计算机控制技术课程设计基于at89s52单片机的比赛记分牌设计.doc
《计算机控制技术课程设计基于at89s52单片机的比赛记分牌设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机控制技术课程设计基于at89s52单片机的比赛记分牌设计.doc(28页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、单片机系统开发与应用工程实习报告计算机控制技术课程设计论文选题名称: 基于AT89S52单片机的比赛记分牌设计系(院): 电子电气工程学院 专 业: 自 动 化 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: 学年学期: 2013 2014 学年 第 2 学期时 间: 2014.05.122014.06.13 1摘要: 单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。它是一种集计数和多接口于一体的微控制器,被广泛应用在智能产品和工业自动化上,而AT89S52单片机是单片机中较为典型和有代表性的一种。本次实习的主要任务是设计一个比赛记分牌,包括硬件设计和软件设计。硬件设计的主要任务是:LE
2、D数码管显示、按键控制系统、单片机主控系统及电源模块设计。软件设计包括:实现加分、减分及复位。本文主要介绍了单片机实现记分牌的整个设计流程,采用汇编语言编写程序。本课题选择AT89S52为核心控制元件,设计了日常比赛中用到的记分牌。设计同时引用74LS06专用驱动芯片,解决了共阴码字表向共阳的转换,同时提高了数码管的亮度。本项目设计的计分牌系统,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。关键词:AT89S51单片机;LED数码管;8255芯片;汇编;记分牌目 录()绪论1(1)系统原理11.1设计方案11.2 系统框图11.3 单片机的时钟电路原理21.4单片机复位电路工作原
3、理21.5 单片机晶振电路工作原理31.6显示数码管原理5(2)硬件设计72.1 按键电路的设计72.2 键盘显示电路的设计82.3芯片介绍9AT89S51单片机引脚9(3) 软件设计123.1程序框图12(4) 设计结果144.1软件调试144.2设计结果14(5)课程小结155.1课程分析155.2小结15(6)附录16 25上海工程技术大学课程设计(论文) 基于AT89S51单片机的比赛记分牌设计()绪论单片机是一个单芯片形态,面向控制对象的嵌入式应用计算机系统.它的出现及发展使计算机技术从通用型数值计算领域进入到智能化的控制领域。 由于本次设计的简单篮球记分牌体积小,故要求其控制器体积
4、更小以便能嵌入其结构之中。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能,完全可以满足需求。可以适应不同规则下操作。现在大多数比赛活动中都会遇到需要向观众和选手展示选手得分的情况,需要用到比赛记分牌。在目前的市场上,普通计分牌系统都需要几百块,价钱比较高。本项目设计的记分牌系统,电路简易,灵敏可靠,具有一定的使用价值和竞争价值。(1)系统原理1.1设计方案计分牌主要用途是展示选手的得分情况,当选手得分时记分牌加上相应的分数,当选手失分时减去相应的分数。根据项目要求进行系统设计。基于AT89S52单片机比赛记分牌,采用12MHz晶振。项目具体要求如下: (1) 得分的时候加上相应的分数 (2
5、)失分时减去相应的分数。 (3) 计分范围设为0F。 (4)分别记录两个队伍的分数1.2 系统框图 基于AT89S52单片机比赛计分牌由显示模块、按键模块、单片机主控模块、电源模块等组成,系统框图如图1-1所示:电源复位电路AT89S52单片机晶振电路显示电路按键电路图1-1 基于AT89S51单片机比赛记分牌体统框图1.3 单片机的时钟电路原理 单片机本身是一个复杂的同步时序系统,为保证同步工作方式的实现,单片机必须有时钟信号,以使其系统在时钟信号的控制下按时序协调工作。单片机的时钟电路由振荡电路和分频电路组成。其中震荡电路由反相器以及并联外接的石英晶体和电容构成,用于产生振荡脉冲。而分频电
6、路则用于把振荡脉冲分频,以得到所需要的时钟信号。如图1-2图 1-2 单片机的时钟电路1.4单片机复位电路工作原理复位是单片机的初始化操作,其作用是使CPU中的各个部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。当单片机的ALE及 两脚输出高电平,RST引脚高电平时,单片机复位。单片机的复位电路有上电复位和手动按钮复位两种形式,RST/VPD端的高电平直接由上电瞬间产生高电平则为上电复位;若通过按钮产生高电平复位信号称为手动按钮复位。在实际应用系统中,有些外围芯片也需要复位,如果这些复位端的复位电平要求与单片机的要求一致,则可以与之相连。复位后,P0P3四个并行接口全为高电平,其它寄存器全
7、部清零,只有SBUF寄存器状态不确定。目前,在单片机体统中共使用4种类型的复位电路,分别为:积分型电路、微分型电路、比较器型和看门狗型。其中前三种是在芯片外面用分立元件或集成电路芯片搭建的,而最后一种位于芯片内部,是单片机芯片的一部分。对于片外复位电路,无论哪种类型,加电复位和手动复位是必不可少的基本功能。如图1-3所示:图1-3复位原理电路1.5 单片机晶振电路工作原理每个单片机系统里都有晶振,全程是叫晶体震荡器,在单片机系统里晶振的作用非常大,他结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,那单片机的运行速度也就越
8、快。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。 晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。 晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。下面具体的介绍一下晶振的作用以及原理,晶振一般采用如图1-4a的
9、电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1-4b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1-4c。其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。图1-4 晶振电路及其等效槽路分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。
10、所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。通过晶振的原理图你应该大致了解了晶振的作用以及工作过程了吧。采用泛音次数越高的晶振,其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置,适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。用万用表测量晶体振荡器是否工作的方法:测量两个引脚电压是否是芯
11、片工作电压的一半,比如工作电压是51单片机的+5V则是否是2.5V左右。另外如果用镊子碰晶体另外一个脚,这个电压有明显变化,证明是起振了的。晶振的类型有SMD和DIP型,即贴片和插脚型 。其中DIP:常用尺寸有HC-49U/T,HC-49S,UM-1,UM-5,这些都是MHZ单位的。1.6显示数码管原理数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管;按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数
12、码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示出我们要的数字,因此根据数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态式两类。数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划
13、a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。在轮流显示过程中,每位数码管的点亮时间为12ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一
14、组稳定的显示数据,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O端口,而且功耗更低。下图1-5分别为共阳极和共阴极数码管引脚图:图1-5左为共阳极 右为共阴极引脚结构(2)硬件设计2.1 按键电路的设计本次实验用了两个按键电路:加一电路和减一电路。两个按键电路都是通过手动按下按键拉低电平来分别实现相应的加减功能。按键电路接线图如图2-1所示:图2-1 按键电路连线图2.2 键盘显示电路的设计数码管采用共阳极的接法,8个发光二极管与8255芯片的B口相连,以B口控制段选。Com端与8255芯片的A口相连,以此控制位选。具体接线图如图2-2所示:图2-2 显示电路连线图2.3
15、芯片介绍AT89S51单片机引脚功能特性:AT89S51 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非 易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完 全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机控制 技术 课程设计 基于 at89s52 单片机 比赛 记分牌 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。