篮球计分器课程设计报告
- 格式:docx
- 大小:103.22 KB
- 文档页数:23
1.1设计的内容与要求设计一个单片机系统用于篮球比赛计时计分,满足以下功能要求:(1)能记录整个赛程的比赛时间,并能暂停。
(2)能随时刷新甲、乙两队在整个比赛过程中的比分。
(4)比赛结束时,能发出报警声。
在篮球比赛过程中需要对参赛双方的比分进行快速的采集记录和加工处理,需要一个快捷方便的计分系统。
该计分系统是一种得分类型的系统,即根据不同球队的不同得分,进行相应的处理,并且能够实时的显示出来。
又因为篮球比赛是分节进行的,所以还需要有倒计时功能的计时器,以便于观众实时了解赛况。
由于单片机的集成度高,功能强,通用性好,特别是它具有体积小,功耗低,价格便宜,可靠性高和使用方便等独特的优点,目前已经成为测量控制应用系统中的优选元器件。
篮球计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统,有计时器、计分器、直流电源、时钟电路、按键等组成,完全能够实现上述的功能。
1.2设计的目的及意义随着科学技术发展的日新月异,单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域,因此掌握单片机的一些基本功能就显的十分重要。
本次设计是采用AT89S52来编程控制LED七段数码管,使其能够显示篮球比赛的时间和计分,该系统具有赛程时间实时显示、时间暂停以及刷新A/B球队的成绩等功能。
通过本次设计可以了解、熟悉有关单片机的开发设计过程,并更进一步加深对单片机的了解和应用,掌握单片机与外围接口的一些方法与技巧,以及AT89S52单片机的最小应用系统的构成。
还可以了解LED数码管的结构、工作原理、编程方法以及相关的接口实例与具体连接。
通过本次设计可以很好的把课本的理论知识和实践有机的联系起来,是我们对理论知识有更深一步的掌握,为以后的学习打下坚实的基础。
2.1任务分析充分了解本设计要求,明确设计的全部功能、要求及技术指标;熟悉AT89S52单片机与控制对象的各种参数、关系和特点。
按题目要求能记录整个赛程的比赛时间,并能暂停,则需要暂停按键和7段共阴极LED数码管,其中时间显示按每节10分钟倒计时显示分和秒;能随时刷新A/B两队在整个比赛过程中的比分,加分有误时可通过按键实现减分调整,则需要有加减分按键、切换按键等。
单片机篮球计分器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解单片机的基本原理,掌握其编程方法。
2. 学生能够了解篮球计分器的工作原理,掌握相关电路的连接方式。
3. 学生能够运用已学过的数学知识,设计出合理的计分算法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成单片机篮球计分器的编程与调试。
2. 学生能够通过小组合作,完成整个篮球计分器的硬件搭建和软件设计。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题,提高创新能力和动手实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣,激发学习热情。
2. 学生通过团队合作,学会沟通、协作与分工,培养团队精神。
3. 学生能够认识到科技在体育领域的应用,增强科技改变生活的意识。
课程性质:本课程为实践性课程,结合单片机原理、编程、电路设计等多学科知识,旨在培养学生的动手实践能力和创新能力。
学生特点:本课程针对高中年级学生,他们在前期的学习过程中已经掌握了基本的电子技术、编程知识和数学知识,具备一定的自学能力和合作能力。
教学要求:教师需引导学生将所学知识运用到实际项目中,注重培养学生的实践能力和团队协作能力,同时关注学生的个性化发展,提高学生的综合素质。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
1. 理论知识:- 单片机原理:涉及单片机的结构、工作原理、编程语言等。
- 电路设计:讲解篮球计分器所需的基础电路知识,如数字电路、传感器等。
- 计分算法:介绍篮球计分器的计分原理及算法设计。
2. 实践操作:- 硬件搭建:指导学生进行单片机、传感器、显示屏等硬件的连接。
