基于a89s52的籃球評(píng)分、總控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于a89s52的籃球評(píng)分、總控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、賽戰(zhàn)時(shí)分計(jì)器設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作籃球比賽時(shí)間基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器，顯示不同的比賽時(shí)間，顯示比賽的高潮，并執(zhí)行每個(gè)額外的1分、額外的2分和少于1分的操作。設(shè)計(jì)要求:(一)主控臺(tái)雙輪化顯示節(jié)數(shù)采用單片機(jī)控制,響應(yīng)迅速,判別精確;主控臺(tái)面上有按鍵控制,可同時(shí)對(duì)比賽時(shí)的分?jǐn)?shù)顯示進(jìn)行加分減分,能顯示整個(gè)賽程的比賽時(shí)間,暫停時(shí)間和比賽的節(jié)數(shù)。(二)統(tǒng)計(jì)中的五軸數(shù)字視頻供給了一個(gè)說(shuō)明的介紹在比賽的過(guò)程中能夠隨時(shí)刷新各隊(duì)在整個(gè)賽程中的比分,通過(guò)按鍵輸入比分,顯示在數(shù)碼管上;按鍵分別為加1分、加2分、減1分鍵和改變當(dāng)前記分球隊(duì)功能鍵。(三)正確設(shè)置延遲時(shí)間和比賽時(shí)間的數(shù)量比如,第二節(jié)開(kāi)始12分種倒計(jì)時(shí),屏幕顯示“21200”準(zhǔn)備開(kāi)始倒計(jì)時(shí),按開(kāi)始鍵開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。二、設(shè)計(jì)方案(一)系統(tǒng)可擴(kuò)展性方案一:51單片機(jī)雖然51單片機(jī)是8位的,采用總線結(jié)構(gòu),但具有編程控制簡(jiǎn)便、接口簡(jiǎn)單、工作可靠,價(jià)格經(jīng)濟(jì),能耗少,容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化。方案二:61單片機(jī)61單片機(jī)是在51的基礎(chǔ)上擴(kuò)展起來(lái)的,雖然比51多了看門(mén)狗,并且是非總線結(jié)構(gòu),它是16位的,支持16位硬件乘法,還有專(zhuān)門(mén)的乘加指令,現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛,但61單片機(jī)價(jià)格較貴,要繼續(xù)擴(kuò)展,比較不方便。因此本系統(tǒng)采用51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(二)芯片重新開(kāi)始時(shí)鐘方案一:采用計(jì)時(shí)芯片針對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)計(jì)時(shí)芯片的要求,各大芯片廠家推出了鍵時(shí)鐘/倒計(jì)時(shí)/正計(jì)時(shí)各種芯片,可采用自動(dòng)控制計(jì)時(shí)芯片,通過(guò)觸發(fā)控制電路使計(jì)時(shí)器自動(dòng)地計(jì)時(shí),達(dá)到預(yù)定時(shí)間后芯片重新開(kāi)始計(jì)時(shí)(實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能);也可以通過(guò)觸發(fā)控制電路使計(jì)時(shí)器不計(jì)時(shí),達(dá)到預(yù)定時(shí)間后芯片重新開(kāi)始計(jì)時(shí)(實(shí)現(xiàn)暫停功能),不需要程序干預(yù)。計(jì)算機(jī)可通過(guò)中斷或查詢(xún)方式讀取計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)的暫停的功能,并進(jìn)行顯示,計(jì)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)就無(wú)需占用CPU的時(shí)間,程序簡(jiǎn)單,控制精度高,因此在工業(yè)控制系統(tǒng)中多采用這一類(lèi)專(zhuān)用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能。方案二:軟件控制利用MCS-51內(nèi)部的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷定時(shí),配合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。該方案節(jié)省硬件成本,并且可綜合運(yùn)用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷以及程序設(shè)計(jì)的知識(shí),因此本系統(tǒng)采用軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。