基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料

基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料1.課題綜述1.1課題來源單片機(jī)是一個(gè)單芯片形態(tài),面向控制對(duì)象的嵌入式應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng).它的出現(xiàn)及發(fā)展使計(jì)算機(jī)技術(shù)從通用型數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域進(jìn)入到智能化的控制領(lǐng)域。由于本次設(shè)計(jì)的簡單籃球記分牌體積小，故要求其控制器體積更小以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。單片機(jī)以微小的體積和編程的靈活性而產(chǎn)生多種控制功能，完全可以滿足需求。可以適應(yīng)不同規(guī)則下操作。1.2課題意義現(xiàn)在大多數(shù)比賽活動(dòng)中都會(huì)遇到需要向觀眾和選手展示選手得分的情況，需要用到比賽記分牌。在目前的市場上，普通計(jì)分牌系統(tǒng)都需要幾百塊，價(jià)錢比較高。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的記分牌系統(tǒng)，電路簡易，靈敏可靠，具有一定的使用價(jià)值和競爭價(jià)值。1.3項(xiàng)目目標(biāo)基于AT89S52單片機(jī)比賽記分牌，采用12MHz晶振。項(xiàng)目具體要求如下：（1）啟動(dòng)時(shí)顯示為10分。（2）當(dāng)?shù)梅值臅r(shí)候加上相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，失分時(shí)減去相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。（3）刷新分?jǐn)?shù)的按鍵按下時(shí)，伴隨提示音。（4）計(jì)分范圍設(shè)為0~1002.系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)分牌主要用途是展示選手的得分情況，當(dāng)選手得分時(shí)記分牌加上相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。根據(jù)項(xiàng)目要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1框圖設(shè)計(jì)基于AT89S52單片機(jī)比賽計(jì)分牌由顯示模塊、按鍵模塊、單片機(jī)主控模塊、電源模塊等組成，系統(tǒng)框圖如圖2-1所示：2.2知識(shí)點(diǎn)本項(xiàng)目需要通過學(xué)習(xí)和查閱資料，掌握和了解如下知識(shí)：2.2.1單片機(jī)的時(shí)鐘電路單片機(jī)本身是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序系統(tǒng)，為保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)必須有時(shí)鐘信號(hào)，以使其系統(tǒng)在時(shí)鐘信號(hào)的控制下按時(shí)序協(xié)調(diào)工作。單片機(jī)的時(shí)鐘電路由振蕩電路和分頻電路組成。其中震蕩電路由反相器以及并聯(lián)外接的石英晶體和電容構(gòu)成，用于產(chǎn)生振蕩脈沖。而分頻電路則用于把振蕩脈沖分頻，以得到所需要的時(shí)鐘信號(hào)?；贏T89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第1頁。如圖2-2基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第1頁。2.2.2單片機(jī)復(fù)位電路工作原理復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其作用是使CPU中的各個(gè)部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。當(dāng)單片機(jī)的ALE及兩腳輸出高電平，RST引腳高電平時(shí)，單片機(jī)復(fù)位。單片機(jī)的復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動(dòng)按鈕復(fù)位兩種形式，RST/VPD端的高電平直接由上電瞬間產(chǎn)生高電平則為上電復(fù)位；若通過按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位信號(hào)稱為手動(dòng)按鈕復(fù)位。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，有些外圍芯片也需要復(fù)位，如果這些復(fù)位端的復(fù)位電平要求與單片機(jī)的要求一致，則可以與之相連。復(fù)位后，P0?aP3四個(gè)并行接口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器狀態(tài)不確定。目前，在單片機(jī)體統(tǒng)中共使用4種類型的復(fù)位電路，分別為：積分型電路、微分型電路、比較器型和看門狗型。其中前三種是在芯片外面用分立元件或集成電路芯片搭建的，而最后一種位于芯片內(nèi)部，是單片機(jī)芯片的一部分。對(duì)于片外復(fù)位電路，無論哪種類型，加電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位是必不可少的基本功能。