- 软件编程:教授学生编写单片机程序,实现计分器的功能。
- 调试与优化:引导学生对篮球计分器进行调试,找出问题并优化程序。
3. 教学大纲:- 第一周:单片机原理学习,熟悉编程环境。
- 第二周:电路设计及硬件连接,学习传感器应用。
- 第三周:计分算法设计,编写单片机程序。
篮球比赛计分器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解篮球比赛的基本规则和计分方法;2. 学生能够掌握篮球比赛计分器的基本操作和使用方法;3. 学生能够运用篮球比赛计分器进行实际比赛计分。
技能目标:1. 学生能够运用所学的篮球比赛计分方法,准确、迅速地进行计分;2. 学生能够通过操作篮球比赛计分器,提高信息处理和实时统计的能力;3. 学生能够在团队协作中,合理分配任务,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对篮球运动的兴趣,增强体育锻炼的意识;2. 学生树立公平、公正的比赛观念,尊重对手,遵守比赛规则;3. 学生通过团队协作,培养团队精神和集体荣誉感,提高人际交往能力。
课程性质:本课程为信息技术与体育学科的跨学科实践课程,结合篮球比赛计分器的使用,培养学生实际操作能力和团队协作精神。
学生特点:六年级学生具备一定的篮球知识和技能,对信息技术有较高的兴趣,喜欢动手操作,具备一定的团队协作能力。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,强调团队合作,提高学生的信息处理能力和实际应用能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际篮球比赛计分中,提高学生的综合素养。
1. 篮球比赛规则与计分方法:- 篮球比赛基本规则介绍;- 篮球比赛得分项目的学习;- 篮球比赛计分方式的掌握。
2. 篮球比赛计分器操作:- 认识篮球比赛计分器硬件设备;- 学习计分器的基本操作流程;- 掌握计分器在比赛中的应用。
3. 实践操作与团队协作:- 设计实践操作环节,让学生实际操作计分器;- 进行模拟篮球比赛,进行计分实践;- 培养学生在团队中合理分工,协同合作的能力。
4. 教学大纲:- 第一课时:篮球比赛规则与计分方法学习;- 第二课时:篮球比赛计分器硬件设备认识与操作学习;- 第三课时:模拟篮球比赛计分实践;- 第四课时:总结与评价,提高学生团队协作能力。
教学内容依据课程目标进行选择和组织,注重科学性和系统性。
可编辑修改精选全文完整版基于单片机的篮球赛计时计分器的设计一系统设计方案1.1 设计题目篮球计时计分器1.2 系统功能要求本系统可实现功能如下:(1)主控部分:选择单片机为核心元件构成系统。
(2)计时部分:能记录整个赛程的比赛时间,并能修改时间、暂停时间。
(3)计分部分:能随时刷新甲、乙两队在整个赛程中的比分。
(4)中场交换比赛场地时,能交换甲、乙两队比分的位置。
(5)比赛时间结束时,能发出报警指令。
1.3 系统总体方案设计本设计由AT89C51编程控制LED七段数码管作球赛计时计分系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、性能稳定、操作方便且易携带等特点。
1.3.1系统设计方案论证本设计是基于89C52单片机的键盘控制及显示电路设计,从系统的设计功能上看,系统可分为两大部分,即键盘输入控制部分和显示部分,对于每一个部分都有不同的设计方案,起初我拟订了下面两种方案:第一种方案:键盘控制采用矩阵扫描键盘,可以用普通按键构成4×4矩阵键盘,直接接到89C51单片机的P0口,高四位作为行,低四位作为列,通过软件完成键盘的扫描和定位。
显示部分采用动态显示,采用移位寄存器74LS164和译码器74LS138通过显示驱动程序驱动七段数码管显示。
此方案成本低,所用到的两个外围芯片价格都很低廉,而且单片机的I/O口占用较少,可以节约单片机接口资源。
第二种方案:键盘控制采用独立是式键盘,每个按键的"接零端"均接地,每个按键的"测试端"各接一条输入线,通过检测输入线的电平状态就可以很容易地判断哪个键被按下了,这种方法操作速度高而且软件结构很简单。
这种方法比较适合按键较少或操作速度较高的场合。