三、硬件設(shè)計(jì)(一)微控制器系統(tǒng)電路由于系統(tǒng)的控制方案簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)量不大,因此選用AT89S52單片機(jī)作為籃球計(jì)分器的控制核心,AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。將P1口作為按鍵輸入控制口,P2口和P3口分別作為籃球計(jì)時(shí)和籃球記分顯示控制口,其電路原理圖如圖1所示。AT89S52的時(shí)鐘晶振頻率為12MHZ。電源采用220V/8V的交流變壓器降壓、整流、濾波后,再通過(guò)LM7805三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后為單片機(jī)供電。實(shí)踐表明,單片機(jī)工作穩(wěn)定,完全能夠滿足系統(tǒng)的要求。(二)鍵2:壓力:從/時(shí)開(kāi)始當(dāng)接通電源,7位共陰極的數(shù)碼管顯示“11200”,表示第一節(jié)12分鐘倒計(jì)時(shí)準(zhǔn)備開(kāi)始,按開(kāi)始鍵時(shí),開(kāi)始計(jì)時(shí),比賽開(kāi)始。記分顯示:要給紅隊(duì)或者籃隊(duì)加分,分別按下不同的記分鍵+1分、+2分鍵,經(jīng)過(guò)數(shù)碼管進(jìn)行顯示。當(dāng)?shù)谝还?jié)打完后,自動(dòng)進(jìn)行2分鐘節(jié)間休息倒計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間到,進(jìn)入第2節(jié)比賽,第2節(jié)比賽完成,自動(dòng)進(jìn)行10分鐘中場(chǎng)休息倒計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間到,進(jìn)入第3節(jié)比賽,第4節(jié)比賽類(lèi)似。四、對(duì)分鍵的數(shù)據(jù)處理程序流程圖如圖2所示。接通電源,按下開(kāi)始按鈕后,系統(tǒng)初始化,顯示記分的緩沖區(qū)清0顯示0,計(jì)時(shí)的緩沖區(qū)初始化并顯示“11200”,表示第一節(jié)開(kāi)始12分鐘倒計(jì)時(shí),通過(guò)不斷地查詢(xún)加分按鍵是否按下后松開(kāi),若有,經(jīng)過(guò)按鍵去抖動(dòng)程序后,選擇給紅隊(duì)或者籃隊(duì)加分,并進(jìn)行相應(yīng)隊(duì)的記分顯示處理,同時(shí)不斷地查詢(xún)按鍵,判斷有無(wú)暫停,有就調(diào)用暫停程序,執(zhí)行暫停;直到第一節(jié)倒計(jì)時(shí)間到時(shí),自動(dòng)運(yùn)行2分鐘(節(jié)間休息)倒計(jì)時(shí),時(shí)間到后,又進(jìn)行第二節(jié)的比賽。第二節(jié)、第三節(jié)、第四節(jié)與第一節(jié)的處理方法相同,只是第二節(jié)打完后(半場(chǎng))休息時(shí)間為10分鐘。當(dāng)?shù)谒墓?jié)比賽時(shí)間到時(shí),比較紅、籃兩隊(duì)的得分?jǐn)?shù),如果不相等,就結(jié)束比賽,否則就要進(jìn)行10分鐘的加時(shí)賽,打完加時(shí)賽,再進(jìn)行比較,直到紅、籃兩隊(duì)的得分?jǐn)?shù)不相等為止,才結(jié)束比賽,程序運(yùn)行結(jié)束。五、編碼顯示電路在KeiluVision軟件中編寫(xiě)好程序,通過(guò)Proteus畫(huà)原理圖,將編好的程序載入,得到仿真圖形,如圖3所示。按下S11可進(jìn)行復(fù)位,按下P1.0/S1到P1.2/S3可實(shí)現(xiàn)紅隊(duì)的加1分、加2分、減1分,按下P1.3/S4到P1.5/S6可實(shí)現(xiàn)籃隊(duì)的加1分、加2分、減1分,通過(guò)P0口輸出不同的字型碼L1、L2數(shù)碼管的顯示。按下P3.2/S9,由于單片機(jī)的中斷口的內(nèi)部是一個(gè)JK觸發(fā)器,輸入一個(gè)方波,在下降沿有效,所以外部中斷0的響應(yīng),使定時(shí)器T0開(kāi)始工作,右P0口輸出不同的字型碼,進(jìn)行12分倒計(jì)時(shí),按下P3.3/S10,外部中斷1的響應(yīng),使定時(shí)器T1停止工作,計(jì)時(shí)將會(huì)停止。六、pcb板的制作、安裝在Protel中,畫(huà)出電路原理圖,完成PCB板的制作。并打印PCB的焊盤(pán)圖形,通過(guò)轉(zhuǎn)印機(jī)轉(zhuǎn)印,腐蝕電路板,鉆孔后完成PCB板的加工。將編好的程序,通過(guò)編程器寫(xiě)入到AT89S52中。將所有元件檢測(cè)后,確保所有元件良好,再安裝、焊接元件。在焊接完所有元器件之后,仔細(xì)檢查電路中是否存在短路、虛焊等現(xiàn)象。檢查無(wú)誤后,通電調(diào)試,直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。七、維護(hù)性好,簡(jiǎn)單,可維護(hù)性強(qiáng)