您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 行业资料 > 其它行业文档 > 基于51单片机比赛计分器设计
-1-课程设计课程名称单片机原理与应用课题名称比赛计分器设计专业测控技术与仪器班级学号姓名指导老师2016年3月11日等级:-2-电气信息学院课程设计任务书课题名称比赛记分器设计姓名专业测控技术与仪器班级学号指导老师课程设计时间2016年2月29日-2015年3月11日(1、2周)教研室意见意见:审核人:一、任务及要求1、给甲,乙两队分别设置1个加分按钮,按一下能分别实现+1;2、给甲,乙两队分别设置1个减分按钮,按一下能分别实现-1;3、设置一个清零按钮,按一下能实现清零;4、设置一个甲、乙比分对调按钮;5、设置一个加减一分、两分和三分的切换按钮;6、设置预置分按钮。二、进度安排第一周:周一:集中布置课程设计相关事宜,确定设计课题,进行分组和小组分工周二~周五:到网上查找相关资料,了解设计方法和练习proteus软件的使用;周六~周日:学习初步的模块设计;对所得资料进行整理和分析,连接线路图;第二周:周一~周二:使用keil和proteus软件设计,修改程序,纠正错误;周三:软件仿真和系统调试,单片机实物图的连接和调试;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[1]《单片机原理及及应用》王迎旭编机械工业出版社2011[2]《单片机应用程序设计技术》周航慈著北京航空航天大学出版社2002-3-目录第1章设计任务及要求…………………………………………………………………………………………11.1比赛记分器介绍………………………………………………………………11.2课题和分工…………………………………………………………………………………………………………11.3设计要求与内容…………………………………………………………………1第2章系统方案设计·················································································32.1总体系统框图……………………………………………………………………32.2AT89C51单片机介绍………………………………………………………………3第3章系统硬件设计…………………………………………………………………73.1原理图及说明………………………………………………………………………………………………73.2时钟输入电路……………………………………………………………………………………………………73.3发光二极管显示电路………………………………………………………………………………………83.4独立式键盘控制电路………………………………………………………………………………………83.5数码管显示电路………………………………………………………………………………………………9第4章系统软件设计················································································104.1主要流程图…………………………………………………………………………………………………………………………104.2程序模块··················································································································11第5章系统仿真及调试···········································································165.1调试结果……………………………………………………………………………………………………………16第6章总结……………………………………………………………………………………………………………19参考文献……………………………………………………………………………………………………………………20附录A电路原理图……………………………………………………………………………………………………21附录B汇编程序清单………………………………………………………………………………………………22-1-第1章设计任务及要求1.1比赛记分器介绍比赛记分器运用广泛,尤其在各类体育运动和体育比赛上,常能见到它的影子,而传统的比赛记分器多采用手翻形式的记分牌,这种记分牌虽然廉价可靠,但使用寿命短,易磨损,计分不方便,位数少,面积小等缺陷使得它难以继续胜任现在的大型体育比赛的计分要求,于是电子化的记分器应运而生,这类记分器以其除了具有一切同记分牌一样的操作外,还有计时报警,比分切换、比分预置等诸多优点,逐渐成为各大比赛首选的记分器。1.2课题和分工本次课程设计的课题是比赛记分器,是由刘永庚(小组组长)、黄鸿杰、冯德勇三人共同完成此次设计的,其中刘永庚主要负责使用汇编语言在keil软件上按照电路图和课题要求编写出正确的程序,黄鸿杰负责使用proteus软件绘制出符合设计要求和电气原理的比赛记分器电路图,以及进行仿真和演示,本人主要负责收集网络上的相关资料和软件,并进行归纳整理,以及学习相关软件的使用方法,还有对后续出现的错误进行修正,拟写报告。1.3设计内容与要求1.3.1.设计内容设计一个甲,乙两队用的比赛计分器,要求能实现以下功能:1、设置一个甲队按钮,结合分值切换键能实现甲的加减一分、加减两分、加减三分;2、设置一个乙队按钮,结合分值切换键能实现甲的加减一分、加减两分、加减三分;3、设置一个加减一分、加减两分和加减三分的分值切换按钮;4、设置一个清零按钮,按一下能实现清零;5、设置一个比分切换按钮,能在比赛换场时实现比分的对调;6、设置一个预置分按钮,能从任意比分开始;7、使用六位或八位数码管实时显示比赛双方比分。1.3.2设计要求与内容1、设计方案要合理、正确,系统稳定;-2-2、软件设计要求尽可能精练、简短,并且运行可靠;3、硬件电路力求简单明了,以节约成本。