篮球赛计时计分器课程设计汇总.pdf

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1、1 电子与电气工程学院 课程设计报告 课程名称电 子 技 术 课 程 设 计 设计题目计 分 器 专业名称电 子 科 学 与 技 术 班级 13级 2 班 学号2013210825 学生姓名唐 前 昆 指导教师王欢 2015 年06 月 02日 2 目录 第 1 章系统概述1 1.1 功能简述1 1.2 按钮设置1 第 2 章总体方案设计2 2.1 系统框图2 2.2 软件总体设计2 第 3 章系统硬件设计3 3.1 80C51 单片机3 3.2 3 4 矩阵式键盘3 3.3 8段数码管显示器3 3.4 系统原理图 3 第 4 章软件设计4 4.1 主函数设计4 4.2 按键码获取，按键处理函

2、数5 4.3 显示子函数6 4.4 延时子函数7 第5章系统的安装调试说明8 5.1 软件调试8 5.2 软硬联调8 总结9 参考文献10 附录 A 系统原理图11 附录 B 源程序清单12 3 第 1 章系统概述 1.1 功能简述 本设计内容为比赛计分器，主要用于各种体育比赛记录分数。采用矩阵式键盘作 为输入，用户可分别对两队比分进行加1、加 2 和减 1 减 2 操作，其加减1，2 分可以 通过加减1 分、 2 分的切换按钮实现，并通过指示灯显示其每次按下加减分键所加减 的分值。可以实现预置分。比分通过4 个 8 段数码管显示器进行显示，每队比分显示 2 位， 1.2 按钮设置 计分器应该

3、有7 个按键分别标注于原理图, 见图 1-1 。 p2.1 p 2 .4 p 2 .5 p2.2 p2.0 p 2 .6 p 2 .7 清零1/2/3分切换 甲加1 甲减1 乙加1 乙减1 图 1-1 按钮功能图 其中 1/2 分切换由发光二极管指示，加1 减 1 分别对应。预置分是事先设定分数 可以分别设定甲乙两队的初始分数。按下清零后，显示的分数清零。 4 第 2 章总体方案设计 2.1 系统框图 系统框图，见图2-1。 图 2-1 系统框图 本设计用80C51 单片机为核心， 利用 4 个 8 段数码管显示器. 采用动态显示输出比 分，用户信息输入则采用34 矩阵式键盘。 89C52单片

4、机有32 根 I/O 线，所以不用 扩展 I/O 口。用一片单片机即可满足本设计的输入输出。 2.2 软件总体设计 软件设计主要分为3 个部分：信息输入、信息处理、显示输出。主要包括：显示 函数，按键获取函数，按键处理函数，进制转换函数。信息输入时采用矩阵式键盘来 实现，所以需要检测键盘有无按键的子程序；信息处理需要对用户通过键盘输入的不 同信息进行辨别并执行相应的处理；显示输出考虑到成本和电路体积，决定采用动态 输出。 89C52 单片机 3x4 矩阵键盘 4 个 8 段数码显示器 发光二极管 复位电路 5 第 3 章系统硬件设计 3.1 80C51 单片机 因为我们上课时学的是MCS-51

5、 ，所以就选择了STC89C52单片机，因为它与 INTEI MCS-51 兼容， 并且它们都具有相同的CPU和指令系统， 引脚功能兼容， 容易 掌握和使用。 3.2 3 4 矩阵式键盘 根据设计共需要7 个按键，可采用33 矩阵式键盘，但考虑到常用键盘为34 矩阵 式键盘， 而且方便以后功能的扩展和方便硬件的连接，所以最终决定采用34 矩阵式 键盘作为输入。 3.3.1 数码管显示器数量选择 两个队， 每队 2 位比分， 每个显示器只能显示一位，则至少需要采用4 个 8 段数码 管显示器。段数码管显示器采用动态显示输出比分。 3.3.2 数码管共阴共阳接法的选择 51 单片机 I/O 口输出

