竞赛打分系统的设计与实现及软件设计毕业设计

竞赛打分系统的设计与实现及软件设计毕业设计内容摘要：

tem management system, regarding this system requirement function plete, the operation is simple. Key words:: Visual Basic, serial munication, petition 淮阴师范学院毕业论文（设计） 22 目 录 1 引言 … …………… … ……………… … ……………………… 3 2 单片机介绍 …………………………………………………… 3 3 软件开发工具介绍 ………………………………………… 4 4．打分系统………………………………………………………… 4 分终端与主机（微机）的通信方式………………………… 5 4． 2 打分终端设计………………………………………………… 6 4． 3 软件设计……………………………………………………… 7 ……………………………………………………… 8 5． 1 系统功能框图…………………………………………………… 8 打分系统软件设计…………………………………………… 9 参考文献 ………………………………………………………… 21 结束语 …………………………………………………………… 22 致谢 ………………………………………………………………… 23 淮阴师范学院毕业论文（设计） 23 在计算机的发展历史上，运算和控制一直是计算机功能实施的 2 条主线。 其角色的转换也常常困扰着人们的认识思路和研发目标。 这是一对矛盾，对于不同的课题或截然不同的 2 个方面，用相同的价值去衡量显然是不合适的。 在 20 世纪 70 年代，半导体微电子专家为了绕开这个矛盾，深有远虑地另辟蹊径，按照嵌入式微控器系统的发展思路，交一个微型计算核心部件集成在一个芯片上，这就形成最早的单片机。 如今单片机的用途十分广泛，这次毕业设计的内容就是利用单片机与微机之间的数据传输和处理来实现竞赛打分系统。 竞赛评分系统 按照时下流行的评委打分 方式设计，有比较完善的竞赛评分功能。 通过大屏幕，给观众强烈的视 觉 感受，凝聚比赛现场气氛，体现评委公正裁决。 该 系统主要适用于企事业单位、学校、娱乐行业等组织的各类选拔赛、技能比武 、运动会 等活动，如：歌手大赛、演讲比赛、朗诵比赛、模特选拔赛、演员考试、技能演示等。 使活动组织轻松且象电视节目一样专业。 本评分 系统 操作简单，实用性强，是开展评委打分比赛的得力助手。 本系统由计算机、打分终端、显示终端等组成，采用总线结构，连线少、结构简单，便于扩展。 2．单片机介绍 在 20 世纪 70年代，半导体微电子专家按照嵌入式微控 器系统的发展思路，交一个微型 计 算 核 心 部 件 集 成 在 一 个 芯 片 上 ， 这 就 形 成 最 早 的 单 片 机（ single chip micrputer）。 1974 年 ,美国仙童 (Firchild)公司研制的世界第一台单片微型机 电路芯片组成 ,结构奇特 ,具有与众不同的指令系统 ,深受民用电器和仪器仪表领域的欢迎和重视 .从此 ,单片机开始迅速发展 ,应用领域也在不断扩大。 现已成为微型计算机的重要分支 ,单片机的发展过程通常可以分为一下几个发展过程。 淮阴师范学院毕业论文（设计） 24 (1) 第一代单片机 (19741976):这是单片机发展的起步阶段 .在这个时期生产的单片机特点是 ,制造工艺落后和集成度低 ,而且采用了双片形式 .典型的代表产品有Fairchild 公司的 F8 和 Mostek387 公司的 3870 等 . 2) 第二代单片机 (19761978):这是单片机的第二发展阶段 .这个时代生产的单片机随眼已能在单块芯片内集成 CPU,并行口 ,定时器 ,RAM 和 ROM 等功能部件 ,但性能低 ,品种少 ,应用范围也不是很广 ,典型的产品有 Inrel 公司的 MCS48 系列机 . (3) 第三代单片机 (19791982):这是八位单片机成熟的阶段 .这一代单片机和前两代相比 ,不仅存 储容量和寻址范围大 ,而且中断源 ,并行 I/O 口和定时器 /计数器个数都有了不同程度的增加 ,更有甚者是新集成了全双工 串 行通信接口电路 .在指令系统方面 ,普遍增设了 乘除 法和比较指令。 这一时期生产的单片机品种齐全 ,可以满足各种不同领域的需要。 代表产品有 Intel 公司的 MCS51 系列机 ,Motorola 公司的 MC6801 系机 ,TI 公司的 TMS7000系列机 ,此外 ,Rockwell,NS,GI 和日本松下等公司也先后生产了自己的单片机系列 . (4) 第四代单片机 (1983 年以后 ):这是十六位单片机和八位高性能单片机并行发展的时代 ,十六位机的特点是 ,工艺先进 ,集成度高和内部功能强 ,加法运算速度可达到 1uS 以上 ,而且允许用户采用面向工业控制的专用语言 ,如 PL/MPLUS C 和 Forth 语言等 .代便产品有 intel 公司的 MCS96 系列 ,TI 公司的 TMS9900,NEC 公司的 783 系列和 NS 公司的HPC16040 等。 然而 ,由于十六位单片机价格比较贵 , 销售量不大 ,大量应用领域需要的是高性能 ,大容量和多功能新型八位单片机 .