-3-第2章系统方案设计2.1总体系统框图本次设计是设计一个基于AT89C51单片机的比赛计分器,在以单片机为主体的基础上配以一定的外围电路和软件,来实现比赛计分器的一些功能。利用2片4个7段共阴级数码管显示器.采用动态显示输出比分,通过甲操作按钮、乙操作按钮、分值切换按钮、对换比分按钮、清零按钮和预置按钮共六个功能按钮可以基本实现设计要求,分值状态用发光二极管的亮和灭来表示。系统设计方案的硬件电路设计的框图如图2-1所示。图2-1基于AT89C51单片机比赛计分器系统框图2.2AT89C51单片机介绍AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes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,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元。2.2.1AT89C51单片机的主要特点1)与MCS-51产品指令系统完全兼容;2)4k字节可重擦写Flash闪速存储器;-4-3)1000次擦写周期;4)全静态操作:0Hz-24MHz;5)三级加密程序存储器;6)8×8字节内部RAM;7)32个可编程I/O口线;8)2个16位定时/计数器;9)6个中断源;10)可编程串行UART通道;11)低功耗空闲和掉电模式。图2-2-2AT89C51引脚图2.2.2AT89C51各引脚的功能1)VCCAT89C51电源正极输入,接+5V电压。2)GND电源接地端。3)XTAL1接外部晶振的一个引脚,在单片机内部,它是一反向放大器输入端,这个放大器构成了片内振荡器,它采用外部振荡器时,此引脚应接-5-地。4)XTAL2接外部晶振的一个引脚,在片内接至振荡器的反相放大器输出端和内部时钟发生器输入端,当采用外部振荡器时,则此引脚接外部振荡信号的输入。5)RSTAT89C51的复位信号的输入引脚,高电位工作,只要将此引脚电位提升到高电位,并持续两个周期以上的时间,AT89C51便能完成系统复位的各项工作,使得内部特殊功能寄存器的内容均被设成已知状态。6)ALE/PROG'ALE是英文“ADDRESSLATCHENABLE”的缩写,表示允许地址锁存允许信号.当访问外部存储器时,ALE信号负跳变来触发外部的8位锁存器(如74LS373),将端口P0的地址总线(A0~A7)锁存进入锁存器中,在非访问外部存储器期间,ALE引脚的输出频率是系统工作频率的1/16,因此可以用来驱动其他外围芯片的时钟输入.当访问外围存储器期间,将以1/12振荡频率输出。7)EA'/VPP此引脚为低电平时,则读取外部程序代码(存于外部EPROM中)来执行程序.在使用AT89C51时,此引脚接成高电平使程序运行时访问内部程序存储器,当程序指针PC值超0FFFH时,将自动转向外部程序存储器运行。8)PSEN'此为“ProgramStoreEnable”的缩写.在访问外部程序存储器选通信号,低电平有效。在访问外部程序存储器读取指令代码时,每个机器周产生二次PSEN信号。在执行片内程序存储器指令时,不产生PSEN信号,在访问外部数据时,也不产生PSEN信号。9)P0P0口(P0.0~P0.7)是一个8位漏极开路双向输入端口,当访问外部数据时,它是地址总线(低8位)和数据总线复用。外部不扩展而单片应用时,则作为一般I/O口使用,P0口每个引脚可以驱动8个LSTTL负载。10)P1P1口(P1.0~P1.7)是具有内部提升电路的双向I/O端口(准双向并行I/O端口),其输出可驱动4个LSTTL负载,仅供用户作为输入-6-输出用的端口。P2P2口(P2.0~P2.7)是具有内部提升电路的双向I/O端口(准双向并行I/O端口),当访问外部程序存储器时,它是高8位地址,外部不扩展而单片使用时,则作一般I/O口用,每个引脚可驱动4个LSTTL负载11)P3P3口(P3.0~P3.7)是具有内部提升电路的双向I/O端口(准双向并行I/O端口),它还提供特殊功能,包括串行通信,外部中断控制、计时计数控制及外部随机存储器的读取或写入控制等功能,其特殊功能引脚分配如下:P3.0RXD串行通信输入P3.1TXD串行通信输出P3.2INT0外部中断0输入,低电平有效P3.3INT1外部中断1输入,低电平有效P3.4T0计数器0外部事件计数输入端P3.5T1计数器1外部事件计数输入端P3.6WR外部随机存储器的写选通,低电平有效P3.7RD外部随机存储器的读选通,低电平有效-7-第3章硬件设计3.1原理图及说明如图3.1所示,8个8段共阴极数码显示管采用动态输出方式,8个发光二极管采用低电平点亮,信号输入采用独立按键方式。图3.1电路原理图3.2时钟输入电路如图3.2所示,采用的是内部时钟方式,在MCS-51单片机芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,其输出端为引脚XTAL2。而在芯片的外部,XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容,从而构成一个稳定的自激振荡器,这就是单片机的时钟电路。图3.2时钟输入电路-8-3.3发光二极管显示电路如图3.3所示,6个LED灯在低电平时点亮,高电平时熄灭,系统上电后,默认分值为+1,此时所有灯均不亮,只在分值切换按钮动作后会使指示灯依次从左到右循环点亮,对应的分值依次是+1、+2、+3、-1、-2、-3。图3.3LED显示电路3.4独立式键盘控制电路如图3.4所示,独立式按键是指用I/0口线构成的单个按键电路,每个独立式按键单独占一根I/0口线,每根I/0口线上按键的工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态,即一个按键对应着-个端口输入,每一个按键都有一个按键电路来判断其是否按下。其中第一个按键为甲队分数控制键,第二个按键为乙队分数控制键,第三个按键为甲乙两队加减分值切换键,第四个按键为甲乙两队比分清零键,第五个按键为甲
本文标题:基于51单片机比赛计分器设计
链接地址:https://www.777doc.com/doc-5442304 .html