篮球比赛积分器设计毕业论文(编辑修改稿)

篮球比赛积分器设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

写 作 “1”时，可作为输入高阻抗端 使 用。 在访问程序存储器 或 数据存储器 时 ，这组口 用作 数据总线 和 分时转换地址 线 复用。 在程序校验时 ，P0 端口 输出指令，校验时，要 在电路外接上 上拉电阻。 在 Flash 编程时，接收指令。 P1 口： P1 内部 本身含有 上拉电阻的 8 位双向 输入 /输出 口，因为内部含有 上拉电阻， 所以当 某个 端口 被外部信号 制成低电平时 会输出一个电流。 同时 和 还可 以 分别 用作计数 /定时 2 的外部计数输入， 如表 32 所示。 Flash 程序校验和 编程期间， P1 端可以 接收低 8 位 的 地址。 表 32 和 第二功能表 引脚号 功能特性 时钟输出， T2 T2EX 计数 /定时器 2 P2 口： P2 口是一个内部含有上拉电阻的双向 I/O 口，当 P2 口被写“ 1”时，内部上拉电阻被拉高，并且用作输入。 作为输入时， P2 口的引脚将被外部拉低，输出电流。 这是因为内部进行上拉的缘故。 P2 口当用作外部数据存储器或外部程序存储器的 16 位地址进行存取时，地址的高八位输出。 在给出地址“ 1”时，它使用内部上拉，所以当对外部八位地址进行数据存储的读写时， P2 口可以输出特殊功能寄存器里的内容。 P3 口：引脚和 P2 口一样，可接收输出的 4 个 TTL 的门电流。 当 P3口写进“ 1”后，内部上拉为高电平，并用 来作为输入端。 作为输入时，因为外部的下拉为低电平，所以 P3 口将输出电流。 P3 口也可 以 作为AT89C51 的一些特 别的 功能 端口使用 [5]，如 表 33 所示。 基于单片机的篮球比赛计分器设计 9 表 33 P3 口的特别功能表 口管脚 备选功能 （串行输入 （ I） 口） RXD （串行输出 (O)口） TXD （外部中断 0） /INT0 （外部中断 1） /INT1 （ 计 时器 0 外部输入） T0 （ 计 时器 1 外部输入） T1 （外部数据存储器写选 端 ） /WR （外部数据存储器读选 端 ） /RD 此外， P3 口同时也可为校验编程和闪烁校验接收一些信号。 RST：复位端。 当振荡器接复位器件时，要保持 RST 引脚两个时钟周期为高电平。 ALE/PROG：在 FLASH 编程时，此管脚用作输入的编程脉冲。 在访问外部的存储器时，地址的锁存允许输出电平用作地址锁存的地位字节。 通常， ALE 端口是以不变的周期频率输出高电平脉冲信号，此频率是晶体振荡器频率的 1/6，所以它可用于定时或外部输出的脉冲，但要注意的是：每当作为外部数据存储器使用时，将会跳过一个 ALE 的脉冲。 要是想要禁止 ALE 的输出则可在 SFR8EH 地址 上置低电平。 此时， ALE 就只有在执行 MOVC， MOVX 指令的时候，才会起到作用。 /PSEN：低电平有效，是外部程序存储器所用的选通信号。 在外部程序存储器取指时，每个时钟周期两次 /PSEN 有效。 但在访问片外存储器时，这两次有效的信号将不会出现 [4]。 /EA/VPP：当 /EA 为“ 0”时，片内的存储器不起作用，只会读取外部存储器的内容。 XTAL1：反向放大器的内部震荡输入端及内部时钟电路工作的输入端。 XTAL2：反向振荡放大器的输出端。 基于单片机的篮球比赛计分器设计 10 振荡器特性 : XTAL1 和 XTAL2 为反向放大器的输入 端 和输出 端。 当它 配置片内 的振荡器。 可采用 石 英 晶 体 振荡 或者是 陶瓷振荡。 如 果 采用外部 的中断来工作时 ， XTAL2 则 应 空闲。 它 对外部时钟信号脉 冲 宽 度没有 任何 的 要求，但 是 必须 要 保证脉冲的高低电平 所 要求的宽度 [6]。 具体使用方法如图3图 33 所示。 图 32 内部时钟方式电路 图 33 外部时钟方式电路 LCD1602 显示器 LCD1602 是 工业 型字符 液晶， 其中 16 是指 16 列， 02 是指两行。 因此它可以在屏幕上显示两行，每行可显示 16 个字符。 1602 液晶也 可 以 叫 1602 字符型液晶，它是一种用来 专门 显示字母 、符号 、数字 等的点阵型 的 液晶模块。 