單片機課程設計-比賽計分器

1、<p>　　課 程 設 計</p><p>　　課程名稱 單片機原理與應用 </p><p>　　課題名稱 比賽計分器設計 </p><p>　　專 業 電氣工程及其自動化 </p><p>　　班 級 電氣0803 </p>&l

2、t;p>　　2011 年 7 月 4 日</p><p>　　課 程 設 計 任 務 書</p><p>　　課程名稱 單片機原理與應用 </p><p>　　課 題 比賽計分器設計 </p><p>　　專業班級 電氣0803 &l

3、t;/p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　指導老師 </p><p>　　審 批

4、 </p><p>　　任務書下達日期 2011年 6 月 27 日</p><p>　　任務完成日期 2011 年7 月 4 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 系統總體方案設計…………………………………………………1</p><p&

5、gt;　　1.1 概述……………………………………………………………………1</p><p>　　1.2 系統框圖……………………………………………………………..2</p><p>　　第2章 系統硬件設計………………………………………………………..3</p><p>　　2.1　按鈕設置……………………………………………………………..4</p&g

6、t;<p>　　2.2 分值切換顯示功能…………………………………………………5</p><p>　　2.3 數碼管驅動的選擇…………………………………………………6</p><p>　　2.4 發光二極管顯示器…………………………………………………7</p><p>　　第3章 軟件設計………………………………………………………………8<

7、;/p><p>　　3.1 系統流程圖……………………………………………………………8</p><p>　　3.2 顯示子程序…………………………………………………………..9</p><p>　　3.3 延時子程序…………………………………………………………10</p><p>　　第4章 系統的安裝調試說明…………………………………………

8、…….11</p><p>　　4.1 軟件調試…………………………………………………………….11</p><p>　　4.2 軟硬聯調…………………………………………………………….12</p><p>　　第5章 總結……………………………………………………………………13</p><p>　　第6章參考文獻…………………………

9、…………………………………….14</p><p>　　附錄A源程序清單……………………………………………………………...15</p><p>　　附錄B系統原理圖……………………………………………………………,,,19</p><p><b>　　系統總體方案設計</b></p><p><b>　　概述&

10、lt;/b></p><p>　　單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。</p><p>　　單片機自20世紀70年代問世以來，以極其高的性價比受到人們的重視和關注，所以應用很廣，發展很快。單片機的優點是體積小、重量輕、抗干擾能力強，對環境要求不高，價格低廉，可靠性高，靈活性好，開發較為容易。例如，80C51系列單片機已有十多年

11、的生命期，如今仍保持著上升的趨勢，就充分證明了這一點。單片機以其一系列優點，近幾年得到迅猛發展和大范圍推廣，廣泛應用于工業控制系統，數據采集系統、智能化儀器儀表，及通訊設備、日常消費類產品、玩具等。并且已經深入到工業生產的各個環節以及人民生活的各層次中，如車間流水線控制、自動化系統等、智能型家用電器等。而美國ATMEL公司開發生產了新型的8位單片機——AT89系列單片機。他不但具有一般MCS-51單片機的所有特性，而且還擁有一些獨特的優

12、點，此次設計中所用到的AT89C51就是其中典型的代表。</p><p>　　本設計是基于AT89S51單片機的籃球計分器，利用7段共陰LED作為顯示器件。在此設計中共接入了1個八位一體7段共陰LED顯示器，每隊顯示器顯示范圍可達到0~255分。</p><p><b>　　系統功能簡介</b></p><p>　　本設計內容為比賽計分器，主要

13、用于各種體育比賽記錄分數。采用獨立式鍵盤作為輸入，用戶可分別對兩隊比分進行加1、加2、加3和減1減2、減3操作，其加減1，2，3分可以通過加減1分、2分和3分的切換按鈕實現，并通過指示燈顯示其每次按下加減分鍵所加減的分值。通過加減分鍵和分值切換鍵配合使用可以較方便實現預置分。比分通過1個八位一體7段共陰LED顯示器顯示，每隊比分顯示三位數。</p><p><b>　　系統框圖</b><

