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1、 宁波技师学院课 程 设 计 报 告论文题目 基于AT89C51的乒乓球程序 专业班级： _学生姓名： 学 号： 指导教师： 宁波技师学院二零一三 年 十 月摘 要单片机自20世纪70年代问世以来，以极高的性价比，受到人们的重视和关注应用很广、发展很快。单片机以体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发价位容易。由于具有上述优点，在我国单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各方面，而51单片机是各个单片机中最典型最有代表性的一种。这次课题设计通过对它的学习、应用，以AT89C51为核心，辅以必要的电路
2、，设计了一个简易的电子时钟，它由直流电源供电，通过数码管显示时间，调整时间，从而达到学习、设计、开发软、硬件的目的。关键词：单片机；乒乓球程序，数码管显示；LED灯显示乒乓球行程目录1 引言12 系统总体设计22.1系统结构22.2系统设计方案23 硬件设计33.1 单片机最小系统33.1.1复位电路33.1.2时钟电路53.2控制电路63.3.1数码管的引脚及其作用73.3.2数码管显示电路74软件设计94.1主程序流程图94.2按键扫描114.2.1按键扫描流程图114.2.2按键扫描程序125 制作与调试165.1制作步骤与重点166 结论187 致谢198 参考文献20附录1 系统实物
3、图21附录2 实验原理图22附录3 系统仿真图22附录3 系统仿真图23附录4 程序清单24附录5 PCB图34附录6 元器件清单35宁波技师学院课程设计 71 引言当今，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，微型计算机的应用已渗透到生产、生活的各个方面。其中单片微型计算机虽然问世不久，然而体积小、价廉、功能强，其销售额以每年近80%的速率增长。他的性能不断提高，适用范围愈来愈宽，在计算机应用领域已占有日益重要的地位。单片微型计算机简称单片机，又成为控制器。他是在一块半导体上，集成了CPU、ROM、RAM、I/O接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成了一台完整的数字计算机。单片机在
4、生产生活中的许多方面得到广泛的应用，例如，生活中五彩变幻的霓虹灯，手机通信，温度检测，流量控制等都涉及到单片机。单片机的应用结束了计算机专业人员“垄断”计算机系统开发与应用的时代，他既给各种专业人员、特别是许多工程技术人员带来了学习和掌握计算机技术的紧迫性，同时也带来了可能性，因为组成计算机应用系统变得容易、“平凡”，增强了人们进入这一领域的信心单片机的历史非常短暂，然而发展十分迅猛。自1971年美国Intel公司首先研制出4位单片机4004以来，他的发展可粗略划分为四个阶段：第一阶段19711976年，属萌芽阶段。发展了各种4位单片机，多用于家用电器、计算器、高级玩具。第二阶段 197619
5、80年，为初级8位机阶段，发展了各种中、低档8位单片机，典型的如MCS-48系列单片机，片内含多个8位并行I/O接口、一个8位定时器/计数器，不带串行接口，其功能可以满足一般工业控制和智能化仪器仪表等的需要。第三阶段 19821983年，高级8位机阶段，发展了高性能的8位单片机，例如MCS-51系列单片机，它带有串行I/O接口和多个16位定时器/计数器，具有多级中断功能。这一阶段进一步拓宽了单片机的应用范围，使之能用于智能终端、局部网络接口，并挤入了个人计算机领域。.2 系统总体设计2.1系统结构根据于设计思想，做系统的结构框图如下图2-1所示单片机控制电路显示电路电 源数码管显示LED灯显示
6、图2-1 系统的结构框图2.2系统设计方案数字时钟设计主要包括单片机最小系统、控制电路、显示电路，利用AT89C51的处理能力来作为一个乒乓球游戏程序、3 硬件设计3.1 单片机最小系统单片机最小系统是以AT89C51为核心，由单片机、时钟电路、复位电路组成，如图3-1最小系统图3-1 最小系统3.1.1复位电路复位操作上有上电复位和手动复位，上电复位是在上电瞬间，电容充电电流最大，电容相当于短路，RST端为高电平，实现上电复位，当电容两端电压达到电源电压时，电容充电电流为零，电容相当于开路RST端为低电平，程序正常运行。如图3-2上电复位电路图3-2 上电复位电路手动复位是在按键按下时，RS
