电路中产生冲击电流，对于数字芯片的稳定工作是一个很大的考验。这数字系统设计中，在工作频率很高时，需要很高的硬件来维持系统的稳定。且LED数码管显示比液晶更耗电，且体积较大，显示的位数也较少，综合考虑，选用方案二来实现本设计。 第二章 系统硬件的实现2.1单片机选择单片机采用52系列单片机。由ATMEL公
11、司生产的AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串
12、口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。而且，它还具有一个看门狗（WDT）定时/计数器，如果程序没有正常工作，就会强制整个系统复位，还可以在程序陷入死循环的时候，让单片机复位而不用整个系统断电，从而保护你的硬件电路。AT89S52有40个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。其芯片外观及引脚图如下：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。 图2-1 AT89S52单片机 图2-2 AT89S52引
13、脚图 2.2 硬件电路实现2.2.1 电源供电模块图2-3 电源模块电路图51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。电源电路中接入了电源指示LED，图中R11为LED的限流电阻。S1 为电源开关。2.2.2 时钟电路模块图2-4 振荡电路图单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全称叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟
