单片机、电路板
连接器、接插件
其他元器件
基于单片机的智能篮球记分器的设计
基于单片机的智能篮球记分器的设计
摘& 要： 基于MCS-51系列中的STC89C52芯片，应用开关电源、无线遥控，采用动态扫描方式等新型设计理念开发出具有主控同步监视、无线控制、声音提示等功能的智能篮球记分器。该系统能够完美地实现篮球比赛中准确计时、记分、24 s倒计时。
关键词： 单片机；无线传输；同步监视
&&& 记分器不但在体育竞赛和电视演播现场具有很大的作用，而且在现代制造业
摘& 要： 基于MCS-51系列中的STC89C52芯片，应用开关电源、无线遥控，采用动态扫描方式等新型设计理念开发出具有主控同步监视、无线控制、声音提示等功能的智能篮球记分器。该系统能够完美地实现篮球比赛中准确计时、记分、24 s倒计时。
关键词： 单片机；无线传输；同步监视
&&& 记分器不但在体育竞赛和电视演播现场具有很大的作用，而且在现代制造业中也有很重要的作用。现代电子技术的飞跃发展，各类智能化产品相应而出，智能记分器也不例外。本项目设计就以数字电路为核心，采用单片机、无线遥控收发、高亮度的发光二极管等设计新型的智能记分器，其不但符合低功耗、节约能源的绿色环保理念，而且还减轻人工记分的负担，推进了智能记分器的发展与研究。
1 系统设计
1.1 系统分析
&& &基于应用MCS-51系列中的STC89C52芯片，设计出篮球记时、记分、记秒，声音提示，无线遥控系统，同步监视，使其能实现A/B两队比分的加减，准确记录比赛时间，进攻24 s，记分裁判通过无线遥控器进行加减分的同时在主控制台同步监视显示屏上显示比分的变化。其控制系统的模块包含7 bit动态显示数码记分模块、4 bit动态显示数码计时模块、A/B两队加减分模块、无线遥控模块和声音提示模块。在系统硬件各个模块和软件的设计过程中，还要注意如何使得系统的抗干扰能力提高，设计出具有低功耗、可靠、快速、安全以及低成本、操作简单等特点的篮球记分器。此外还要能长期支持软件升级。系统设计方案不仅要完全满足智能篮球记分器的设计要求，还广泛适用于各类学校体育馆大型比赛[1]。
1.2 方案设计
&& &(1)电源供电的选择
&& &方案一：采用传统的供电方式，通过变压器降压，再经过稳压电路稳压后给电路进行供电。
&& &若采用该方案，则需要多个电源同时供电才能满足设计要求，还需要设计集成稳压电源电路，这样的电路功耗大、成本较高、电压不稳定、维护不方便、体积庞大、效率低下。
&& &方案二：采用开关电源，用220 V/350 W的开关电源不仅可以提供稳定的工作电压，而且该模块已经商品化、统一化、体积小和便于维护。
&& &开关电源小型化、轻便化有利于篮球记分器的安装。另外开关电源也在节约能源、节约资源及保护环境等方面都具有重要的意义。
&& &经综合对比分析，采用方案二更为合理。
&& &(2)显示方式的选择
&& &方案一：采用静态扫描方式。采用静态显示方式控制点亮数码管，各数码管同时点亮，每位数码管应显示数码的笔划数据由单片机I/O口送给锁存芯片保持数据。
&& &静态扫描显示原理比较简单、编程容易，显示清晰，亮度较高，但要求占用很多接口线并增用不少硬件芯片，成本较高，驱动电路复杂，而且功耗巨大。
&& &方案二：采用动态扫描方式进行显示时，段、位数据从I/O口到显示模块以并行方式传输；对于每段数码（a~f）各位的同一数码段（比如：a段）共用同一个驱动，由单片机给出数据段选通信号，同时单片机也给出位选信号，这样每时每刻就只有一个数据段信号和一个位数据信号同时确定哪位亮并立即显示出该数码。每位的位、段数据保持一定时间(极为短暂约1 ms)，然后再显示下一个数码位的段信息；依次扫描每一个数码位（共10 bit），只要一个扫描周期的时间比人眼10 ms的滞留时间短，再加上LED的余辉，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁现象。而且只要保证电源的容量能点亮最大功率的LED数码管和广播即可，这样就可以节约巨大的电源容量(约是静态功率的6/7)[3，4]。
&& &因此，选用动态扫描方式。
&& &(3)接发收模块的选择
&& &方案一：采用红外线传输方式。主控制台将特定的信号编码，然后透过红外线通信技术将编码送出，而设置在显示屏上的红外线接收器收到编码之后，将其进行译码而得到原来的信号。