这些单片机有 Intel 公司的 88044(双 CPU 工作 ),Zilog 公司的 Super8(含 DMA 通道 ),Motorola 公司的 MC68CH11(内含 E2prom 及 A/D 电路 )和 WDC 公司的 65C124(内含网络接口电路 ),等等。 目前 ,八位高性能单片机以成为主流 ,单片机发展具体体现在以下几个方面 : 功能增强 ； ； ；。 Visual basic 简称 vb，它的功能强大，不仅仅在于他本身的变成能力，还在于它可以直接调用 DLL，通过 DLL 程序员可以访问构成 Windows 操作系统的许多过程，例如窗口与图形的显示，内存管理。 人们将这些过程 称作 Windows API。 在这些 API 中还包含了成千上万的函数，例如，类型和常量定义，通过在 visual basic 程序中声明外部过程，能够访问并使用这些 Windows API 及其它外部 DLL,调用他们的方法与调用 visual basic 淮阴师范学院毕业论文（设计） 25 自己的过程相同。 Active API 控件的使用和 OLE 自动化是增强 vb 功能的另外一个途径，通过它们程序员能够访问外部应用程序提供的大量对象。 Vb允许选择和管理外接程序，这是对 vb的扩充，这些扩充增强了 vb 开发环境的能力。 自从 1991 年推出以来， vb 已经成为最为流行的编程语言之一， vb 即 visual basic,visual 是指可视化的编程方法， basic 是指在原有 basic 语言的基础上发展起来的编程语言， visial basci 继承了 basic 语言易学易用的特点。 什么是可视化的编程方法呢。 采用这种编程方法，可以不必通过代码来描述界面上元素的外形和位置，只需要把事先建立的对象拖到屏幕上，再通过鼠标的调节他们的位置和尺寸。 现在有了 visual basic ，即使没有经过严格的程序设计培训，也能开发出不错的程序，现在 vb 已经有 了数百个语句，函数及关键词，其中有很多和 windows GUI 有直接关系。 本打分系统采用了 vb编程。 4．打分系统 竞赛打分时通常有多个评委，每人一个终端，各个终端通过电缆与计算机相连，由计算机按照某种评分规则计算选手的最终得分，再显示的大屏幕上。 所以，设计本系统首先要确定各个终端与计算机的通信问题。 4． 1 分终端与主机（微机）的通信方式 （ 1）并行连接方式 打分终端与主机的打印口相连接，采用总线方式，如下图所示： 每个打分终端设置不同的地址，用地址译码器对地址线上的信号进行译码。 主机采用 查询方式读取第个打分终端上的数据。 这种方式软件和硬件设计简单，但连线多，另外，通信距离有限（数米内）。 打分终端 打分终端 数据线 8 位 地址线 34 位 并口 大屏幕 淮阴师范学院毕业论文（设计） 26 （ 2）采用单独连接的串行通信方式 每一个打分终端单独用三根通信线与主机连接，主机需要有多串口卡。 如下图所示： 这种方式软件设计简单，通信距离远（数十米），但连线多，另外，且主机需要有多串口卡。 （ 3）采用总线结构的串行通信方式 每个打分终端设置不同的地址，主机采用查询方式读取第个打分终端上的数据。 这种方式必须采用 RS485 通信，通信距离远（数十米），连线少，易于增减终 端数量，但软件设计稍复杂。 基于上述三种方式的优缺点，我们选用了第三种方式，即 RS485 总线方式。 4． 2 打分终端设计 打分终端是一个单片机系统，包括显示器，键盘、 RS485 接口等部件。 （ 1） 单片机 选用 MCS51 系列的 AT89C51，该单片机芯片内含 4KB 的程序存储器，有四个 8位的并行口和一个串行口，两个 16 位计数 /定时器， 5 个中断源，这些内部资源完全可以满足本设计的需要。 （ 2） 显示器 打分终端上应有显示器，用于显示分值，可选用数码液晶显示器或 LED 数码管，考虑打分终端 打分终端。 多串口卡 大屏幕。 打分终端 打分终端 串 口 显示 终端 淮阴师范学院毕业论文（设计） 27 到成本原因，本设 计采用 4 个 LED 数码管作为显示器。 为了简化设计，分值可为四位整数或小数。 四个 LED 数码管采用动态扫描方式。 （ 3） 键盘 有 12 个键，包括 10 个数字键、一个小数点键和一个确定键。 12键连接成 4 3的矩阵，占用单片机的 7 根并口线，软件上采用反转法读取键盘。 （ 4） 打分终端数量 为了简化硬件，本设计只制作了三个打分终端。 （ 5） 显示终端 本应使用单片机控制大型 LED 数码管显示总得分，因条件限制，只使用 4个小 LED 数码管作显示终端。 4． 3 软件设计 竞赛打分系统主机负责对终端进行查询，读取分 值，并进行统计、显示总分、存储等。 基于打分终端与主机之间采用 RS485 总线连接，主机上需连接 RS232 到 RS485 转换器，我们使用了商品化的转换器。 竞赛打分时通常要去掉一个最高分和一个最低分，剩余的取平均值或总和。 本课题中打分终端数量少，所以不能去掉最高分和最低分，采用求总分或求均分的方法。 软件设计为在屏幕上显示一个表格，分别显示每个评委的打分及统计的总分（或均分），如下表所示： XXX 竞赛成绩统计表 评委 A 评委 B 评委 C 总分 参赛队。