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1、宁波技师学院课程设计报告论文题目 基于AT89c 51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，设计了一个简 易的电
2、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 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 63.2.1 数码管的引脚及其作用 73.2.2 数码管显示电路 74软件设计 84.1 主程序流程图 84.2 按键扫描 84.2.1 按键扫描流程图错误！未定义书签。4.2.2 按键扫描程序错误！未定义书签。5制作与调试 165.1制作步骤与重点 16618
3、7198参考文献 20附录1系统实物图 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5PCB图 34附录6 元器件清单35宁波技师学院课程设计#1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、W接口、定时器A十数器、中断系统等功能部件
4、，构成了 一台完整的数字计算机。单片机在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
5、家用电 器、计算器、高级玩具。第二阶段19761980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MCSM8系列单片机，片内含多个8位并行P0接口、一个8位 定时器豺数器，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MCST1系列单片机，它带有串行I/O接口和多个16位定时器A十数器，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
6、控制电路数码管显示显示电路LED灯显示图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14PLOVkPL1POOP12POIPL3P02PL4PD3P13P04P1 5M5P17IP06MTVPD KwrTiD P3 1 为UE PROGPSENINTI P53 )Pl 7T0P34 飞P2fT1PS3P15TRP36Pl 4RDP3 P13XTAL2P2 2XTA
7、L1P2IVS5P20I!2S31J1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ATS9C51VCCRSTWDVSS图3-2 上电复位电路手动复位是在按键按下时，RST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
8、作。如图3-3按键复位电路VCCRSTVPDVSSATS9C51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 L2MHZ至I12MHz之间，电容起频率微调作用。如图 3时钟电路3.2 控制电路控制电路通过按钮使单片机以设定输入的 W 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W口进行输出，使之按下按键后，在显示出相应
9、的功能。如图 3节控制电路JBo o-CZU. o o1,SVPDiyRK 胆,1加1 PO3TAtG ，口 MgPDAAM FO.7WB7工1泗P2.WAt2V2SIAG 屋aax图3节 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DS110_ 口dpDPY_7SEG_DP图3-6 共阳极数码管如上图36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。DS1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 中途P2.2
10、I p（2 赢）LED流动显 示中中:下t P2.3 按（1赢）LED灯最后 一盏进入判 断宁波技师学院课程设计#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P2.3 2号选手主程序ORG 0000HJM P STARTORG 0030HSTART:MOV PO,#OOHMOV P1,#OOHMOV P2,#00HMOV P3,#00HMOV R4,#00HMOV R5,#00HLOOP1:;判断上下发球MOV P2#000HJB P2.0,L00PZJB P2.1,LO
11、OPYJM P L0 0P1LOOPZ:MOV R4,#02HMOV DPTR,#TAB1JMP MANILOOPY:MOV R4,#01HMOV DPTR,#TAB2JMP MANIMANI:；循环，并判断中途是否有人击球JB P2.2,YSJB P2.3,ZSMOV A,ROM 0 VC A, A+DPTRMOV Pl,ALCALL DELAYINC ROC JNE R0,#08H,M ANIJMP BDXBDX:； 2号击球，输出结果MOV RO,#OOHC JNE R4,#O1H,BDX1LCALL ZBJJMP JGBD X 1:； 1号击球，输出结果C JNE R4,#02H,BD
12、XLCALL YBJJMP JGZBJ:；延时MOV R3,#4K3:M 0 VR2,#250K2:M 0 VRI,#250K1:NOPNOPD JNZ R1,K1D JNZ R2,K2D JNZ R3,K3JB P2.2,ZCGMOV R5,#03HJMP CKZCG :;按键等待MOV R5,#01HJB P2.2,$CK:RETYBJ:MOV R3,#4K6:MOV R2,#250K5:MOV Rl,#250K4:NOPNOPD JNZ R1,K4D JNZ R2,K5D JNZ R3,K6JB P2.3,YCGMOV R5,#04HJMP CDYCG :按键等待MOV R5,#02HJ
13、B P2.3,$CD :RETJG :结果输出C JNE R5,#01H JG 1； 1 号接球成功JMPLOOPZJG 1:C JNE R5,#02H JG2 ； 2 接球成功JM P LOOPYJG2:C JNE R5,#03H,JG3； 2 号胜JM P YSJG3:C JNE R5,#04H JG ； 1 号胜JM P ZS；2号胜出结果输出MOV P1,#OFFHMOV P3,#0A4HJM P LOOP1:1号胜出结果输出MOV P1,#OFFHMOV P3,#0F9HJMP LOO PlDELAY :MOV R3,#4J3:MOV R2,#250J2:MOVRI,#250JI：N
14、OPNOPD JNZ RI JID JNZ R2J2D JNZ R3J3RETTABI DB 001H ,002H ,004H ,008H ,010H ,020H ,040H ,080HTAB2D B 080H ,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
