畢業(yè)設(shè)計專業(yè)知識講座

基于單片機紅外遙控計時計分器院

系：專

業(yè)：班級學號：

學生姓名：

指導教師：1/18任務(wù)與要求任務(wù)：設(shè)計一種用于賽場計時計分器。要求：

1、能統(tǒng)計整個賽程比賽時間，并能隨時實現(xiàn)暫停。

2、能隨時刷新甲、乙兩隊在整個過程中比分。

3、中場交換比賽場地時，能自動交換甲、乙兩隊比分位置。4、比賽中場和結(jié)束時，能發(fā)出報警聲。5、當比賽時間需要回倒時，能通過按鍵實現(xiàn)回表。6、通過遙控器進行控制加減分數(shù)。2/18系統(tǒng)總體設(shè)計方案

以單片機作為關(guān)鍵元件，利用彩屏進行顯示目前比賽為足球比賽還是籃球比賽，并且列出對應剩下時間，兩隊比賽分數(shù)。顯示分數(shù)范圍可達0～999分，足夠賽程計分需要。比賽前，將時間設(shè)置好，比賽開始時啟動計時，直至倒計時到零為止。計時范圍達成0～99分鐘，能滿足實際賽程計時需要。為了配合計時器調(diào)整時間和計分器校正比分，設(shè)計了6個按鍵，4個用于輸入甲、乙兩隊分數(shù)，另2個用于啟動和暫停賽程時間。另外，還設(shè)計了定期報警系統(tǒng)，即比賽時間屆時，揚聲器發(fā)出報警聲提醒賽程結(jié)束。單片機紅外傳感器晶振復位報警器顯示輸出系統(tǒng)組成圖3/18系統(tǒng)基本功能介紹1、賽程時間設(shè)置在計時電路中，用遙控器0-9按鍵來設(shè)置時間，也能夠通過左右鍵來進行對設(shè)置值進行微調(diào)。2、賽程時間啟動／暫停設(shè)置當初間設(shè)置完成后，例如設(shè)置賽程時間為15分鐘，則在LED顯示屏上顯示為1500，15表達分鐘，00表達秒鐘。這時，假如裁判吹響開始哨聲時，按下遙控器上播放按鍵，表達賽程開始，計時顯示則由4500變成4459，4458……始終計時直到計為0000時表達賽程結(jié)束。按遙控器上暫停鍵進行停頓時間計時。3、選擇比賽在程序中，設(shè)計了兩種比賽，籃球比賽與足球比賽，選中籃球比賽會在屏幕上方顯示籃球比賽字樣來進行提醒，并且籃球比賽有1~3分加分與減分限制，分別通過遙控器上按鍵來控制，而假如選擇了足球比賽，則只可對比分進行+1與+2操作。1鍵：完成甲隊加1分操作6鍵：完成甲隊減3分操作2鍵：完成甲隊減2分操作7鍵：完成乙隊加1分操作3鍵：完成甲隊加3分操作8鍵：完成乙隊加2分操作4鍵：完成甲隊減1分操作9鍵：完成乙隊減1分操作5鍵：完成甲隊減2分操作0鍵：完成乙隊減2分操作4、賽程結(jié)束報警當比賽結(jié)束時，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警聲，提醒賽程結(jié)束。4/18需要完成任務(wù)硬件部分軟件部分5/1889C51最小系統(tǒng)圖硬件部分-單片機最小系統(tǒng)6/18本設(shè)計使用顯示屏為彩色液晶顯示屏，型號為TX05D99VM1AAA，1.8寸液晶顯示屏，該顯示屏為真彩屏，接口使用8位并口進行數(shù)據(jù)傳輸，產(chǎn)平外觀圖如圖3.4所示，該屏為日本日立公司生產(chǎn)彩屏，該屏為雙面屏，這樣我們能夠使用該屏在兩面都顯示比分數(shù)據(jù)，這樣兩面觀眾都能夠觀看比賽得本設(shè)計顯示部分單片機接口電路圖如圖3.6所示，圖中顯示屏工作電壓為3.3V，不過通信引腳能夠忍受5V電平電壓，因此5V單片機與顯示屏通信不需要進行電平轉(zhuǎn)換，其中CS為顯示屏片選引腳，RS為顯示屏復位引腳，在使用時給高電平信號，RD為寫入位置控制，為1寫入指令，為0寫入數(shù)據(jù)，WR為讀寫控制，為1是像液晶顯示屏里寫入數(shù)據(jù)，為0讀取液晶里數(shù)據(jù)，D0~D7為單片機與其通信數(shù)據(jù)傳輸并口。顯示屏接口電路圖硬件部分-顯示部分7/18此系統(tǒng)中心工作電壓為5V，使用7805作為穩(wěn)壓芯片使用，該芯片輸入電壓寬，并且外圍電路連接簡單，是線性器件抱負選擇，語音芯片工作電壓為3.3V，假如使用穩(wěn)壓管串聯(lián)電阻作為3.3V電源使用，則穩(wěn)定性不好，同步提供功率有限，因此我們使用電源芯片1117-3.3作為供電芯片，該芯片與7805電源芯片相同，輸入高于4.5V電壓就能夠穩(wěn)定輸出3.3V工作電壓，我們使用7805穩(wěn)壓后電壓接入1117-3.3芯片進行穩(wěn)壓后得到3.3V電壓，電路連接圖如圖3.9所示，圖中D1為IN4007作為保護二極管使用，電容C1、C2、C3、C4作為LM7805濾波電容使用輸出5V直流電壓接入1117輸入端，電容CP1、CP2為1117濾波電容。電源電路連接圖硬件部分-電源部分8/18硬件部分-紅外解碼紅外遙控系統(tǒng)一般由紅外發(fā)射裝置和紅外接收設(shè)備兩大部分組成。紅外發(fā)射裝置又可由鍵盤電路、紅外編碼芯片、電源和紅外發(fā)射電路組成。紅外接收設(shè)備可由紅外接收電路、紅外解碼芯片、電源和應用電路組成。紅外一體化接收頭引腳圖9/18LCD初始化開始定期合計外中斷初始化定期器初始化初始化使用數(shù)據(jù)收到紅外數(shù)據(jù)紅外數(shù)據(jù)處理顯示刷新到1SYNNY軟件部分-主函數(shù)10/18顯示待機界面數(shù)據(jù)開始結(jié)束為待機界面顯示足球界面數(shù)據(jù)足球比賽界面顯示籃球界面數(shù)據(jù)籃球比賽界面NYYYNN軟件部分-顯示刷新函數(shù)11/18是否為紅外頭數(shù)據(jù)中斷0結(jié)束打開接收標志位定期值清0打開接收標志位定期值清0YN軟件部分-接收紅外數(shù)據(jù)函數(shù)12/18Value|=0x80;i<4開始結(jié)束i=4;j=1;time=0;j<8time<0.56Value=Value;j++;Value>>=1;i++;YYYNNN軟件部分-紅外解碼函數(shù)13/18清空分數(shù)紅外鍵值乙隊加1甲對加3甲對減3乙隊加2乙隊加3甲對加1乙隊減121345768有按鍵動作無按鍵動作甲對減1乙隊減2籃球比賽待機界面乙隊減3值減1足球比賽無13121111141091516開始返回軟件部分-紅外執(zhí)行函數(shù)14/18