显示部分采用静态显示方法,所谓静态显示,就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的接口用于笔划段字形代码。
这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路,就不用管它了,直到要显示新的数据时,再发送新的字形码,因此,使用这种方法单片机中CPU 的开销小。
课程设计说明书题目:篮球计分器设计学院:专业:班级:姓名:学号:指导老师:一、设计内容与要求:设计一个篮球比赛计分显示器基本要求:(1)电路具有加1分、加2分、加3分功能。
(2)电路具有减分功能。
(3)显示总分功能,用三位LED显示器,最高可现实999。
(4)显示器可清零。
二、设计方案对应篮球比赛规则的系统的要求,篮球计分有1分、2分、3分的情况,通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲,使计数器对分数进行统计,这需要三个脉冲分路。
电路要具有计分、减分及显示的功能。
当球队比赛得分时,用加法计分器通过控制分路加相应的分数。
如果裁判误判了,可用减法计数器减掉误判的分数。
用三片计数器和三个半导体数码LED进行对分数的统计和显示。
电路框图1、计分部分设计要求计分部分包括加减两部分,故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。
74LS192是同步十进制可逆计数器,为双时钟输入,具有同步清零和同步置数等功能,具体功能表如下:故计分部分电路设计如下:2、显示部分数码管按照其发光二极管的连接方式不同,可分为共阳极和共阴极两种。
共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平,而阳极分别由a、b、c、d、e、f输入信号驱动,当某个输入为高电平时,相应的发光二极管点亮;共阳极数码管则相反,它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平,而阴极分别由a、b、c、d、e、f输入信号驱动,当某个输入为低电平时,相应的发光二极管点亮。
由于计数器输出的是8421BCD码,数码管不能直接显示成数字,为了让数码管显示人们看懂的数字,就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字,这就需要译码器的翻译。
本设计采用DCD_HEX七段发光二极管译码显示器。
DCD_HEX 为共阴极LED数码管。
显示器引脚从左到右依次为:4,3,2,1。
该显示包含了译码功能,所以无需专门的译码器。
正确的引脚接连方式如下图:3、脉冲部分设计要求有一分、二分、三分的加减,就需有提供相应的脉冲的电路,这里可考虑用三个十进制计数器74LS160来分别设计一分、二分、三分的电路。
单片机课程设计—篮球计时计分器篮球作为一项广受欢迎的运动,其比赛的公平性和准确性至关重要。
而在篮球比赛中,计时计分器是不可或缺的设备,它能够为比赛提供准确的时间和比分信息,保障比赛的顺利进行。
本次单片机课程设计的任务就是设计一款篮球计时计分器,通过运用单片机的知识和技能,实现篮球比赛计时和计分的功能。
一、设计要求1、能够实现比赛时间的计时功能,包括 24 秒进攻时间、每节 10分钟的比赛时间以及加时赛时间。
2、能够实时显示比分,包括主队和客队的得分。
3、具备暂停、复位等功能,以应对比赛中的各种情况。
4、能够通过按键进行操作,简单易用。
二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型:选择一款性能稳定、资源丰富的单片机,如STC89C52 单片机。
显示模块:采用数码管显示时间和比分,数码管具有亮度高、显示清晰、成本低等优点。
按键模块:使用独立按键实现计时、计分、暂停、复位等操作。
时钟模块:采用外部时钟芯片,为系统提供准确的时钟信号。
2、软件设计编程语言:选择 C 语言进行编程,C 语言具有语法简洁、可移植性好等优点。
程序流程:主程序负责系统的初始化、按键扫描、时间和比分的更新以及显示。
中断服务程序负责处理时钟中断,实现计时功能。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号,复位电路用于系统的初始化。
