《基于单片机的篮球计时计分牌设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的篮球计时计分牌设计（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、聿芃莂薃膁蒈蚁薂袁芁薇薁羃蒇蒃蚀肅艿荿虿膈肂蚇蚈袇芈蚃蚇肀膀蕿蚇膂莆蒅蚆袂腿莁蚅羄莄蚀蚄肆膇薆螃膈 毕 业 论 文 （设 计）题目 篮球计时计分牌设计指导教师：学生姓名：学生学号： 信息工程系电气自动化技术专业年 月 日毕业论文目 录摘 要IABSTRACTII第一章 引言11.1背景知识介绍11.2 设计意义11.3 设计目的2第二章 系统设计框图3 2.1 系统结构框图3 2.1.1单片机AT89C51简介 3 2.1.2 主要特性 4 2.1.3 管脚说明 5 2.1.4 芯片擦除 6 2.1.5 空闲节电模式 7 2.1.6 掉电模式 7 2.1.7 程序储存器的加密 8 2.1.8
2、AT89C51的极限参数 8 2.2 显示器及其接口 9 2.2.1显示器介绍 9 2.2.2结构与原理 10 2.2.3 LED显示器显示方式11 2.2.4 LED显示器接口实例 13 2.2.4.1变量译码器 13 2.2.4.2码制变换译码器 14 2.2.4.3显示译码器 14 第三章 基本功能简介 17 第四章 系统硬件电路组成 18 4.1计时电路 18 4.1.1 LED结构与原理 18 4.1.2 LED显示器显示方式 19 4.1.3计时电路原理图 19 4.2 计分电路 20 4.2.1 串行口控制寄存器SCON 20 4.2.2 电源控制寄存器PCON 21 4.2.3
3、计分电路原理图 22 第五章 程序调试 2351 程序调试结果23 参考文献24附录25 篮球计时记分器程序25致谢35摘 要 本系统是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阳LED作为显示器件。通过这个设计了解到单片机控制技术的广泛应用，其核心技术是单片机控制系统的设计 。单片机在控制系统中的应用也越来越普遍了。单片机控制系统是以单片机（CPU）为核心部件，扩展一些外部接口和设备，组成单片机工业控制机，主要用于工业过程控制。要进行单片机系统设计首先必须具有一定的硬件基础知识；其次，需要具有一定的软件设计能力，能够根据系统的要求，灵活地设计出所需要的程序；第三，具有综合运用知
4、识的能力。最后，还必须掌握生产过程的工艺性能及被测参数的测量方法，以及被控对象的动、静态特性，有时甚至要求给出被控对象的数学模型第一章 系统开发背景采用单片机控制是这个系统按键操作使用简洁，LED显示，安装方便。解决了篮球比赛计数器的安装问题，节约了线材，适合在各种规模的体育场馆使用，完全可以代替传统的用钟表进行计时的方法，当然稍加改动也可以用于其他球类比赛，是体育器材向智能化发展的一个实例。关键词：AT89C51；LED显示；篮球赛计时；篮球赛计分ABSTRACTAlong with the technical and quick development in electronics, ap
5、pear with the large-scale integrated circuit especially, give mankind the life brought the changes of the root. The coal gas reports to the police the system publishes, scribing the electronics measure the instrument walked into the arithmetic figure turns the ages its function is strong, the functi
6、on is well-found, technique forerunner, will quickly technical development in science.In the hardware aspect, except the monolithic outside the aircraft, uses ten seven section of led nixie tube s to carry on the demonstration, LED uses is the motionless scanning demonstration, uses the 74LS21 chip
7、to carry on the actuation.With the coal of compilation, we can get the functions of this design such as keeping scores, recording the time, and that we can alternate with the scores of both teams. Its practical and simple to accomplish.Key words: Single Chip Microcomputer , led nixie tube ,keeping s
8、cores and the time34第一章 引言1.1背景知识介绍单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。例如，80C51系列单片机已有十多年的生命期，如今仍保持着上升的趋势，就充分证明了
9、这一点。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机AT89系列单片机。他不但具有一般MCS-51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点，此次设计中所用到的AT89C51就是其中典型的代表。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的
10、全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影。单片机是靠程序实现功能的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件的话，电路一定是一块大PCB板。但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别。只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。 1.2 设计意义单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采
11、用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中通过此次基于单片机设计的篮球计时计分系统，我们可以更清楚详细的了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程，并对MCS-51单片机的结构和原理进行讲述，以及基于单片机开发应用的相关芯片的工作原理，并且可以在将来的工作和学习中加以应用。1.3 设计目的随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而产生，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。本次设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。该系统具有赛程定时设置，赛程时间暂
12、停，及时刷新甲、乙双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。通过本次基于C51系列篮球计时计分器的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧，这主要表现在以下一些方面：(1) 篮球赛计时计分系统包含了8051系列单片机的最小应用系统的构成，同时在此基础上扩展了一些使用性强的外围接口。(2) 可以了解到LED显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例与具体连接与编程方法。(3) 怎样利用串行口来扩展显示接口等。第二章 系统设计框图2
13、.1 系统结构框图2.1.1单片机AT89C51简介MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了很多品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这
14、几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的。本课题中用到的芯片就是AT系列中的AT89C51单片机芯片。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
15、（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。如图所示，图2-1为AT89C51单片机基本构造，其基本性能介绍如下：图2-1 AT89C51引脚图AT89C51本身内含40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中端口，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2.1.2 主要特性：AT89C51的主要特性如下表所示： 兼容MCS51指令系统 4k可反复擦写(1000次）Flash ROM 32个双向I/O口 可编程UARL通道 两个16位可编程定时/计数器 全静态操作0-24MHz 1个串行中断 128x8bit内部RAM