&& &红外线是一种低成本、高速的无线传输形式，但是其缺点是红外线传输极易受到墙壁的阻碍。如果传输的路途中没有任何障碍物，则数据的传输相当快速且高效，但红外线不能穿透墙壁或是大型物体，所以，在数据收发的两端必须相互对准（即可以看见对方）才能进行通信，而体育馆有那么多观赛人，非常不利，而且容易受到下雨、下雪或是雾气的干扰。
&& &方案二：采用无线数据传输。早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振相比电路极其简单。由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。
&& &选用PT芯片[2]，通过编解码芯片PT2262、PT2272组成无线收发电路。由于该电路具有体积小、功耗低、功能强、成本低、外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压范围宽等优点，选用PT2262-M6非锁存加315M无线模块输出。
2 硬件设计
2.1 主控制台主板
&& &如图1所示，主控台电路基于单片机STC80C52为控制核心，单片机P1.0～P1.3口作为篮球记分器监视器的位控制口，将控制信号通过74LS154译码器连接数码显示管，将单片机输出的编码进行4-16译码，从而控制数码显示管显示位；P1.4～P1.7口连接至发射模块（PT2262）芯片，将键盘输入的信息通过单片机传输到2262数据位中进行编码；P0口作为键盘端口，将键盘矩阵的信息输入至单片机处理。P2.0～P2.6为段数据口；I/O连接至74LS245，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。通过74LS245用来驱动数码管。
2.2 显示屏主板
&& &显示屏主板控制电路框图如图2所示，以单片机STC89C52为控制核心，P0.0～P0.3口连接至PT2272解码芯片的输出口，将无线传输过来的信息经过PT2272解码后输入至显示屏中的控制单片机。P1.0～P1.3口作为篮球记分器位显示控制口，将控制信号通过74LS154译码器译码选择位选。
2.3 键盘模块
&& &键盘是信息的输入窗口，基于STC80C51单片机，采用矩阵键盘，采用4条I/O线作为行线，3条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为3&4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。通过软件编程可以消除键抖动，从而达到更好的信息输入的作用。
2.4 驱动模块
&& &驱动显示器模块的功率计算选择如下(按共阴极，24 V供电)：
2.5 主屏幕
&& &以LED为基本单元，根据电源电压和不同颜色LED的耐压值，进行串并联（每串的LED数目要严格统一，不然会引起数码条颜色不均的现象）。
&& &注意：不同批次的LED灯会有不同的端电压、电流和发光颜色，因此尽量选择同一批次高质量的超高亮LED做为基材，可能的话先买部分LED做实验，效果不错再批量购买。
3 软件设计
3.1. 主控制台
&& &主控制台提供给场地记分裁判使用，作为显示屏的同步监视器，当接通电源，时间显示的7位共阴极的数码管显示&00 00 00&时，按下12 min一键置位，即可以显示&12 00 24 00 00&表示第一节12 min以及24 s倒计时准备开始；按计时键时，时间开始倒计时，比赛开始并同时响铃。
&& &记分显示：要给A队或者B队加分，分别按下不同的记分键+1、-1键；当比赛出现暂定，比赛时间与24 s倒计时同时暂停并同时响铃提示。比赛结束时，响铃提示。进入第二节比赛、第三节比赛、第四节比赛与此类似。
&& &主控制台同时将信息通过无线传输到显示屏上，显示屏的信息与主控制台信息保持实时同步。
3.2 显示屏
&& &显示屏是提供给观众及球员观看的大显示屏幕，它与主控制台同步播放比赛战况。
&& &当接通电源，显示屏显示与主控制台一样。显示屏通过接收无线传输的数据信息，将信息通过单片机等控制同步显示给观众及球员。
&& &本次设计是基于STC80C51单片机开发的新型智能篮球记分器，采用指令冗余和按键延时去抖，并添加屏蔽层等抗干扰措施以提高系统稳定性。还应用开关电源作为电源供电，使得系统工作电压更稳定。在主控制台使用同步监视器，不仅提高操作效率，而且提高系统准确性。采用动态扫描的方式相对于传统的锁存提高了速度，通过快速扫描方式对数据及时刷新。因而系统的快速性得到了明显的提高。