7、T端直接与VCC接通，为高电平形成复位，同时电容被短路放电；按键松开时，VCC对电容充电，充电电流在电阻上，RST依然为高电平，仍是复位，充电完成后，电容相当于开路，RST端为低电平，单片机正常工作。如图3-3按键复位电路图3-3按键复位电路3.1.2时钟电路单片机内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端。在XTAL1和XTAL2引脚外接定时元件，振荡电路就产生自激振荡，定时元件通常采用由石英晶体和电容组成的并联谐振回路，晶体频率可以在1.2MHZ到12MHZ之间，电容起频率微调作用。如图3-4 时钟电路图3-4 时钟电路3.2控制电路控制电
8、路通过按钮使单片机以设定输入的I/O口接通电源地使之变为低电平，再通过单片机内的程序的设定，运行相应的程序，在通过设定输出的I/O口进行输出，使之按下按键后，在显示出相应的功能。如图3-5 控制电路图3-5 控制电路3.3 数码管显示电路3.3.1数码管的引脚及其作用 图3-6 共阳极数码管如上图3-6共阳极数码管所示，共阳极低电平有效，根据要显示的数字进行选择这些引脚的高低电平。3.3.2数码管显示电路单片机把内部的程序中的乒乓球比赛完成后，成绩显示。图3-7 数码管显示电路4软件设计4.1主程序流程图针对于设计思想，做程序流程图如下图4-1所示 开始 否是否有键按下 是P2.0按下P2.1
9、按下流水灯至下而上(2号发球)流水灯至上而下( 1号发球 )中途P2.2按下（2赢）LED流动显示中中途P2.3按下（1赢）LED灯最后一盏 进入判断P2.3按下，流水灯至下而上，（2号把球打回）P2.2按下，流水灯至上而下，（1号把球打回） 输出结果4.2按键功能P2.0上启动P2.1下启动P2.2 1号选手P2.32号选手主程序ORG0000HJMPSTARTORG0030HSTART:MOVP0,#00HMOVP1,#00HMOVP2,#00HMOVP3,#00HMOVR4,#00HMOVR5,#00HLOOP1:;判断上下发球MOVP1,#000HMOVP2#000HJBP2.0,LO
10、OPZJBP2.1,LOOPYJMPLOOP1LOOPZ:MOVR4,#02HMOVDPTR,#TAB1JMPMANILOOPY:MOVR4,#01HMOVDPTR,#TAB2JMPMANIMANI:；循环，并判断中途是否有人击球JBP2.2,YSJBP2.3,ZSMOVA,R0MOVCA,A+DPTRMOVP1,ALCALLDELAYINCR0CJNER0,#08H,MANIJMPBDXBDX:；2号击球，输出结果MOVR0,#00HCJNER4,#01H,BDX1LCALLZBJJMPJGBDX1:；1号击球，输出结果CJNER4,#02H,BDXLCALLYBJJMPJG ZBJ:；延时
11、MOVR3,#4K3:MOVR2,#250K2:MOVR1,#250K1:NOPNOPDJNZR1,K1DJNZR2,K2DJNZR3,K3JBP2.2,ZCGMOVR5,#03HJMPCKZCG:；按键等待MOVR5,#01HJBP2.2,$CK:RETYBJ:MOVR3,#4K6:MOVR2,#250K5:MOVR1,#250K4:NOPNOPDJNZR1,K4DJNZR2,K5DJNZR3,K6JBP2.3,YCGMOVR5,#04HJMPCDYCG:按键等待MOVR5,#02HJBP2.3,$CD:RETJG:;结果输出CJNER5,#01H,JG1；1号接球成功JMPLOOPZJG1
12、:CJNER5,#02H,JG2；2接球成功JMPLOOPYJG2:CJNER5,#03H,JG3；2号胜JMPYSJG3:CJNER5,#04H,JG；1号胜JMPZSYS:；2号胜出结果输出MOVP1,#0FFHMOVP3,#0A4HJMPLOOP1ZS:；1号胜出结果输出MOVP1,#0FFHMOVP3,#0F9HJMPLOOP1DELAY:MOVR3,#4J3:MOVR2,#250J2:MOVR1,#250J1:NOPNOPDJNZR1,J1DJNZR2,J2DJNZR3,J3RETTAB1:DB001H,002H,004H,008H,010H,020H,040H,080HTAB2:D
13、B080H,040H,020H,010H,008H,004H,002H,001HEND5 制作与调试5.1制作步骤与重点在开始制作电路板之前，先把程序编写出来，经过PROTUES仿真，在仿真过程中出现指示灯不亮，或是数码管出现乱码，就把程序的结构变化一下就恢复正常，由此看出程序的结构错误能直接阻碍程序的正常运行，因此程序的编写是至关重要的。而在制作PCB板之前，由于对于制作PCB没有多少经验，因此只有先制作原理图，一是因为能降低错误发生的概率，能快速的查出错误的地方，二是能导入PCB能快速的制作，所以先是画出原理图，进行核对，在核对完之后，根据从仓库领取的元件，进行元件测绘(特别是重要的元件必须要精确)后，开始制作PCB板，在PCB的制作中由于怕在腐蚀过程中出现意外，因此把线径的宽度为1mm，焊盘的直径为2mm，孔的直径为1mm。制作完