6、高电平时输出的电流很小，数码管不会太亮；因为本设计采 用动态显示，单片机I/O 口直接接数码管，所以决定采用共阳数码管。 3.3.3 数码管驱动的选择 为了使数码管亮度达到要求，数码管的位选端需要驱动，因为单片机I/O 口的高 电平输出的电流很小，需要驱动电路驱动，从而增加显示亮度。最简单便宜的驱动就 是使用三极管，为低电平时开通，所以选择PNP型三极管。 3. 4 系统原理图（见附录） 6 第 4 章软件设计 4.1 主函数设计 主函数程序代码： MAIN: MOV NUMA,#0 MOV NUMB,#0 ;分数清零 MOV TEMP,#1 ;起始时的分数加1 MOV P1,#0DFH AC

7、ALL TRAN M0: ACALL DISP ;调用显示函数 ACALL KEYSCAN ;调用按键获取函数 SJMP M0 ; 首先初始化将储存甲乙两对分数的内存单元清零，起始时TEMP置 1，并使LED5 点亮，调用进制转换函数，调用显示函数，调用按键获取函数，之后重复调用显示函 数，调用按键获取函数. 。 函数间的调用关系，见图4-1 。 图 4-1 函数关系调用图 主函数 进制转换函数显示函数按键获取函 进制转换函数按键处理函数 延时函数 延时函数 7 4.2 按键获取，按键处理函数 按键获取，按键处理函数流程图，见图4-2 。 图 4-2 按键获取，按键处理函数流程图 说明：由于图

8、纸大小有限，还有B加分键处理， B减分键处理 , 以及按下无关键时 显示不变。未在图纸中表示出来。 键扫描 开始 有无键按下 去抖动 键码计算 释放键 JMP A+DPTR A=06EH,清 零键处理 A=0D62H, 分 值切换键处理 A=0E3H, A 减分键处理 A=0E5H,A 加分键处理 8 4.3 显示子程序 本程序是采用动态显示，用这种方法的好处在于每次刷新显示的时间相同，每个 数码管显示的时间也相同，这样就可以让数码管清晰而且稳定的显示数据。 显示子程序流程图，见图4-3 。 图 4-3 显示子程序流程图 位 选 通 取 段 码 送 段 码 调用延时程序 关 段 码 9 4.4

9、 延时子程序 延时子程序就是通过执行一 些没用但又占用时间的指令的集 合。 这个子程序可以用于很多延时 的地方因为它延时的时间可以通 过 R7进行改变，所以通用性好， 可以将几个延时子程序合为一个， 只用在调用前给R7赋值，即可根 据用户的需要延时，流程图见图 4-4 。 给 R6 放初值 执行三条空指令 返回 R6-1，判断 R6 是否 为 0 R7-1，判断 R7 是否 为 0 图 4-4 延时子程序流程图 10 第 5 章系统的安装调试说明 5.1 软件调试 软件调试主要是在仿真软件完成的。在写好源程序，画出原理图之后，在电脑上 进行软件仿真。系统原理图附后。 5.2 软硬联调 首先将编

10、译成功程序载入单片机系统开发板。通电后， LED5,电源指示灯点亮，数 码管显示“ 0000”. 。对应的“4”键为甲加分按钮，当 LED5亮时，每次按下“ 4”键， 甲队分数加1；当 LED6亮时，每次按下“4”键，甲队分数加2；当 LED7亮时，每次 按下“ 4”键，甲队分数加3；其中 LED5,LED6,LED7的点亮与熄灭是通过对应的“1” 键来控制，可以通过按“1”键来实现LED5,LED6,LED7之间的切换。对应的“8”键为 甲队减分键，当LED5亮时，每次按下“8”键，甲队分数减1；当 LED6亮时，每次按 下“ 8”键，甲队分数减2；当 LED7亮时，每次按下“4”键，甲队分

11、数减3； “7”键 为乙加分键，“ B”键为乙队减分键，其实现功能与甲队一样。对应的“0”键为预置分 按钮，按下“0” 键之后，通过按甲乙队加、 减分按钮配合分数切换键实现快速预置分。” RESET ”为复位键，按下可以实现复位。数码管显示甲乙队当前分数，复位后，数码管 显示“ 0000” 。 11 总 结 这次课程设计虽然只有不到两周的时间，但我受益匪浅。刚开始时觉得自己的课 题无处入手，但通过老师的讲解和查询资料，开始有了自己的思路，整理出了总体方 案，然后设计出硬件原理图，源程序等。在这次设计中困难最大的就是调试，收获最 多的也是调试，因为调试的时候你必须对程序相当的熟悉，对每一条指令相