&& & 基于STC80C51单片机开发出来的新型智能篮球记分器，实现了智能化、简单化，能够正常完成各项指令操作，并且能够实现软件升级。它拥有美观的记分显示，人性化的设计，更增加了低功耗绿色环保理念。另一方面，如采用主控同步监视、应用开关电源、采用动态扫描方式等创新思路，使得篮球记分器的稳定性、准确性、快速性在传统的基础上得到了明显的提高。
[1] 胡建明.MCS-51单片机篮球计分器的设计[J].科学咨询，2009(11)：40，44.
[2] 徐玮.51单片机综合学习系统-无线遥控模块的应用[J]. 电子制作，)：29-32.
[3] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，2008.
[4] 康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005.
摘& 要： 基于MCS-51系列中的STC89C52芯片，应用开关电源、无线遥控，采用动态扫描方式等新型设计理念开发出具有主控同步监视、无线控制、声音提示等功能的智能篮球记分器。该系统能够完美地实现篮球比赛中准确计时、记分、24 s倒计时。
关键词： 单片机；无线传输；同步监视
&&& 记分器不但在体育竞赛和电视演播现场具有很大的作用，而且在现代制造业中也有很重要的作用。现代电子技术的飞跃发展，各类智能化产品相应而出，智能记分器也不例外。本项目设计就以数字电路为核心，采用单片机、无线遥控收发、高亮度的发光二极管等设计新型的智能记分器，其不但符合低功耗、节约能源的绿色环保理念，而且还减轻人工记分的负担，推进了智能记分器的发展与研究。
1 系统设计
1.1 系统分析
&& &基于应用MCS-51系列中的STC89C52芯片，设计出篮球记时、记分、记秒，声音提示，无线遥控系统，同步监视，使其能实现A/B两队比分的加减，准确记录比赛时间，进攻24 s，记分裁判通过无线遥控器进行加减分的同时在主控制台同步监视显示屏上显示比分的变化。其控制系统的模块包含7 bit动态显示数码记分模块、4 bit动态显示数码计时模块、A/B两队加减分模块、无线遥控模块和声音提示模块。在系统硬件各个模块和软件的设计过程中，还要注意如何使得系统的抗干扰能力提高，设计出具有低功耗、可靠、快速、安全以及低成本、操作简单等特点的篮球记分器。此外还要能长期支持软件升级。系统设计方案不仅要完全满足智能篮球记分器的设计要求，还广泛适用于各类学校体育馆大型比赛[1]。
1.2 方案设计
&& &(1)电源供电的选择
&& &方案一：采用传统的供电方式，通过变压器降压，再经过稳压电路稳压后给电路进行供电。
&& &若采用该方案，则需要多个电源同时供电才能满足设计要求，还需要设计集成稳压电源电路，这样的电路功耗大、成本较高、电压不稳定、维护不方便、体积庞大、效率低下。
&& &方案二：采用开关电源，用220 V/350 W的开关电源不仅可以提供稳定的工作电压，而且该模块已经商品化、统一化、体积小和便于维护。
&& &开关电源小型化、轻便化有利于篮球记分器的安装。另外开关电源也在节约能源、节约资源及保护环境等方面都具有重要的意义。
&& &经综合对比分析，采用方案二更为合理。
&& &(2)显示方式的选择
&& &方案一：采用静态扫描方式。采用静态显示方式控制点亮数码管，各数码管同时点亮，每位数码管应显示数码的笔划数据由单片机I/O口送给锁存芯片保持数据。
&& &静态扫描显示原理比较简单、编程容易，显示清晰，亮度较高，但要求占用很多接口线并增用不少硬件芯片，成本较高，驱动电路复杂，而且功耗巨大。
&& &方案二：采用动态扫描方式进行显示时，段、位数据从I/O口到显示模块以并行方式传输；对于每段数码（a~f）各位的同一数码段（比如：a段）共用同一个驱动，由单片机给出数据段选通信号，同时单片机也给出位选信号，这样每时每刻就只有一个数据段信号和一个位数据信号同时确定哪位亮并立即显示出该数码。每位的位、段数据保持一定时间(极为短暂约1 ms)，然后再显示下一个数码位的段信息；依次扫描每一个数码位（共10 bit），只要一个扫描周期的时间比人眼10 ms的滞留时间短，再加上LED的余辉，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁现象。而且只要保证电源的容量能点亮最大功率的LED数码管和广播即可，这样就可以节约巨大的电源容量(约是静态功率的6/7)[3，4]。