2、显示电路采用共阳极数码管,通过三极管驱动数码管的段选和位选信号,实现时间和比分的显示。
3、按键电路独立按键分别连接到单片机的 I/O 口,通过检测按键的状态来执行相应的操作。
4、时钟电路采用 DS1302 时钟芯片,通过单片机的 I/O 口与时钟芯片进行通信,获取准确的时间信息。
四、软件程序设计1、主程序首先进行系统初始化,包括单片机端口设置、数码管显示初始化、时钟芯片初始化等。
然后进入主循环,不断扫描按键状态,根据按键执行相应的操作,同时更新时间和比分,并将其显示在数码管上。
stm32篮球计分器课程设计标题:STM32微控制器在篮球计分器系统设计中的应用一、引言随着科技的不断发展和智能化设备的普及,电子计分器在各类体育赛事中扮演着重要角色,尤其在篮球比赛中,实时准确的计分对于比赛公平性和观赏性至关重要。
本课程设计以STM32微控制器为核心,设计并实现一款基于嵌入式技术的篮球计分器。
二、项目背景与目标STM32是ST公司生产的32位微控制器,以其高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点被广泛应用于各类嵌入式系统设计中。
本次课程设计的目标是利用STM32微控制器开发一款篮球计分器,能够实时显示两队比分,并具备清零、暂停计时、换边等基本功能,为篮球比赛提供便捷、准确的计分服务。
三、系统设计方案1. 硬件设计:- 核心模块采用STM32系列微控制器,通过GPIO口控制数码管或液晶显示屏实时显示比分。
- 设计按键输入模块,用于实现分数增加、减少、清零、暂停/恢复计时等功能。
- 若有需要,可加入无线通信模块,实现远程控制及数据同步。
2. 软件设计:- 使用C语言进行编程,编写主程序实现对按键的扫描、处理和计分结果显示。
- 利用定时器中断实现比赛计时功能,包括正常计时、暂停计时以及时间到自动提示等功能。
- 设计合理的数据结构和算法,确保计分过程的准确性与稳定性。
四、实施步骤与关键技术1. STM32初始化:配置GPIO端口模式,设定按键中断,初始化LCD或LED 数码管驱动。
2. 按键处理函数设计:根据按键动作更新计分数据,并触发显示刷新。
3. 计时功能实现:利用STM32内部定时器,编写中断服务程序,实现精确计时并能响应暂停/恢复操作。
4. 显示模块设计:将实时比分和计时信息实时显示在屏幕上。
五、总结与展望通过本次STM32篮球计分器的设计实践,不仅锻炼了我们对嵌入式微控制器硬件接口的应用能力,也提升了软件设计和调试技巧。
未来,可以在此基础上进一步拓展功能,如增设犯规统计、倒计时提醒、数据存储与回溯等,使得该篮球计分器更加智能化、专业化,更好地服务于各类篮球比赛场合。
感应篮球计分器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解并能运用基本的电子元件,如光电传感器、电阻、电容等。
2. 学生掌握感应篮球计分器的基本工作原理,包括电磁感应、信号处理和数字显示。
3. 学生能够解释篮球计分器在实际应用中的电子计数原理。
技能目标:1. 学生能够设计并搭建一个简单的感应篮球计分器原型。
2. 学生通过实际操作,培养动手能力和问题解决能力。
3. 学生学会使用相关工具和仪器,例如万用表、电烙铁等,进行电路测试和故障排查。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的兴趣,特别是在电子科技领域的应用。
2. 学生通过团队协作,增强集体荣誉感和合作精神。
3. 学生通过创新实践,激发创新意识和探索精神,认识到科技对生活的影响。
课程性质分析:本课程属于小学高年级科学探究活动,结合物理知识和实际应用,注重培养学生的实践能力和科学素养。
学生特点分析:小学高年级学生对周围世界充满好奇,动手能力强,但可能缺乏对电子科技知识的系统了解。
教学要求:1. 教学内容应贴近学生生活,以激发兴趣。
2. 教学过程中注重引导学生动手实践,鼓励创新思考。