12、当了解， 并且硬件的连接也要清晰的印在脑海里，只有这样你才能让软件和硬件结合在一起， 实现预期功能。在编程结束时需要编写END指令，这也是初学者编程时经常忘记的。 当然也有值得高兴的地方，我的设计通过加减分键和分数切换键配合实现加减1，2， -1(-2)分只用了 3 个键，而两队分别设置加减1，2，-1(-2)分就需 6 个键。我认为这 样的设计更科学。 总之，在课程设计中遇到了不少的困难，在老师的细心讲解和辅导下，最终完成 了本次设计。在此，由衷感谢王欢老师的指导和帮助。 12 参考文献 1 、 微型计算机原理及应用许立梓编机械工业出版社 2002 2 、 微型计算机接口技术及应用刘乐善编华

13、中理工大学出版社 2000 3 、 计算机硬件技术基础试验教程邹逢兴编高等教育出版社 2000 4 、 16 位微型计算机原理接口及其应用周佩玲编中国科学技术大学出版社 2000 5 、 微型计算机原理与接口技术吴秀清编中国科学技术出版社 2001 6 、 微型计算机接口技术邓亚平编清华大学出版社 2001 7 、 单片机原理及及应用王迎旭编机械工业出版社 2001 8 、 单片机应用程序设计技术周航慈著北京航空航天大学出版社 2002 9 、 单片机实用技术问答谢宜仁主编人民邮电出版社 2002 13 附录 附录 A系统原理图： 14 p2.0 p2.1 p2.2 p2.3 s 1 s 2

14、s 3 s 4 D P G F E DC BA beep A F B G C DP D E p1.0 p1.1 p1.2 p1.3 p1.4 p1.5 p1.6 p1.7 p2.4 p2.5 p2.6 p2.7 s1 s2 s3 s4 p2.1 p 2 .4 p 2 .5 p2.2 p2.0 p 2 . 6 p 2 .7 p 1 . 0 p 1 . 1 p 1 . 2 p 1 . 3 p 1 . 4 p 1 . 5 p 1 . 6 p 1 . 7 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/

15、AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0/T2 1 P1.1/T2EX 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/

16、A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89C52 NET=s6 2 3 4 5 6 7 8 9 1 RP1 10k R1 330R R2 330R R3 330R R4 330R R5 330R R6 330R R7 330R R8 330R 12 U2:A 74LS04 34 U2:B 74LS04 56 U2:C 74LS04 1312 U2:D 74LS04 D1 LED-RED D2 LED-RED D3 LED-RED D4 LED-RED D5 LED-RED D6 LED-RED D7 LED-RED D8 LED-RED 清零1/2/3分切换 甲加1 甲减1 乙加1

17、乙减1 附录 B 15 源程序清单： NUMA EQU 30H NUMB EQU 31H ;甲乙两队的分数 D1 EQU 32H ;显示缓存区32h35h D2 EQU 33H D3 EQU 34H D4 EQU 35H DUAN EQU P0 ;段显示端口 WEI1 EQU P2.4 ;位选端口P2.4-P2.7 WEI2 EQU P2.5 WEI3 EQU P2.6 WEI4 EQU P2.7 TEMP EQU 36H ;存放切换的加减分数1/2/3 KEYDATE EQU 37H ;存放按键值 ORG 0000H MAIN:MOV NUMA,#0 MOV NUMB,#0 ;分数清零 MO

18、V TEMP,#1 ;起始时的分数加1 MOV P1,#0DFH ACALL TRAN M0: ACALL DISP ;调用显示函数 ACALL KEYSCAN ;调用按键获取函数 16 SJMP M0 ; ;* KEYSCAN:MOV P2,#0FFH ;采用反转法读取按键值 MOV P2,#0F0H MOV A,P2 ANL A,#0F0H CJNE A,#0F0H,K0 SJMP K4 K0: MOV R5,#5 K1: ACALL DELAY2MS ;10ms延时去抖动 DJNZ R5,K1 MOV A,P2 ANL A,#0F0H CJNE A,#0F0H,K2 SJMP K4 ;是