14、;/p><p><b>　　系統硬件設計</b></p><p><b>　　按鈕設置</b></p><p><b>　　圖2-1按鈕功能圖</b></p><p>　　獨立鍵盤通過P1口輸入鍵值，其中1/2/3分切換由發光二極管指示，見圖1-2。通過加減分鍵和分值切換鍵配合使用

15、可以較方便實現甲乙兩隊的初始分數。按下清零后，顯示的分數清零。</p><p><b>　　分值切換顯示功能</b></p><p>　　圖2-2分值切換顯示圖</p><p><b>　　數碼管驅動的選擇</b></p><p>　　圖2-3 74LS245</p><p&g

16、t;　　74LS245是我們常用的芯片，用來驅動led或者其他的設備，它是8路同相三態雙向總線收發器，可雙向傳輸數據?！　?4LS245還具有雙向三態功能，既可以輸出，也可以輸入數據?！　‘?051單片機的P0口總線負載達到或超過P0最大負載能力時，必須接入74LS245等總線驅動器?！　‘斊x端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）　　DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發送）當/CE為

17、高電平時，A、B均為高阻態?！　∮捎赑2口始終輸出地址的高8位，接口時74LS245的三態控制端/1G和/2G接地，P2口與驅動器輸入線對應相連。P0口與74LS245輸入端相連,/E端接地，保證數據現暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得/RD或/PSEN有效時，74LS245輸入（P0.i←Di），其它時間處于輸出（P0.i→Di）。</p><p>　　發光二極管顯示器的結構、工作原理及其

18、接口電路</p><p>　　下圖為典型的數碼管：</p><p>　　圖2-4 7段LED數碼管</p><p>　　如上圖，LED顯示器又稱為數碼管，LED顯示器由8個發光二極管組成。中7個長條形的發光管排列成“日”字形，另一個賀點形的發光管在顯示器的右下角作為顯示小數點用，它能顯示各種數字及部份英文字母。LEDD顯示器有兩種不同的形式：一種是8個發光二極管的

19、陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED顯示器；另一種是8個發光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。</p><p><b>　　表2-5代碼對應表</b></p><p>　　動態掃描顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的8個筆劃段a-h同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM是各自獨立地受I/O線控制。CPU向

20、字段輸出口送出字形碼時，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O控制的，所以我們就可以自行決定何時顯示哪一位了。而所謂動態掃描就是指我們采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的COM端，使各個顯示器輪流點亮。在本課題中采用P0口輸出段碼，P3口為位控制輸出口。</p><p><b>　　軟件設計</b></p><p>&

21、lt;b>　　系統流程圖</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　N </p><p><b>　　顯示子程序流程圖</b></p><p>　　圖3-2顯示子程序流程圖</p><p><b>

22、　　延時子程序</b></p><p>　　延時子程序就是通過執行一些沒用但又占用時間的指令的集合。這個子程序可以用于很多延時的地方因為它延時的時間可以通過R7進行改變，所以通用性好，可以將幾個延時子程序合為一個，只用在調用前給R7賦值，即可根據用戶的需要延時，流程圖見圖4-4。</p><p><b>　　系統的安裝調試說明</b></p>

23、<p><b>　　軟件調試</b></p><p>　　上電時對系統中進行檢測是單片機程序中的一個良好設計。在硬件設計時也應該細細考慮將各個使用到的芯片、接口設計成容易使用軟件進行測試的模式。</p><p>　　很多有經驗的單片機設計者都會在系統上電時（特別是第一次上電時）進行全面的檢測，或者更進一步，將系統的運行狀態中分為測試模式和正常運行模式，通過