&& &因此，选用动态扫描方式。
&& &(3)接发收模块的选择
&& &方案一：采用红外线传输方式。主控制台将特定的信号编码，然后透过红外线通信技术将编码送出，而设置在显示屏上的红外线接收器收到编码之后，将其进行译码而得到原来的信号。
&& &红外线是一种低成本、高速的无线传输形式，但是其缺点是红外线传输极易受到墙壁的阻碍。如果传输的路途中没有任何障碍物，则数据的传输相当快速且高效，但红外线不能穿透墙壁或是大型物体，所以，在数据收发的两端必须相互对准（即可以看见对方）才能进行通信，而体育馆有那么多观赛人，非常不利，而且容易受到下雨、下雪或是雾气的干扰。
&& &方案二：采用无线数据传输。早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振相比电路极其简单。由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。
&& &选用PT芯片[2]，通过编解码芯片PT2262、PT2272组成无线收发电路。由于该电路具有体积小、功耗低、功能强、成本低、外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压范围宽等优点，选用PT2262-M6非锁存加315M无线模块输出。
2 硬件设计
2.1 主控制台主板
&& &如图1所示，主控台电路基于单片机STC80C52为控制核心，单片机P1.0～P1.3口作为篮球记分器监视器的位控制口，将控制信号通过74LS154译码器连接数码显示管，将单片机输出的编码进行4-16译码，从而控制数码显示管显示位；P1.4～P1.7口连接至发射模块（PT2262）芯片，将键盘输入的信息通过单片机传输到2262数据位中进行编码；P0口作为键盘端口，将键盘矩阵的信息输入至单片机处理。P2.0～P2.6为段数据口；I/O连接至74LS245，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。通过74LS245用来驱动数码管。
2.2 显示屏主板
&& &显示屏主板控制电路框图如图2所示，以单片机STC89C52为控制核心，P0.0～P0.3口连接至PT2272解码芯片的输出口，将无线传输过来的信息经过PT2272解码后输入至显示屏中的控制单片机。P1.0～P1.3口作为篮球记分器位显示控制口，将控制信号通过74LS154译码器译码选择位选。
2.3 键盘模块
&& &键盘是信息的输入窗口，基于STC80C51单片机，采用矩阵键盘，采用4条I/O线作为行线，3条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为3&4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。通过软件编程可以消除键抖动，从而达到更好的信息输入的作用。
2.4 驱动模块
&& &驱动显示器模块的功率计算选择如下(按共阴极，24 V供电)：
2.5 主屏幕
&& &以LED为基本单元，根据电源电压和不同颜色LED的耐压值，进行串并联（每串的LED数目要严格统一，不然会引起数码条颜色不均的现象）。
&& &注意：不同批次的LED灯会有不同的端电压、电流和发光颜色，因此尽量选择同一批次高质量的超高亮LED做为基材，可能的话先买部分LED做实验，效果不错再批量购买。
3 软件设计
3.1. 主控制台
&& &主控制台提供给场地记分裁判使用，作为显示屏的同步监视器，当接通电源，时间显示的7位共阴极的数码管显示&00 00 00&时，按下12 min一键置位，即可以显示&12 00 24 00 00&表示第一节12 min以及24 s倒计时准备开始；按计时键时，时间开始倒计时，比赛开始并同时响铃。
&& &记分显示：要给A队或者B队加分，分别按下不同的记分键+1、-1键；当比赛出现暂定，比赛时间与24 s倒计时同时暂停并同时响铃提示。比赛结束时，响铃提示。进入第二节比赛、第三节比赛、第四节比赛与此类似。
&& &主控制台同时将信息通过无线传输到显示屏上，显示屏的信息与主控制台信息保持实时同步。
3.2 显示屏
&& &显示屏是提供给观众及球员观看的大显示屏幕，它与主控制台同步播放比赛战况。
&& &当接通电源，显示屏显示与主控制台一样。显示屏通过接收无线传输的数据信息，将信息通过单片机等控制同步显示给观众及球员。