3. 教师需关注学生的学习进展,及时给予反馈和指导。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,结合课本第五章《电与磁》相关内容,具体安排如下:1. 电子元件介绍:- 光电传感器原理与应用- 电阻、电容的基础知识2. 感应篮球计分器工作原理:- 电磁感应现象- 信号处理与数字显示3. 实践操作:- 感应篮球计分器电路图设计与分析- 原理验证实验:搭建简易感应篮球计分器原型4. 教学大纲安排:- 第一课时:电子元件介绍,学习光电传感器、电阻、电容等基础知识- 第二课时:感应篮球计分器工作原理讲解,理解电磁感应、信号处理和数字显示- 第三课时:学生分组设计感应篮球计分器电路图,进行原理验证实验- 第四课时:动手实践,搭建简易感应篮球计分器原型,进行测试与调整5. 教材关联内容:- 第五章第三节:电与磁的相互作用- 第五章第四节:电磁感应及其应用教学内容注重科学性和系统性,结合实际操作,帮助学生深入理解电子科技知识,培养实践能力。
一、任务及要求:设计一个用于赛场的篮球计时计分器,其完成的功能如下所示:1、能记录整个赛程的比赛时间,并能修改比赛时间。
2、能随时刷新甲、乙两队在整个过程中的比分。
3、中场交换比赛场地时,能交换甲、乙两队比分的位置。
4、比赛结束时,能发出报警声。
二、硬件设计2.1 AT89C52简介单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多功能I/O 口等计算机所需要的基本部件的大规模集成电路。
其以体积小、功能全、性价比高等诸多优点而独具特色,在工业控制、尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。
如果说C语言程序设计课程设计软件设计的基础课,那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点,成为工科学生硬件设计基础课。
2.2 数码管显示原理数码管实际上是由7个发光管组成8字形构成的,加上小数点就是8个。
我们分别把他命名为A,B,C,D,E,F,G,H。
图2.2 数码管内部结构图假设我们要显示一个数字2, 那么 A、B、G、E、D这5个段的发光管亮就可以了,C、F、H不亮,同时由于接法为共阴接法,那么为高电平是亮,低电平是灭。
从高往低排列, P1.7-P1.0写成二进制为01011011,把他转化为16进制则为5BH。
我们可以根据硬件的接线把数码管显示数字编制成一个表格,见下表,以后直接调用就行了。
数码管的接口有静态接口和动态接口两种。
静态接口为固定显示方式,无闪烁,其电路可采用一个并行口接一个数码管,数码管的公共端按共阴接GND ,本次课程设计由于所需数码管不多,故可用些种方法接线。
这种接法占用接口多,仅能接少量数码管。
动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法,当循环显示的频率较高时,利用人眼的暂留特性,看不出闪烁显示现象,这种显示需要一个接口完成字形码的输出,另一接口完成各数码管的轮流点亮。
多位一体的数码管原理和单个的差不多。
表2.1 共阴极数码管显示显示P1.7小数点P1.6 G P1.5小FP1.4 EP1.3 DP1.2 CP1.1 BP1.0 AHE 代码0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 91111116FH2.3 总体方案:基于单片机系统的篮球赛计时计分器的系统构成图如下图所示:图2.3 系统结构图本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。
电气工程及其自动化学院学生课程设计报告题目:篮球记分器课程设计报告指导老师:***电气工程及其自动化学院专业班级:电气131姓名:***1月14日一、概述目前,篮球计分器的设计是通过AT89C52单片机芯片的工作原理在原来的篮球计分系统的按键计分的基础上进行比赛比分的加减及启动暂停等操作,在基础功能上增加了1s/次的24s倒计时报警功能。
本论文以一场篮球比赛具体计时计分方式为研究对象,以比赛规则为基础,对遥控篮球计分系统进行了分析和研究。
该设计主要通过对单片机的工作原理及对单片机的应用,来实现一场模拟的篮球比赛的计时计分过程。
在设计中使用了定时器T0中断来进行计时,显示分为计时和计分两部分,且都用动态扫描方式。
主控芯片采用AT89C52,利用了keil软件进行C语言进行编程,proteus软件进行电路图仿真,完成设计目标及功能的正常实现,再使用电子元器件进行实物焊接后进行实物仿真。