19、抖动返回 K2: MOV KEYDATE,A ;存储按键值 MOV P2,#0FH MOV A,P2 ANL A,#07H ORL A,KEYDATE ;取得键值存放在KEYDATE 中 MOV KEYDATE,A K3: MOV A,P2 ANL A,#07H CJNE A,#07H,K3 ;等待按键松开 ACALL CHULI ;调用按键处理函数 ACALL TRAN 17 K4: RET ;* CHULI: MOV A,KEYDATE CJNE A,#0E6H,C0 MOV NUMA,#0 MOV NUMB,#0 MOV TEMP,#1 ;按下清零键 ,A,B 队分数清零，加分为1 MO

20、V P1,#0DFH RET C0: CJNE A,#0D6H,C2 INC TEMP ;按下分值切换键，按一下分值加1， MOV P1,#0BFH MOV A,TEMP CJNE A,#3,C01 MOV P1,#7FH C01: CJNE A,#4,C1 MOV TEMP,#1 ;分值循环 1- 2- 3- 1 MOV P1,#0DFH C1: RET C2: CJNE A,#0E5H,C4 MOV A,NUMA ;按下 A队加分按键， A队加分 ADD A,TEMP ;分值相加 CJNE A,#99,C3 ; MOV A,#0 C3: MOV NUMA,A RET C4: CJNE A,

21、#75H,C6 18 MOV A,NUMB ;按下 B队加分按键，A队加分 ADD A,TEMP ;分值相加 CJNE A,#99,C5 ; MOV A,#0 C5: MOV NUMB,A RET C6: CJNE A,#0E3H,C9 MOV A,NUMA ;按下 A队减分按键，A队减分 SUBB A,TEMP ;分值相减 CJNE A,#0FCH,C7 RET C7: JC C8 MOV A,#99 C8: MOV NUMA,A RET C9: CJNE A,#073H,C12 MOV A,NUMB ;按下 B队加减按键，A队减分 SUBB A,TEMP ;分值相减 CJNE A,#0FC

22、H,C10 RET C10: JC C11 MOV A,#99 C11: MOV NUMB,A C12: RET ;* TRAN: MOV A,NUMA ;进制转换将10 进制分数转化成2 进制，然后显示 MOV B,#10 19 DIV AB MOV D1,A MOV D2,B MOV A,NUMB MOV B,#10 DIV AB MOV D3,A MOV D4,B RET ;* DISP: MOV DPTR,#TAB ;显示函数， CLR WEI1 ;位选通 MOV A,D1 ; MOVC A,A+DPTR ;取段码 MOV DUAN, A ;送段码 ACALL DELAY2MS ; S

23、ETB WEI1 ;关位选 CLR WEI2 MOV A,D2 MOVC A,A+DPTR MOV DUAN, A ACALL DELAY2MS SETB WEI2 CLR WEI3 MOV A,D3 20 MOVC A,A+DPTR MOV DUAN, A ACALL DELAY2MS SETB WEI3 CLR WEI4 MOV A,D4 MOVC A,A+DPTR MOV DUAN, A ACALL DELAY2MS SETB WEI4 MOV DUAN,#0FFH; RET ;* DELAY2MS:MOV R6,#5 D0: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,

24、D0 RET TAB:DB 28H ; 0 DB 0EBH ; 1 DB 32H ; 2 DB 0A2H ; 3 DB 0E1H ; 4 DB 0A4H ; 5 DB 24H ; 6 21 DB 0EAH ; 7 DB 20H ; 8 DB 0A0H ; 9 DB 60H ; A DB 25H ; B DB 3CH ; C DB 23H ; D DB 34H ; E DB 74H ; F DB 0D7H ; -. DB 0F7H ; - DB 61H ; H DB 70H ; P DB 0DFH ; . DB 27H ; O DB 0FFH ; 全黑 END 22 电气学院电子技术课程设计 指导老师评价表 院（部）电气学院年级专业电科 132 学生姓名唐前昆学生学号2013210825 题目 一、 指导老师评语 指导老师签名： 年月日 二、 成绩评定 指导老师签名： 年月日 23