基于AT89C51单片机比赛记分牌设计(毕业论文).doc

学号2010210323 单片机原理与应用课 程 设 计（ 2010级本科）题 目 基于AT89C51单片机比赛记分牌设计系（部）院 物理与机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 作者姓名 指导教师 职称 完成日期 2013 年 12 月 15 日摘 要 记分牌主要用途是展示选手的得分情况，当选手的分时记分牌需要加上相应的分数，能实现向观众和选手展示选手得分的情况。本设计原理简单，主要采用AT89C51单片机作为微控制器、数码管和蜂鸣器，通过按钮控制记分牌的工作状态，通过数码管和蜂鸣器来反馈信息。本设计在充分考虑了选手比赛的实际情况基础上设计，电路简单，成本较低，灵敏可靠，操作方便，具有较高的推广价值。关键字单片机；AT89C51；得分记分牌；选手得分目 录1 设计任务11.1 设计的目的和意义11.2 设计任务与要求12 硬件系统设计12.1 总体方案设计12.2 芯片选型与具体电路设计22.2.1 单片机的选型22.2.2 复位和振荡电路的设计22.2.3 信息提示模块的设计32.3 系统总体电路32.4 系统所用元器件33 软件系统设计43.1 软件系统总体设计方案43.2 软件系统加1，减1流程图44 系统调试45 总结5参考文献6word文档 可自由复制编辑1 设计任务1.1 设计的目的和意义目前记分牌在传统操作模式下，采用记分员手动翻动记分牌记分，工作方式单一。由于种种弊端，电子记分板已经开始在一些大型的体育场流行起来，不仅发展速度迅猛并会逐渐取代传统的电子记分牌。电子记分板根据比赛的特点，采用单片机为核心控制LED数码管，具有亮度高、可视性好、功耗小、使用寿命长等优点；具有性能稳定，尺寸适中，运输安装方式灵活，物美价廉等特点，特别适用于中、小型体育馆和训练馆。1.2 设计要求1 启动时显示为0分；2 当得分的时候加上相应的分数，失分时候减去相应的分数；3 刷新分数的按键按下时，伴随提示音；4 计分范围设为0100；2 硬件系统设计2.1 总体方案设计基于AT89C51单片机比赛记分牌由显示模块，按键模块，单片机主控模块，电源模块，系统框图如图1。图1基于AT89C51单片机比赛记分牌系统框图2.2 芯片选型与具体电路设计2.2.1 单片机的选型主控模块以AT89C51单片机作为微控制器。AT89C51单片机是一种低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。由于它的这些优良特性，AT89C51单片机在电子行业中有着广泛的应用。2.2.2 复位和振荡电路的设计图2给出了AT89C51单片机的引脚分布和最小系统接法。图2 AT89C52单片机最小系统原理图复位电路模块为单片机提供复位功能，可以实现上电复位和按键复位两种复位方式上电复位电路由电容串联电阻构成，由图并结合“电容电压不能突变”的性质，可以知道，当系统一上电，RST脚将会出现高电平，并且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。按键复位电路则是通过按下RESET按键拉高RST引脚电平来实现的。晶体振荡电路由一个12MHZ石英晶振和两个30pF的电容组成，用于产生稳定的时钟脉冲信号供单片机工作。2.2.3 信息提示模块的设计信息提示模块包含2个8段共阳极数码管和一个蜂鸣器。2个数码管分别用一位数字显示选手比赛的分数，蜂鸣器用作按键提示，当有键按下时蜂鸣器发出声音，按键释放时停止发声。2.3 系统总体电路图3给出了系统硬件原理总图。图3 系统硬件原理总图2.4 系统所用元器件 本系统所用的元器件清单如表1所示。表1 本系统所用的元器件元器件名称数量元器件名称数量电阻412M晶振1电解电容1按键开关3单片机 AT89C5115V电源1740614导线若干三极管11位8段数码管2蜂鸣器13 软件系统设计3.1 软件系统总体设计方案 单片机开始运行时显示选手0分，数码管显示00，主程序循环调用显示选手得分，当遇到中断时，调用中断程序，如果是P1则显示数字加1，如果是P2则显示数字减1。3.2 软件系统加1，减1流程图流程如图4所示。图4基于AT89C51单片机比赛记分牌程序流程图4 系统调试利用仿真工具proteus进行仿真调试，除发现和解决程序错误外，也可以发现硬件故障。程序调试一般是一个模块一个模块的进行，一个子程序一个子程序地调试，最后连起来统调。在系统完成之际，调试过程中发现了一些问题。首先是数码管显示部分，在刚开始的时候数码管只显示部分，数字无法完全显示，我尝试了很多解决办法，但最后通过把原来电路的数码管g端子的电阻去掉之后，数字就完全显示了。其次加一按键按下时，蜂鸣器不发声音，经过对程序的分析改正，加一减一按键按下时都会有声音的提示。经过反复调试，系统能够正常地运行。最终仿真结果如下图5图5最终仿真结果5 总结单片机课程设计，是对单片机知识的验证，可以帮助我们理解巩固所学知识，激发我们对单片机课程的兴趣，更锻炼了我们独立思考、开拓创新的能力。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。这也激发了我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。参考文献1 郭文川主编.单片机原理与接口技术. 北京中国农业出版社，20072 郭天祥主编.新概念51单片机C语言教程北京电子工业出版社，20083 李华，王思明，张金敏.单片机原理及应用M.兰州兰州大学出版社，200990-1044 李广弟.单片机基础M.北京北京航空航天大学出版社，1994213-2165 房小翠.单片机实用系统设计技术M.国防工业出版社，199939-476 郭明磊.用单片机实现流水灯的控制设计J.黑龙江科技信息，2008,472-7附件运行程序ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP JI ORG 0013H LJMP JII ORG 0040H COUNT EQU 30HMAINMOV SP,40H ;初始化 MOV COUNT,00H SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB EA MOV DPTR,TABXSHIMOV A,COUNT ；显示得分 SWAP A ANL A,0FH MOVC A,ADPTR MOV P0,A MOV A,COUNT ANL A,0FH MOVC A,ADPTR MOV P2,A LJMP XSHITABDB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ；显示数码表 ORG 0200HJIMOV A,COUNT ；加1中断处理程序 ADD A,01H DA A MOV COUNT,ASHYCLR P3.7 ；蜂鸣器发声，表示有键按下 NOP NOP NOP JNB P3.2,SHY RETI ORG 0300HJII MOV A,COUNT ；减1中断处理程序 SUBB A,01H DA A MOV COUNT,ASHY1CPL P3.7 ；有键按下，蜂鸣器发出提示音 NOPNOPNOPJNB P3.3,SHY1RETIEND单片机课程设成绩评定表姓名学号班级电气101题目基于AT89C51单片机比赛记分牌摘要 记分牌主要用途是展示选手的得分情况，当选手的分时记分牌需要加上相应的分数，能实现向观众和选手展示选手得分的情况。本设计原理简单，主要采用AT89C51单片机作为微控制器、数码管和蜂鸣器，通过按钮控制记分牌的工作状态，通过数码管和蜂鸣器来反馈信息。本设计在充分考虑了选手比赛的实际情况基础上设计，电路简单，成本较低，灵敏可靠，操作方便，具有较高的推广价值。成绩评定依据评定项目1. 设计方案可行性及其优选2. 设计过程及结果3. 平时成绩（态度认真、遵守纪律）4. 设计报告的规范性、参考文献充分5. 答辩6. 总分该同学课程设计最终成绩评定为 （优、良、中、及格、不及格）备注