普通篮球比赛采用人工计分,而使用单片机来进行控制,操作便捷,LED数码管显示简单易懂,安装方便。
适合各种规模的篮球比赛,完全可以代替钟表型的人工计时计分,是体育器材实现智能化的一个例子,推动了电子在体育比赛中的应用和普及。
其基本功能有:(1)当比赛开始按键按下时比赛开始,比赛时间倒计时,(2)比赛过程中通过红外遥控进行比分控制和暂停指令。
(3)24s违规倒计时,遥控按键控制;中场比分交换,按键控制,(4)比赛结束后通过复位按键进行清零,按下启动按键重新开始。
基本原理:24秒计时器的总体参考方案框图如下图所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路(简称控制电路)等五个模块组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不太高,故电路可采用单片机定时器。
译码显示电路由共阴极七段LED显示器组成。
报警电路在实验中用发光二极管和鸣蜂器。
主体电路: 24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时,逐秒倒计到零。
选取“00”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
二、篮球计分系统硬件设计1.1 、 AT89C52单片机简介及工作原理 AT89系列单片机的内部结构中包括一般微型计算机里必需的基本功能及部件、RAM、ROM、定时/计数器和可编程的并行I/O 口、可编程的串行口。
这些基本的功能部件一般都挂靠在单片机的内部总线上,使用内部总线来传送数据信息和控制信息来达到目标的实现。
AT89C52单片机的内部有4个8位的并行I/O端口,分别为P0、P1、P2、P3。
每个端口都有一个同名的特殊功能寄存器(锁存器)、一个输入缓冲和一个输出驱动器器。
并行I/O口的控制是通过端口中的锁存器来进行控制的。
AT89C52内部基本结构1.2 、 AT89C52单片机的I/O端口0~P3 的可编程通用I/O 端口分别如下:(1)P1口:P1 口是由8个D触发器构成的一个可储存8位二进制码的P1口的特殊功能寄存器,其字节地址为90H;由场效应管和上拉电阻构成输出驱动器,来增加P1口所带负载能力;其中三态门1和2在输入和输出的时候作为缓冲器来使用。
P1口作为通用的I/O使用,有输出、读引脚、读锁存器三种工作方式。
P1口能驱动4个LS TTL负载。
通常将100μA的电流定义为一个LS TT负载的电流,所以P1口输入或输出电流不大于100μA。
P1口的内部自带上拉电阻,不需要再另接上拉电阻。
在本设计的仿真实验中篮球计分系统的遥控芯片P1口接入5个按键,分别为启动按键、暂停按键、比分交换、判断得分队伍按键及1分、2分、3分进球得分按键。
(2)P0口:P0口的特殊功能寄存器由8个D触发器构成,其字节地址为80H。
P0口的输出驱动电路由上拉场效应管和驱动场效应管组成。
控制电路包括一个与门、一个非门和一个多路开关,其余组成和P1口相同。
P0口既可以作为通用的I/O口来进行数据的输入和输出,同时,也可以作为地址/数据线来使用。
在CPU控制信号的作用下,多路开关可以分别接通用锁存器的输出或者地址/数据输出。
P0口作为通用I/O口使用时,P0口和P1口一样,有输出、读引脚和读锁存器3种工作方式,P0口内部没有自带上拉电阻,所以要使“1”信号正常输出,必须外接上拉电阻,阻值一般为100Ω~10KΩ。
设计中,选用的是共阴7段LED 数码管,P0口接显示电路的数码管段选,输入对应高电平,点亮对应的段。
通过对段选的判断来进行显示电路的显示。
(3)P3口:P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能:P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(计时器0外部输入)P3.5 T1(计时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC 指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