它 是 由 多个 个 5x11 或 5x7 等点阵字符位组成 的 ， 其中 每个点阵字符位都 会 显示一个字符，每位 和每位 之间有 一段间隔 ， 相当于一个点距，而且 每行之间也 都 有间隔， 它 起到了 行间距和 字符间距的作用，所以它 才 不能很好地显示图形 [7]。 DS1602 的 特性 （ 1） 或 5V 的 工作电压，对比度可调 ； （ 2） 内 部 含复位电路 ； （ 3）可以 提供各种控制命令 ,如：清屏、光标闪烁、 字符闪烁、 显示移位等多种功能 ； 基于单片机的篮球比赛计分器设计 11 （ 4） 有 80 字节数据存储器 DDRAM； （ 5） 内 部 有 192 个 5x7 点阵的字符发生器 CGROM； （ 6） 8 个可 以由 用户自 己 定义的 5x7 的字符发生器 CGRAM。 管脚功能 1602 采用标准的 16 引 脚接口，其中： 第 1 脚： VSS 为 接地电源。 第 2 脚： VCC 接 正 5V 电源。 第 3 脚： V0 是 液晶显示器对比度调整端，接正电源时 其 对比度最弱，接地电源 其 对比度最高 ，可以通过电位器来调节对比度，已达到观众想要的观看效果。 第 4 脚： RS 为寄存器选择，选择指令寄存器 为低电平、 选择数据寄存器 时为高电平。 第 5 脚： RW 读写信号线 ，进行读操作 为高电平 ，写操作 为低电平。 第 6 脚： EN 端为使能端 ,读取信息 置高电平 ，执行指令 在负跳变时。 第 7～ 14 脚： D0～ D7 脚是 8 位 的 双向数据端 口。 第 15～ 16 脚：空脚或 接 背灯电源。 15 脚背光 电源的 正极， 16 脚背光 源的 负极 [8]。 各个引脚排布如图 32 所示。 图 32 引脚排布图 1602 液晶模块 有 160 个不同的点阵字符图形 存储在 内部字符发生存储器 中 ，这些字符 包括 英文字母的大小写、 阿拉伯数字、 常用的符号、以及 日文假名等， 每一个代码都对应着相应的 字符， 例如 英文字母 “A”的代码是 01000001B 也就是 41H，显示时模块 就会 把地址 41H 中字符图形 表现 出来，我们就能 在液晶屏上 看到字母 “A”。 基于单片机的篮球比赛计分器设计 12 在单片机 编程时，我们还可以使 用字符型 的 常量或 这 变量 来 赋值， 例如 39。 A‟。 我们写 程序时甚至可以直接用 P1=„A‟这样的方法 就可以，计算机会 在编译时把 39。 A39。 转换为 41H 代码。 字符代码 0x00~0x0F 是 用户自定义的字符图形 ， 0x20～ 0x7F 为标准的 ASCII 码， 0xA0～ 0xFF 是 日文字符和希腊文字符，其余 的 没有定义。 以下是 1602 的 16 进制 ASCII 码 值 地址 ，读取方法先 读上面那行 ，在读左面那列 ， 例 如：感叹号。 的 ASCII 为 0x21，字母 B 的 ASCII 为0x42（前面加 0x 表示十六进制） [9]，如表 34 所示。 表 34 ASCII 码值地址 000 001 010 011 100 101 110 111 0000 NUL DLE SP 0 @ P 、 P 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q 0010 STX DC2 “ 2 B R b r 0011 ETX DC3 3 C S c s 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t 0101 ENQ NAK % 5 E U e u 0110 ACK SYN amp。 6 F V f v 0111 BEL ETB „ 7 G W g w 1000 BS CAN ( 8 H X h x 1001 HT EM ) 9 I Y i y 1010 LF SUB * : J Z g z 1011 VT ESC +。 K [ k { 1100 FF FS ‟ L \ l | 1101 CR GS = M ] m } 1110 SO RS . N ^ n ~ 1111 SI US / ? O o DEL D6D5D4 D3D2D1D0 基于单片机的篮球比赛计分器设计 13 晶振 晶振 是指从石英晶体上切下 的 薄片 ，简称 为石英晶体或 者 晶振 ，而在封装 的 内部添加 了由 IC 组成 的 振荡电路的晶体 器件被 称为晶体振荡器。 其产品一般 是 用金属外壳 来 封装， 有的也用 玻璃壳或塑料封装 ，市场上常见的是用金属外壳来封装的。 