1、扬州市职业大学汽车与电气工程系毕业设计说明书(论文)作 者:学 号：教研室:专 业:题 目: 基于单片机篮球计时计分器设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使
2、用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 扬州市职业大学汽车与电气工程系毕业设计（论文）评语学生姓名： 周苏宁 班级、学号： 0902010244 题 目： 基于单片机篮球计时计分器设计 综合成绩： 指导者评语：（仅供参考）该生能按时完成毕业设计（论文）任务书规定的工作，积极查阅有关文献资料，设计态度端正，能独立思考并解决有关技术问题，论文符合学校规定
3、的格式，写作的规范化程度好。设计方案可行，有一定的创新性，如果再多参考一些外文资料，将会更加完善。建议成绩评定为良好，可以提交答辩。 指导者(签字)： 2012年5月15日毕业设计（论文）评语评阅者评语：（仅供参考）该生所选择的毕业设计课题具有较高的应用价值和现实意义，设计方案可行，方案具有一定的创新性，工作量饱满，完全符合毕业设计（论文）任务书规定的工作量要求，写作的规范化程度好。如果再多参考一些外文资料，将会更加完善。建议成绩评定为良好，可以提交答辩。 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语：该生答辩思路清晰，知识掌握较全面，口头表达能力较好，回答问题正确率高，经答辩委员会评议
4、，一致通过，该生成绩为良好。答辩委员会负责人(签字)： 2012年5月20日毕业设计说明书（论文）中文摘要 摘 要篮球比赛计时计分器是为了解决篮球比赛时计分与计时准确的问题。此装置利用单片机AT89C51完成了计时和计分的功能。本文详细地介绍了系统硬件与软件的设计过程，设计由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。该系统具有赛程定时设置，赛程时间暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。关键词：单片机 篮球赛计时 篮球赛计分 专科毕业设计说明书（论文） 第-
5、38 -页 共41 页目 录摘 要1Abstract1目 录I第一章 引言- 1 -1.1 背景知识介绍- 1 -1.2 设计意义- 1 -1.3 设计目的- 1 -第二章 系统硬件介绍- 3 -2.1 MCS-51单片机简述- 3 -2.1.1 单片机AT89C51简介- 3 -2.1.2 主要特性- 4 -2.1.3 管脚说明- 4 -2.1.4 芯片擦除- 6 -2.1.5 掉电模式- 6 -2.1.6 程序储存器的加密- 6 -2.2 显示器及其接口- 7 -2.2.1 显示器介绍- 7 -2.2.2 结构与原理- 7 -2.2.3 LED显示器显示方式- 8 -2.3 CD4094芯
6、片介绍- 8 -2.4 74LS21芯片介绍- 9 -2.5 报警器- 9 -2.5.1 报警器的分类- 10 -2.5.2 报警器工作原理- 10 -第三章 硬件电路设计- 11 -3.1 系统方案设计- 11 -3.1.1 系统构成框图- 11 -3.1.2 器件选择- 12 -3.2 硬件总体设计- 12 -3.3 计时电路部分- 12 -3.3.1 振荡电路- 12 -3.3.2 计时电路的工作原理- 15 -3.4 计分电路部分- 16 -3.4.1 串行接口工作原理- 16 -3.4.2 计分电路原理图- 16 -3.4.3 计分电路的工作原理- 17 -第四章 篮球计时计分器软件
7、设计- 19 -4.1 球赛计时计分器的工作过程- 19 -4.2 篮球计时计分器编程设计- 19 -4.3 主要模块说明- 20 -4.3.1 计时部分模块流程- 20 -4.3.2 记分部分模块流程- 21 -4.4 篮球计时计分器程序源代码- 21 -结 论- 31 -参考文献- 32 -致 谢- 33 -第一章 引言1.1 背景知识介绍单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择2。1.
8、2 设计意义单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中。通过此次基于单片机设计的篮球计时计分系统，我们可以更清楚详细的了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程，并对MCS-51单片机的结构和原理进行讲述，以及基于单片机开发应用的相关芯片的工作原理，并且可以在将来的工作和学习中加以应用5。1.3 设计目的随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而产生，如用单片机控制LCD液晶
9、显示器计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。本次设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。该系统具有赛程定时设置，赛程时间暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分 8。通过本次基于C51系列篮球计时计分器的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧，这主要表现在以下一些方面：(1) 篮球赛计时计分系统包含了8051系列单片机的最小应用系统的构成，同时在此基础上扩展了一些
10、使用性强的外围接口。(2) 可以了解到LED显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例与具体连接与编程方法。(3) 怎样利用串行口来扩展显示接口等6。第二章 系统硬件介绍2.1 MCS-51单片机简述2.1.1 单片机AT89C51简介本课题中用到的芯片就是AT系列中的AT89C51单片机芯片。AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 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，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高
11、性价比的解决方案 7。AT89C51具有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。它是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。如图所示图2-1为AT89C51单片机基本构造，其基本性能介绍如图2-1：图2-1 AT89C51引脚图AT89C51本身内含40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）
12、端口，同时内含2个外中端口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。2.1.2 主要特性AT89C51的主要特性如表2-1所示： 兼容MCS51指令系统 4k可反复擦写(1000次）Flash ROM 32个双向I/O口 可编程UARL通道 两个16位可编程定时/计数器 全静态操作0-24MHz 1个串行中断 128x8bit内部RAM 两个外部中断源 共6个中断源 可直接驱动LED 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置
13、睡眠和唤醒功能表2-1 AT89C51主要功能描述2.1.3 管脚说明 VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P