硬件調(diào)試在通電前先用萬用表檢查芯片正負極，通過檢查正負極沒有短路。電路為直流9V輸入，調(diào)試時需要將直流穩(wěn)壓電源調(diào)到9V，但要注意：確保電路沒有問題，避免電路短路，損壞電源。1）上電準備用萬用表測試一下電源和地是否短路，確保在沒有短路情況下準備上電2）電源模塊檢測主要檢查電源芯片輸出電壓是否達成標稱值5V；3）關(guān)鍵芯片檢測STC89C52RC對于這一塊我以為采取程序測試措施，看能否下載好程序，能否有輸出；4）外圍器件調(diào)試在關(guān)鍵芯片調(diào)試好基礎(chǔ)上，再測試STC89C52RC與周圍器件協(xié)調(diào)工作情況；硬件電路調(diào)試中主要發(fā)覺下列幾類問題與處理措施：1）短路，電源和地線搭在一塊。處理措施：實際電路與PCB電路比對，用萬用表測試所有電源線和地線找到短路地方。2）復位電路中復位開關(guān)本身損壞。處理措施：將損壞開關(guān)小心拆下來，將測試好用開關(guān)焊接上去。3）由于焊接技術(shù)欠佳，造成虛焊、些許焊點不規(guī)范、漏焊等問題。處理措施：再認真檢查電路，對不正確地方進行補焊。15/18系統(tǒng)軟件調(diào)試確保硬件電路正確后，就能夠進行軟件調(diào)試，軟件調(diào)試主要是程序部分調(diào)試。調(diào)試分為兩種：用KeilC進行仿真調(diào)試、將程序下載到單片機上進行調(diào)試。由于大多數(shù)人沒有硬件仿真器，因此一般