&& &本次设计是基于STC80C51单片机开发的新型智能篮球记分器，采用指令冗余和按键延时去抖，并添加屏蔽层等抗干扰措施以提高系统稳定性。还应用开关电源作为电源供电，使得系统工作电压更稳定。在主控制台使用同步监视器，不仅提高操作效率，而且提高系统准确性。采用动态扫描的方式相对于传统的锁存提高了速度，通过快速扫描方式对数据及时刷新。因而系统的快速性得到了明显的提高。
&& & 基于STC80C51单片机开发出来的新型智能篮球记分器，实现了智能化、简单化，能够正常完成各项指令操作，并且能够实现软件升级。它拥有美观的记分显示，人性化的设计，更增加了低功耗绿色环保理念。另一方面，如采用主控同步监视、应用开关电源、采用动态扫描方式等创新思路，使得篮球记分器的稳定性、准确性、快速性在传统的基础上得到了明显的提高。
[1] 胡建明.MCS-51单片机篮球计分器的设计[J].科学咨询，2009(11)：40，44.
[2] 徐玮.51单片机综合学习系统-无线遥控模块的应用[J]. 电子制作，)：29-32.
[3] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，2008.
[4] 康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005.
型号/产品名
Global Sourcing Bridge
深圳市动能世纪科技有限公司
深圳东都技术有限公司
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基于51单片机的篮球比赛计分计时器设计_课程设计.doc
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文档介绍：
步伐,但是它毕竟体积大。微计算机(单片机)在这种情况下诞生了,它为我们改变了什么?纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机。
由于单片机的集成度高,功能强,通用性好,特别是它具有体积小,重量轻,能耗低,价格便宜,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便等独特的优点,使单片机迅速得到了推广应用,目前已经成为测量控制应用系统中的优选机种和新电子产品的关键部位。世界各大电气厂家、测控技术企业、机电行业,竞相把单片机应用于产品更新,作为实现数字化、智能化的核心部件。本篇设计篮球比赛计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统。
2.方案论证
本次为了使设计更加合理,我组共提出了两种显示方案,具体内容如下:
2.1共阳极数码管静态显示
)的数码管。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。
静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能,即各个LED的显示字符一经确定,相应的段码将维持输出不变,直到送入另一个字符的段码为止。正因为如此,静态显示器的亮度都比较高。静态显示的程序设计,是将一个两位数的个位与十位分开,并且用查表指令,输出对应位的表格代码。
图2-1数码管静态显示电路图
2.2共阳极数码管动态显示
共阳极数码管的动态显示,是四位数码管有一个I/O口控制LED片的多段复用,共阳极分别由相应的I/O口线控制,形成各片的分时选通。若要各位数码管能够同时显示出与本位相应的显示字符,就必须采用动态显示方式,即在某一时刻,让某一位的位选线处于选通状态,而且其他各位的位选线处于关闭状态,这样在同一时刻,两个数码管只有选通的那一位显示字符,而另一个是灭着的。同样,在下一时刻,只让第二个的位选线处于选通状态,另一位选线关闭,如此循环下去,就可以使两位数码管显示出所要显示的字符。虽然这些字符不是在同一时刻出现,但由于LED片灯的余晖和人眼的视觉暂留作用,只要每位显示间隔足够短,就可以造成两位同时亮的假象,达到同时显示的效果。设计基本与静态设计相同,不同之处是在多了位选信号。在程序设计中在每次输出字符时,都要给相应的那位进行置位,另一位复位,确保每次只有一个数码管亮。
图2-2数码管动态显示电路图
2.3两种方案的对比