如圖2-3所示：圖2-3復(fù)位原理電2.2.3單片機(jī)晶振電路工作原理每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，全程是叫晶體震蕩器，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第2頁。常大，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第2頁。執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。高級(jí)的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。下面具體的介紹一下晶振的作用以及原理，晶振一般采用如圖2-4a的電容三端式(考畢茲)交流等效振蕩電路；實(shí)際的晶振交流等效電路如圖2-4b，其中Cv是用來調(diào)節(jié)振蕩頻率，一般用變?nèi)荻O管加上不同的反偏電壓來實(shí)現(xiàn)，這也是壓控作用的機(jī)理；把晶體的等效電路代替晶體后如圖2-4c。其中Co，C1，L1，RR是晶體的等效電路。圖2-4晶振電路及其等效槽路分析整個(gè)振蕩槽路可知，利用Cv來改變頻率是有限的：決定振蕩頻率的整個(gè)槽路電容C=Cbe,Cce,Cv三個(gè)電容串聯(lián)后和Co并聯(lián)再和C1串聯(lián)?？梢钥闯觯篊1越小，Co越大，Cv變化時(shí)對(duì)整個(gè)槽路電容的作用就越小。因而能?°壓控?±的頻率范圍也越小。實(shí)際上，由于C1很小(1E-15量級(jí))，Co不能忽略(1E-12量級(jí)，幾PF)。所以，Cv變大時(shí)，降低槽路頻率的作用越來越小，Cv變小時(shí)，升高槽路頻率的作用卻越來越大。這一方面引起壓控特性的非線性，壓控范圍越大，非線性就越厲害；另一方面，分給振蕩的反饋電壓(Cbe上的電壓)卻越來越小，最后導(dǎo)致停振。通過晶振的原理圖你應(yīng)該大致了解了晶振的作用以及工作過程了吧。采用泛音次數(shù)越高的晶振，其等效電容C1就越小；因此頻率的變化范圍也就越小。微控制器的時(shí)鐘源可以分為兩類：基于機(jī)械諧振器件的時(shí)鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器。用萬用表測量晶體振蕩器是否工作的方法：測量兩個(gè)引腳電壓是否是芯片工作電壓的一半，比如工作電壓是51單片機(jī)的+5V則是否是2.5V左右。另外如果用鑷子碰晶體另外一個(gè)腳，這個(gè)電壓有明顯變化，證明是起振了的?；贏T89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第3頁。晶振的類型有SMD和DIP型，即貼片和插腳型?；贏T89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第3頁。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。下面具體的介紹一下晶振的作用以及原理，晶振一般采用如圖2-4a的電容三端式(考畢茲)交流等效振蕩電路；實(shí)際的晶振交流等效電路如圖2-4b，其中Cv是用來調(diào)節(jié)振蕩頻率，一般用變?nèi)荻O管加上不同的反偏電壓來實(shí)現(xiàn)，這也是壓控作用的機(jī)理；把晶體的等效電路代替晶體后如圖2-4c。其中Co，C1，L1，RR是晶體的等效電路。圖2-4晶振電路及其等效槽路分析整個(gè)振蕩槽路可知，利用Cv來改變頻率是有限的：決定振蕩頻率的整個(gè)槽路電容C=Cbe,Cce,Cv三個(gè)電容串聯(lián)后和Co并聯(lián)再和C1串聯(lián)?？梢钥闯觯篊1越小，Co越大，Cv變化時(shí)對(duì)整個(gè)槽路電容的作用就越小。因而能?°壓控?±的頻率范圍也越小。實(shí)變大時(shí)，Cv。所以，PF)量級(jí)，幾(1E-12不能忽略Co，)量級(jí)(1E-15很小C1際上，由于降低槽路頻率的作用越來越小，Cv變小時(shí)，升高槽路頻率的作用卻越來越大。這一方面引起壓控特性的非線性，壓控范圍越大，非線性就越厲害；另一方面，分給振蕩的反饋電壓(Cbe上的電壓)卻越來越小，最后導(dǎo)致停振。通過晶振的原理圖你應(yīng)該大致了解了晶振的作用以及工作過程了吧。采用泛音次數(shù)越高的晶振，其等效電容C1就越?。灰虼祟l率的變化范圍也就越小。微控制器的時(shí)鐘源可以分為兩類：基于機(jī)械諧振器件的時(shí)鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器。用萬用表測量晶體振蕩器是否工作的方法：測量兩個(gè)引腳電壓是否是芯片工作電壓的一半，比如工作電壓是51單片機(jī)的+5V則是否是2.5V左右。另外如果用鑷子碰晶體另外一個(gè)腳，這個(gè)電壓有明顯變化，證明是起振了的。晶振的類型有SMD和DIP型，即貼片和插腳型晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。下面具體的介紹一下晶振的作用以及原理，晶振一般采用如圖2-4a的電容三端式(考畢茲)交流等效振蕩電路；實(shí)際的晶振交流等效電路如圖2-4b，其中Cv是用來調(diào)節(jié)振蕩頻率，一般用變?nèi)荻O管加上不同的反偏電壓來實(shí)現(xiàn)，這也是壓控作用的機(jī)理；把晶體基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第4頁。的等效電路代替晶體后如圖2-4c。其中Co，C1，L1，RR是晶體的等效電路?；贏T89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第4頁。圖2-4晶振電路及其等效槽路分析整個(gè)振蕩槽路可知，利用Cv來改變頻率是有限的：決定振蕩頻率的整個(gè)槽路電容C=Cbe,Cce,Cv三個(gè)電容串聯(lián)后和Co并聯(lián)再和C1串聯(lián)?？