晶振通常用作晶体振荡器存在单片机应用电路中。 也可与其他原器件一起产生标准的脉冲信号，常应用在 数字电路中。 在微处理器中也 用石英晶体 来做 谐振器。 我们通常使用的时钟内部也含有晶体。 蜂鸣器 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电， 在许多电子产品中都有用到，像计 算机、报警器、 玩具车 、定时器等电子产品中作发声器件。 基本信息如表 35 所示。 表 35 蜂鸣器的基本信息 中文名称 蜂鸣器 产品性质 一种一体化结构的讯响器 产品用处 用于计算机、定时器、打印机 产品分类 无源蜂鸣器和有源蜂鸣器 结构原理 电磁线圈和磁铁周期性地振动发声 驱动电路 使用三极管来放大电流 蜂鸣器的分类 按组成分类分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器，压电式蜂鸣器主要由多压电蜂鸣片、谐振荡器、阻抗匹配器和外壳等组成。 其中多谐振荡器是由由晶体管或者集成电路组成。 有的压电式蜂鸣器在外壳上还会装有发光二极管，工作原理是当蜂鸣器接通电源后 ,多谐振荡器就会进行起振 ,输出相对应的音频信号，蜂鸣片就会因为阻抗匹配器就会推动而发声。 其中蜂鸣片由铌镁酸铅或锆钛酸铅压的电陶瓷材料制成，它会镀上基于单片机的篮球比赛计分器设计 14 银电极在陶瓷片的两面，经老化和极化 处理后，再与不锈钢片或者铜片粘在一起。 电磁式蜂鸣器由磁铁、振动线圈、电磁线圈和振动膜片以及外壳等组成。 在接通电源后，振荡器发出的音频信号流过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。 在电磁线圈和磁铁的相互作用下，振动膜片周期性地振动发声。 按有源和无源分类：有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，常用的小型蜂鸣器因体积小、价格低、重量轻、结构牢靠等而被广泛地应用在各种发声的电电路中。 有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的外观如图 33 所示。 (a) 有源 （ b）无源 图 33 蜂鸣器图 其中 a 为有源， b 为无源，从图 33（ a）、（ b）看，两种蜂鸣器的形状差不 多，但是两者在高度是有区别的，有源蜂鸣器的高度约为 9mm，无源蜂鸣器的高度约为 8mm。 当两种蜂鸣器的引脚都朝上放时，可以看到无源蜂鸣器上有绿色电路板，而有源蜂鸣器是用黑胶封闭的。 判断是有源的还是无源蜂的，也可以用万用表电阻档测试 :用红表笔在另一引脚上来回碰触，黑表笔接蜂鸣器 引脚，如果发出咔、咔声的且电阻只有16Ω 的是无源的。 如果能发出持续声音，且电阻在几百欧以上的，是有源的。 有源蜂鸣器直接接上额定电源就可以连续发声，而无源蜂鸣器和电磁扬声器一样，需要接在音频输出的电路中才能发声。 有源蜂鸣器与无源蜂 鸣器这里的“源”不是指电源，而是指震荡源。 有源蜂鸣器内部带有震荡源，所以只要一通电就会发出叫声，而无源内部不带震荡源，所以若用直流信号无法令其发出响声，则必须用 2K5K的方波去驱动它，因为有源蜂鸣器里面多个震荡电路，所以有源蜂鸣器往往比无源的贵。 无源蜂鸣器和有源蜂鸣器的优缺点如表 36 所示。 基于单片机的篮球比赛计分器设计 15 表 36 蜂鸣器的优缺点 类别 优点 缺点 无源蜂鸣器 便宜，可以发出音节，在一些电路中，可以和 LED 复用一个控制口 程序编程较复杂 有源蜂鸣器 程序控制方便 价格较贵 蜂鸣器的驱动方式 蜂鸣器是直 流电压驱动的，不需要利用交流信号进行驱动，只需对驱动口输出驱动电平并通过三极管放大驱动电流就能使蜂鸣器发出声音。 激蜂鸣器被单片机驱动的方式有两种：一种是应用 I/O 定时跳变的电平产生的波形对蜂鸣器进行驱动，另一种是运用 PWM 输出口直接驱动。 因为 PWM 输出口本身可以输出一定的方波，所以 PWM 输出口可以直接驱动蜂鸣器。 PWM 口的输出是在单片机中几个系统寄存器里来设置的，它可以规定占空比、周期等，在设置这些寄存器后，就会产生符合蜂鸣器要求的频率波形，这时只要打开 PWM 输出，它就可以输出该频率的方波，那 么就可以使用这个波形来驱动蜂鸣器了。 例如频率为20xxHz 的蜂鸣器，就可以知道它的周期为 500μ s，那么只需要把 PWM 的周期设为 500μ s，占空比设置为 250。