24、加入測試模式對系統進行詳細的檢測，使得系統的批量檢測更為方便容易。</p><p>　　另外要注意的是，一個簡單明了的故障顯示界面也是頗要費得心思的。比如：系統的外部RAM（數據存儲器）是單片機系統中常用的器件。外部RAM 如果存在問題，程序通常都會成為無法控制。</p><p>　　因此，程序在啟動時（至少在第一次上電啟動時）一定要對外部RAM 進行檢測。</p><

25、p>　　另外，在仿真前要做好充分的準備。單片機硬件仿真器給單片機開發者帶來了極大的方便，同時也很容易造成人的依賴性。很多時候，沒有仿真器卻能促使工程師寫出更高質量的程序。在硬件仿真調試之前，下面準備工作將是必要的：</p><p>　?。?）程序編完后，對代碼仔細逐行檢查。檢查代碼的錯誤，建立自己的代碼檢查表，對經常易錯的地方進行檢查。檢查代碼是否符合編程規范。</p><p>　　

26、（2）對各個子程序進行測試。測試的方法：用程序測試程序，編制一個調用該子程序的代碼，建立要測試子程序的入口條件，再看看它是否按預期輸出結果。</p><p>　?。?）如果代碼有修改，再次對代碼進行檢查。</p><p><b>　　軟硬聯調</b></p><p>　　編程后利用Keil uVision3來進行編譯，再生成的HEX文件裝入芯片

27、中，采用proteus軟件來仿真，檢驗功能是否能夠正常實現。仿真成功后，焊接硬件電路，通過ISP下載器將hex文件燒制到單片機。</p><p>　　通電后，LED-1亮，數碼管顯示“000--000”.。對應的 “S1”鍵為甲加分按鈕，當LED-1亮時，每次按下“S1”鍵，甲隊分數加1；當LED-2亮時，每次按下“S1”鍵，甲隊分數加2；當LED-3亮時，每次按下“S1”鍵，甲隊分數加3；可以通過按“S5”鍵來

28、實現LED-1,LED-2,LED-3之間的切換。對應的“S2”鍵為甲隊減分鍵，當LED-1亮時，每次按下“S2”鍵，甲隊分數減1；當LED-2亮時，每次按下“S2”鍵，甲隊分數減2；當LED-3亮時，每次按下“S2”鍵，甲隊分數減3；“S3”鍵為乙加分鍵，“S4”鍵為乙隊減分鍵，其實現功能與甲隊一樣。對應的“S6”鍵為清零按鈕，按下可以實現復位。數碼管顯示甲乙隊當前分數，復位后，數碼管顯示“000--000”。</p>

29、<p><b>　　總結</b></p><p>　　做了兩周的單片機課程設計，我有了很多的體會和感想。</p><p>　　我們的課程設計是比賽計分器。設計可以在實驗室里做，也可以在寢室里做，我大部分時間還是在寢室里做的。</p><p>　　比賽計分器設計，這個內容沒有現成的程序和設計圖，需要我們真正親手去編。這兩周的實習真的有點

30、難度，程序里面的好多內容不懂，自我感覺是單片機我們所學的內容還不足以編出這個程序，但是只好硬著頭皮去看去理解。但在學習過程中也充滿了樂趣，當看懂了程序的一些語句，畫出了要求的設計圖，那我喜悅那種成就感油然而生。</p><p>　　這次實習讓我受益匪淺，無論從知識上還是其他的各個方面。上課的時候的學習從來沒有真正的用單片機，只是從理論的角度去理解枯燥乏味。但在實習中使用了單片機及其系統，能夠理論聯系實際的學習，開

31、闊了眼界，提高了單片機知識的理解和水平。在這次課程設計中又讓我體會到了合作與團結的力量，當遇到不會或是設計不出來的地方，我們就會在組里討論或者是同學之間相互幫助。團結就是力量，無論在現在的學習中還是在以后的工作中，團結都是至關重要的，有了團結會有更多的理念、更多的思維、更多的情感。</p><p>　　單片機是很重要的一門課程，老師和一些工作的朋友都曾說過，如果學好一門單片機，就憑這個技術這門手藝找一個好工作也不

