基于单片机的篮球计时器的设计

基于单片机的篮球计时器的设计内容摘要：

EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C12 0 p FC22 0 p FC32 2 u FX1CR Y S T A LR11 0 kR21 0 kR31 0 k2 3 4 5 6 7 81R P 1RE S P A C K 72 3 4 5 6 7 81R P 2RE S P A C K 7R41kR52 0 0D1L E D R E D暂停复位启动报警灯时钟发生器秒十位显示器秒个位显示器 图 系统硬件设计框图 此计时器采用的设计采用模块 化的结构，主要由以上几个部分组成，即计时模块、控制模块以及译码显示模块。 在设计此计时模块时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。 一个完整的计算机应该由运算器、控制器、存储器和 I/O 接口组成。 运算器包括一个可进行 8 位算术运算和逻辑运算的单元 ALU， 8 位的暂存器 暂存器 2,8 位的累加器 ACC,寄存器 B 和程序状态寄存器 PSW 等。 控制器包括程序计数器 PC、 指令寄存器 IR、 指令寄存器 ID、 振荡器及定时电路等。 存储器分为程序存储器（ Flash ROM）和数据存储器（ RAM）。 另外， 89C51 有 4 个 与外部交换信息的 8 位并行接口，即P0 至 P3。 它们都是准双向端口，每个端口各有 8 个 I/O 线 ， 均可输入输出。 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。 功能单元模块 （ 1） 常开型按钮开关 控制模块是由键盘输入，键盘是一组按键的集合， 它是最常见的单片机输入设备，是一种常开型按钮开关。 常态时，按键的两个触点处于断开状态，如图 所示，键盘 分为编码键盘和非编码键盘，键盘上闭合键的识别由专门的硬件译码器实现，并产生键编号或键值的称为编码键盘，如 BCD 码键盘、 ASCII 码键盘等；靠软件识别的称为非编码键盘。 图 常开型按钮开关 （ 2） 七段数码显示管 单片机中通常用 7 段 LED 构成字型 “8”，另外，还有一个小数点发光二极管，以显示数字、符号及小数点。 这种显示器有共阴极和共阳极两种，此课程设计采用的是共阳极。 发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器，阴极连在一起的称为共阴极显示器。 一位显示器由 8 个发光二极管组成，其中， 7 个二极管构成字型 “8”的各个笔画a～ g，另一个小数点为 dp 发光二极管。 图 七段数码显示管 另外，将多个 LED 显示块组合在一起就构成了多位 LED 显示器。 每个 LED 显示器的段引脚称为段选线，公共端称为位选线。 段选线控制显示的字符，位选线控制该 LED 的亮和灭。 按照显示器的工作方式不同，位选线和段选线的连接方法也不同。 LED 显示器有静态显示和动态显示两种方式。 （ 2） 蜂鸣器 使用 SH69P43 为控制芯片，使用 4MHz 晶振作为主振荡器。 为 I/O 口通过三极管 Q2 来驱动蜂鸣器 LS1， 而 出口通过三极管 Q1 来驱动蜂鸣器 LS2。 另外在 和 分别接了两个按键，一 个是 PWM 按键，是用来控制 PWM 输出口驱动蜂鸣器使用的；另一个是 PORT 按键，是用来控制 I/O 口驱动蜂鸣器使用的。 连接按键的 I/O 口开内部上拉电阻。 图 蜂鸣器示意图 （ 3） AT89C51 芯片 芯片的的 40 个引脚及其功能在上述中已经介绍，以下是 Proteus 中的 AT89C51芯片的示意图 图 AT89C51 芯片 硬件设计电路 设 计思路：选用 AT89C51 作为主控芯片，晶振是 6KHz，机械周期为 1ms，所以循环 10 次为 1s。 P0 口作为段码输出， 、 作为位控，高电平有效。 数码管是液晶显示，采用动态显示，两个串行口作为中断入口，高电平有效，启动 T0 定时器/ 计 数 器 进 行 计 数 ， 低 电 平 有 效。 图 是 系 统 硬 件 设 计 电 路 图X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A。