(4)P2口:P2口的特殊功能寄存器由8个D触发器构成,其字节地址为A0H。
与P1口相比,P2口中多出来一个多路开关,可以实现通用I/O口的基本功能和地址输出两种功能。
当P2口用作通用的I/O口时,在“控制”端的作用下,多路开关转向锁存器Q端,构成一个准双向口,并具有输出、读引脚和读锁存器3种工作方式。
当单片机执行访问片外读写存储(RAM)或片外制度存储(ROM)指令时,程序计数器或是数据指针的高8位地址需由P2.n引脚输出。
P2口的负载能力和P1口相同,能驱动4个LS TTL 负载。
设计中,P2口连接显示电路的位选,共阴数码管的位选在实验中是低电平有效,通过位选来控制对应位的显示。
P2口无需接上拉电阻。
(5)振荡器特性:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
(6)芯片擦除整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE 管脚处于低电平10ms 来完成。
在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。
此外,AT89C51设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。
在闲置模式下,CPU停止工作。
但RAM,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。
在掉电模式下,保存RAM的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。
(6)掉电模式在掉电模式下,振荡器停止工作,进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令,片内RAM和特殊功能寄存器的内容在终止掉电模式前被冻结。
推出掉电模式的唯一方法是硬件复位。
复位后将重新定义全部特殊功能寄存器但不改变RAM中的内容,在VCC恢复到正常工作电平前,复位应无效,且必须保持一定时间以使振荡器重新启动并且稳定的工作二:显示器介绍显示器是最常用的输出设备,其种类繁多,但在单片机系统设计中最常用的是发光二极管显示器(LED)和液晶显示器(LCD)两种。
由于这两种显示器结构简单,价格便宜,接口容易实现,因而得到广泛的应用。
液晶显示器分很多种类,按显示方式可分为段式,行点阵式和全点阵式。
段式与数码管类似,行点阵式一般是英文字符,全点阵式可显示任何信息,如汉字、图形、图表等。
两者之间的区别:(1)二极本身发光,液晶本身不发光,只是透射光。
(2)二极管体积大,图像质量一般,适合作室外大屏幕,价格较低。
液晶成本较高,面积无法做得很大,但图像质量很好,适合做显示器。
(3)二极管耗电大,液晶耗电小。
(4)二极管图像刷新率低,液晶的高LED显示器又称为数码管,LED显示器由8个发光二极管组成。
中7个长条形的发光管排列成“日”字形,另一个点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用,它能显示各种数字及部份英文字母。
LED显示器有两种不同的形式:共阳极LED显示器和共阴极LED显示器如图2-2所示。
本次设计使用的是共阳极LED数码管。
LED数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的,加上小数点就是8个。
这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。
当数码管特定的段加上电压后,这些特定的段就会发亮,以形成我们眼睛看到的。
代码对应表下面看表2-2。
表2-2代码对应表动态显示原理:通过片选段选择某个数码管显示指定数字然后延长20毫秒左右,再通过片选段选择其他数码管显示数字,以此不断循环重复,由于视觉暂留效果,这样就可以同时看到几个不同的数字。
三、硬件电路设计本次设计主要基于AT89C51单片机,主体的计时计分器系统框图如图3-1所示.由于实际问题,所以在焊接事物时用的是89c52,但其引脚功能结构与89c51大概是一样的,也就是说原来在at89c51环境下编译的程序也适用于C52.以下实物图可能在细节处跟最终做出来的有点出路,但这并不影响其功能。