32、成問題。盡管我們在課堂學到的內容很有限，但在以后的學習中單片機還需要好好的深入研究和學習，學好了單片機也就多了一項生存的本錢。最后感謝老師對我們的精心指導和幫助，感謝同學們對我的幫助。</p><p>　　來源：(http://blog.sina.com.cn/s/blog_631ca6f50100g4e0.html) - 單片機課程設計心得_逆流的風_新浪博</p><p><b&

33、gt;　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 、《微型計算機原理及應用》許立梓編 機械工業出版社 2002</p><p>　　[2]、《微型計算機接口技術及應用》劉樂善編 華中理工大學出版社 2000 </p><p>　　[3]、《計算機硬件技術基礎試驗教程》鄒逢興編 高等教育出版社 2000</p><p>

34、　　[4]、《16位微型計算機原理接口及其應用》周佩玲編 中國科學技術大學出版社 2000 </p><p>　　[5]、《微型計算機原理與接口技術》吳秀清編 中國科學技術出版社 2001</p><p>　　[6]、《微型計算機接口技術》鄧亞平編 清華大學出版社 2001</p><p>　　[7]、《單片機原理及及應用》王迎旭編 機械工業出版社

35、 2001</p><p>　　[8]、《單片機應用程序設計技術》 周航慈 著 北京航空航天大學出版社 2002</p><p>　　[9]、《單片機實用技術問答》 謝宜仁 主編 人民郵電出版社 2002</p><p><b>　　附錄A 源程序清單</b></p><p>　　NA EQU 24H<

36、;/p><p>　　NB EQU 25H ;甲乙兩隊分數</p><p>　　TEMP EQU 26H ;存放切換分數1\2\3</p><p>　　JIAJIA BIT P1.0 ;甲加分控制位</p><p>　　JIAJIAN BIT P1.1

37、 ;甲減分控制位</p><p>　　YIJIA BIT P1.2 ;乙加分控制位</p><p>　　YIJIAN BIT P1.3 ;乙減分控制位</p><p>　　SWITCH BIT P1.4 ;分值切換控制位</p><p>　　RESET BIT P1.5

38、 ;比分清零控制位</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　SJMP START</p><p>　　START:MOV DPTR,#TABLE ;將表首址送DPTR</p><p><b>　　MOV NA,#0</b></p

39、><p>　　MOV NB,#0 ;比分自動清零</p><p>　　MOV TEMP,#1 ;開機默認加減分值為1</p><p>　　MOV P2,#01H ;分值顯示燈亮</p><p>　　A1:ACALL DISPLAY ;

40、調顯示函數</p><p>　　JNB JIAJIA,S1</p><p>　　JNB JIAJIAN,S2</p><p>　　JNB YIJIA,S3</p><p>　　JNB YIJIAN,S4</p><p>　　JNB SWITCH,S5</p><p>　　JNB RESET,S6

41、</p><p>　　LJMP A1 ;判斷按下的控制鍵</p><p>　　S1:LCALL DELAY ;去抖動</p><p>　　JB JIAJIA,A1 ;確認按鍵</p><p><b>　　MOV A,NA</b></p&g

42、t;<p>　　ADD A,TEMP</p><p><b>　　MOV NA,A</b></p><p><b>　　LCALL B0</b></p><p>　　C0:JB JIAJIA,A1 ;等鍵釋放</p><p>　　LCALL DISPLAY<

43、/p><p><b>　　SJMP C0</b></p><p>　　S2:LCALL DELAY ;去抖動</p><p>　　JB JIAJIAN,A1</p><p><b>　　MOV A,NA</b></p><p>　　SUBB A,TEMP&