数码管静态显示需要静态驱动:静态驱动也称直流驱动,静态驱动是指每个数码管的每一个段码都有一个单片机的I/O端口进行驱动,或者使用BCD码二/十进位转换器进行驱动,静态驱动的优点是编程简单,数据稳定,显示亮度高,无闪烁,占用CPU时间少,缺点是功耗比较大,占用I/O端口多,如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40个I/O端口来驱动,而一个89S52单片机可用的I/O端口才32个。故实际应用时必须增加位驱动器进行驱动,增加了硬体电路的复杂性。
数码管动态显示需要动态驱动:动态驱动是将所数码管的7个显示片段的同名端连在一起,端增加位选通控制电路,位选通有各自独立的I/O线控制,当单片机输出字型码时,所有数码管都接受到相同的字型码,端电路的控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮,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1-2ms,由于人的视觉暂留现象看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,而且功能更低、硬件电路也较静态显示简单。
考虑设计要求和器件的限制,我组的课程设计采用的是共阳极数码管的动态显示。
3.方案实施
3.1系统总体方案设计
篮球比赛计时计分器主要包括单片机控制系统、计时计分LED显示模块、蜂鸣器报警、按键控制键盘模块、复位电路模块、晶振模块和系统电源模块。通过这几个模块的协调工作就可以完成相应的计时计分控制和显示功能。模块框图如图3-1所示。
系统电源模块
复位电路模块MOMOKUAI
LED显示模块
单节比赛及
终场比赛结
束报警模块
键盘控制模块
图3-1系统框图
本设计是采用单片机AT89S52作为系统的核心元件,利用7段共阳LED作为显示器件。在此设计中共接入了8个7段共阳LED显示器,其中4个用于记录甲、乙两队的分数,每队两个LED显示器显示范围为0~99分,足以满足赛程需要,另外4个用来记录赛程时间,其中两个用于显示分钟,两个用于显示秒钟。赛程计时采用倒计时方式,比赛开始时启动计时,直至计时到本节时间为零,结束本节比赛,同时蜂鸣器开始报警,时间刷新为下一节准备,等待开始。计时范围可达到0~99分钟,也完全满足实际赛程的需要。
3.2硬件电路设计
3.2.1系统控制中心单片机AT89S52
AT89S52是一个低功耗、高性能8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的单片机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。本设计所采用的AT89S52为DIP40封装形式,引脚结构如图3-2。除8k Bytes Flash片内程序存储器外,还有256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,8个中断源,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
图 3-2 AT89S52单片机引脚图
AT89S52单片机引脚说明如下:
VCC:电源端,接+5V。 GND:接地端。
XTAL1:接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,若使用外部TTL时钟时,该引脚为外部时钟的输入端。
XTAL2:接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出,若使用外部TTL时钟时,该引脚必须悬空。
地址锁存允许信号ALE:系统扩展时,ALE用于控制地址锁存器锁存P0口输出的低8位地址,从而实现数据与低位地址的复用。此外,ALE是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲,可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
PSEN :PSEN是读外部程序存储器的选通信号,低电平有效。
访问程序存储器控制信号EA:当为高电平时,CPU执行片内程序存储器指令,但当PC中的值超过0FFFH时,将自动转向执行片外程序存储器指令。当为低电平时,CPU只执行片外程序存储器指令。
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