梢钥闯觯篊1越小，Co越大，Cv變化時(shí)對(duì)整個(gè)槽路電容的作用就越小。因而能?°壓控?±的頻率范圍也越小。實(shí)際上，由于C1很小(1E-15量級(jí))，Co不能忽略(1E-12量級(jí)，幾PF)。所以，Cv變大時(shí)，降低槽路頻率的作用越來越小，Cv變小時(shí)，升高槽路頻率的作用卻越來越大。這一方面引起壓控特性的非線性，壓控范圍越大，非線性就越厲害；另一方面，分給振蕩的反饋電壓(Cbe上的電壓)卻越來越小，最后導(dǎo)致停振。通過晶振的原理圖你應(yīng)該大致了解了晶振的作用以及工作過程了吧。采用泛音次數(shù)越高的晶振，其等效電容C1就越??；因此頻率的變化范圍也就越小。微控制器的時(shí)鐘源可以分為兩類：基于機(jī)械諧振器件的時(shí)鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振振蕩器。RC槽路。另一種為簡單的分立用萬用表測量晶體振蕩器是否工作的方法：測量兩個(gè)引腳電壓是否是芯片工作電壓的一半，比如工作電壓是51單片機(jī)的+5V則是否是2.5V左右。另外如果用鑷子碰晶體另外一個(gè)腳，這個(gè)電壓有明顯變化，證明是起振了的。晶振的類型有SMD和DIP型，即貼片和插腳型計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。8位微控制器8K基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第5頁。字節(jié)在系統(tǒng)可編程FLASHAT89S52P0口。其引腳結(jié)構(gòu)如圖2-7基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第5頁。圖2-7AT89S52引腳圖2.2.8集成塊74LS06的使用74LS06為集電極開路輸出的六組反相驅(qū)動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)如圖2-8所示，其中1A~6A為輸入端，1Y~6Y為輸出端3硬件設(shè)計(jì)3.1電路原理圖根據(jù)上述分析，設(shè)計(jì)出基于AT89S52單片機(jī)的比賽計(jì)分牌電路原理圖如圖3-1所示。電源電路為單片機(jī)以及其他模塊提供標(biāo)準(zhǔn)5V電源。晶振模塊為單片機(jī)提供時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)各部分能協(xié)調(diào)工作。復(fù)位電路為單片機(jī)提供復(fù)位功能。單片機(jī)作為主控制器，根據(jù)輸入信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制。數(shù)碼管顯示選手當(dāng)前的得分。按鍵設(shè)置模塊用來刷新選手的得分，當(dāng)選手得分或者失分時(shí)可以通過這兩個(gè)按鈕對(duì)選手分?jǐn)?shù)重新設(shè)基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第6頁。置。蜂鳴器用作按鍵提示，當(dāng)有按鍵按下時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音，按鍵釋放時(shí)停止發(fā)聲?；贏T89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第6頁。3.2硬件連線系統(tǒng)板硬件連線如圖3-1所示：（1）單片機(jī)的P0口和P2口通過74LS06反相緩沖器依次接到數(shù)碼管的a~g端；（2）18和19引腳接外部晶振的時(shí)鐘電路；（3）9、12和13引腳接按鍵電路；（4）17引腳接蜂鳴器電路。4軟件設(shè)計(jì)4.1軟件流程圖基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第7頁。單片機(jī)開始運(yùn)行時(shí)顯示選手10分，數(shù)碼管顯示10，主程序循環(huán)調(diào)用顯示選手得分，當(dāng)遇到中斷時(shí)，調(diào)用中斷程序，如果是P1則顯示數(shù)字加1，如果是P2則顯示數(shù)字減1。加1處理流程圖如圖4-1所示，減1處理流程圖如圖4-2所示。基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第7頁。圖4-1加1處理流程圖圖4-2減1處理流程圖4.2程序代碼基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)程序如下：ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPJIAYIORG0013HLJMPJIANYIORG0040HCOUNTEQU30HMAIN:MOVSP,#40HMOVCOUNT,#10HSETBEX0SETBEX1SETBIT0SETBIT1SETBEAMOVDPTR,#SHMBIAOXSHI:MOVA,COUNTSWAPAANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP0,AMOVA,COUNTANLA,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOVP2,ALJMPXSHISHMBIAO:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHORG0200HJIAYI:LCALLdelayJBP3.2,E1MOVA,COUNTADDA,#01HLCALLdelayDAAMOVCOUNT,ASHYING:CPLP3.7;LCALLdelay基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)前為第8頁。JNBP3.2,SHYING基于AT89S52單片機(jī)的比賽記分牌設(shè)計(jì)資料全文共9頁，當(dāng)