44、lt;/p><p><b>　　MOV NA,A</b></p><p><b>　　LCALL B0</b></p><p>　　C1:JB JIAJIAN,A1 ;等鍵釋放</p><p>　　LCALL DISPLAY</p><p><b>　

45、　SJMP C1</b></p><p>　　S3:LCALL DELAY ;去抖動</p><p>　　JB YIJIA,A1</p><p><b>　　MOV A,NB</b></p><p>　　ADD A,TEMP</p><p><b>　

46、　MOV NB,A</b></p><p><b>　　LCALL B1</b></p><p>　　C2:JB YIJIA,A1 ;等鍵釋放</p><p>　　LCALL DISPLAY</p><p><b>　　SJMP C2</b></p>

47、<p>　　S4:LCALL DISPLAY ;去抖動</p><p>　　JB YIJIAN,A1</p><p><b>　　MOV A,NB</b></p><p>　　SUBB A,TEMP</p><p><b>　　MOV NB,A</b></p&g

48、t;<p><b>　　LCALL B0</b></p><p>　　C3:JB YIJIAN,A1 ;等鍵釋放</p><p>　　LCALL DISPLAY</p><p><b>　　SJMP C3</b></p><p>　　S5:INC TEMP<

49、/p><p>　　MOV A,TEMP</p><p>　　CJNE A,#2,D0</p><p><b>　　MOV P2,#2</b></p><p>　　D0:CJNE A,#3,D1</p><p>　　MOV P2,#04H</p><p>　　D1:CJNE A,

50、#4,D2</p><p>　　MOV TEMP,#1</p><p>　　MOV P2,#01H ;分值切換循環1-2-3</p><p>　　D2:LJMP A1</p><p>　　S6:MOV NA,#0</p><p><b>　　MOV NB,#0</b>&l

51、t;/p><p><b>　　LJMP A1</b></p><p>　　B0:CJNE A,#999,B2 ;是否大于999? (可以省略)</p><p><b>　　MOV NA,#0</b></p><p><b>　　B2:RET</b></p&

52、gt;<p>　　B1:CJNE A,#999,B3</p><p><b>　　MOV NB,#0</b></p><p><b>　　B3:RET</b></p><p>　　;************************** 顯示函數</p><p>　　DISPLAY:M

53、OV A,NA ;甲隊比分顯示</p><p>　　MOV B,#100 ;將8位二進制轉換位十進制</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR

54、 ;送段碼</p><p>　　MOV P0,A ;顯示甲比分比分百位</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　SETB P3.0 ;關位選</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p><

55、b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　CLR P3.1 ;開位選</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p>

56、<p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.1</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p><b>　　CLR P3.2</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p>

57、<p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.2</b></p><p><b>　　CLR P3.3</b></p><p>　　MOV P0,#40H ;

58、顯示分隔符</p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.3</b></p><p>　　;**************************** 乙隊比分顯示</p><p><b>　　MOV A,NB</b></p><p>

59、　　MOV B,#100</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　CLR P3.5</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　

60、LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.5</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p>

61、<p><b>　　CLR P3.6</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.6</b></p&g

62、t;<p><b>　　MOV A,B</b></p><p><b>　　CLR P3.7</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p&g

63、t;<p><b>　　SETB P3.7</b></p><p><b>　　CLR P3.4</b></p><p>　　MOV P0,#40H</p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.4</b></p&g

64、t;<p><b>　　RET</b></p><p>　　TABLE:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H</p><p>　　DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p>　　;***************************延時程序</p><p>　　DELAY:MOV

65、 R6,#10</p><p>　　E:MOV R7,#250</p><p><b>　　DJNZ R7,$</b></p><p><b>　　DJNZ R6,E</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>

66、　　END</b></p><p><b>　　附錄B 硬件原理圖</b></p><p>　　電氣信息學院課程設計評分表</p><p>　　指導教師簽名：________________</p><p>　　日 期：________________ </p><p>