篮球赛30秒违例监控与报警显示设计报告由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“30秒倒计时设计报告”。
机械与电子工程学院
微 机 原 理
课程设计报告书
系
别： 专
业： 学 生 姓 名： 课程设计题目： 起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师:
完成报告日期: 2011年4月28日
机电系
电子信息科学与技术
学 号： 设计
4月18日 ~ 4 月30日 计算机机房/机电系EDA实验分室
张斌
篮球赛30秒违例监控与报警显示系统
机械与电子工程学院
目 录
一、摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
二、关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
三、引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
四、设计目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
五、设计内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
六、设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
七、设计思想„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.按键输入„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.显示驱动电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3.报警电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
八、设计原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 1.单片机AT89C51„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.主程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
九、仿真与调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
十、心得体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
十一、致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
十二、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
十三、符录（程序）„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
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篮球赛30秒违例监控与报警显示系统设计
【摘要】篮球比赛30秒钟规则规定：进攻球队在场上控球时必须在30秒钟内投篮出手，因此在比赛时裁判既要看比赛又要看秒表计时，而本文介绍的30秒计时器可以解决此问题。30秒计时器的设计和制作有很多方法，本文介绍的30秒计时器以AT89C51单片机作为控制单元，采用数码管显示时间，用三个按键分别控制计时器的计时开始、复位和暂停。计时器初始状态显示“00”，当裁判员按下计时键，计时开始，当计时器时间增加到“30”时，计时器发出声光报警，提示裁判计时时间到。
【关键词】AT89C51单片机、LED、30秒计时器、报警
一、引言
本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础，提高自己的动手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。
本次设计的重要意义还在于让我们对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片机的接口技术、中断技术、存储方式和控制方式做更深层次的了解。
此次设计使我们更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的机械与电子工程学院
设计理念，丰富自己的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己的专业技能打好基础，为今后的学习和工作打好基础。
二、设计目的通过对30秒违例监控系统的设计使学生能够： 1.掌握定时性监控系统的一般设计思路与方法。
2.进一步掌握综合应用定时器、并行接口与数码管显示器来完成某一给定任务的方法。
三、设计内容
设计并实现30 秒违例的监控与报警显示系统。要求设置两个按钮：启动和清除按钮。当参赛一方控球后，按下启动按钮，显示器从0开始显示秒累加计数值，若计到30秒尚未投篮，则报警灯点亮并发出报警响铃，然后由清除按钮清除报警信号和秒计数值。若在30秒内篮球投出，可以用清除按钮清除时间信号，并等待下一次的启动信号。
按某一功能键能正确地返回DOS。
四、设计要求
1.熟悉、分解设计任务，查找资料熟悉相关软件的用法； 2.选择合理的控制方案；
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3.画出流程图，编写具体的汇编源程序； 4.上机调试、运行程序、实现硬件控制； 5.撰写设计报告、调试报告、设计心得体会。
五、设计思想
30秒倒计时器的电路主要由电源电路、单片机最小系统、按键输入、显示驱动电路、报警电路组成，30秒计时器控制电路如图1所示。
图1 30秒计时器电路原理图
1.按键输入
“30秒计时器”采用了三个按键来完成计数器的开始计时、复位、暂停/继续计时等功能。
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（1）K1键：启动按钮（P3.0）。
按下K1键，计时器计时开始，数码管显示数字从“00”开始每秒递增计时，当递增到“30”时，报警电路发出声、光报警信号。当计时器处于暂停状态时按下K1键将回到计时状态。（2）K2键：复位按钮（P3.2）。
按下K2键，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置值 “00” ,在报警状态时按下K2键还可取消报警。（3）K3键：暂停/计时切换按钮（P3.3）。
当计数器处于计时状态时按下该键计数器暂停计时，数码管显示数字保持不变；当计数器处于暂停状态按下该键计数器将回到计时状态；初始状态时该键无效。2.显示驱动电路
“30秒计时器”用两个共阳数码管来显示时间，数码管显示方式为动态显示。显示驱动电路中，数码管的段码引脚通过220欧的电阻接到单片机的P0口，两个片选引脚由P2.0和P2.1控制。3.报警电路
计时时间增到30，显示数码管显示“30”时，发光二极管D1由P1.7控制发出光报警，同时蜂鸣器也由P1.7控制发出声报警。
六、设计原理
根据设计任务与要求，可初步将系统分为几大功能模块：主电路、开启/暂停控制电路、显示电路和报警电路等。进一步细说，主电路
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选用AT89C51作为中央处理器；开启/停暂控制电路由三个按键组成；显示电路是两个共阳数码管；报警电路用发光二极管和SPEAKER。
图2 电路的总设计框图
1.单片机AT89C51 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。
AT89C51是ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes可反复擦写的Flash只读程序存储器（PEROM）和128 bytes随机存取数据存储器（RAM）。器件采用高密度、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（CPU）和Flash存储单元。（1）单片机AT89C51的引脚介绍：
AT89C51有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，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线。
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图3 AT89C51的引脚排列
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（2）单片机AT89C51主要特性概述如下: 与MCS-51产品指令系统完全兼容 4K字节可重复擦写flash存储器 1000次擦写周期
全静态操作:0-24MHz时钟频率 三级加密程序存储器 128×8字节内部RAM 32个可编程I/O口 2个16位定时器/计数器 6个中断源
可程序化的串行通信端口（UART）支持低功耗及省电模式 2.主程序流程图
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七、仿真与调试
在拿到任务书后，我们开始着手准备。首先，我们在网上搜索一些相关的材料，找到类似的设计课题。由于我们的课题在网上的材料很少，所以，我们只能根据找到的材料重新整理。然后，我们从图书馆借了两本相关资料的书，学习需要用到的知识。最后，在老师的指导和同学的帮助下，我们终于设计出了符合本课程设计要求的仿真电路图和程序。电路图与调试过程在上述（五、设计思想）中有详细的说明与介绍。
八、心得体会
微机原理课程设计是培养学生综合运用所学知识，对学生实际工作能力的具体训练和考察的过程。回顾起此次课程设计，至今我们仍感慨颇多。的确，从选题到定稿，从理论到实践，在短短的两个星期的日子里，可以说是苦多于甜，但是学到了很多很多的东西。同时，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上没有学到的知识。
通过这次微机原理课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的。只有理论知识是远远不够的，要把所学的理论知识与实践相结合，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
总体来说，这次设计我们受益匪浅。摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程是非常有趣的，在过程中培养了我们的设计思维，增加了我们的实际操作能力。让我们体会到了设计艰辛的同时,更让我们体会到成功的喜悦和快乐。
这次微机原理课程设计时间虽然短暂，但是让我们在多方面都得 11
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到了提高。
1.这次设计提高了我们的逻辑思维能力，使我们在微机芯片的分析与设计上有了很多的了解与很大的进步。同时，也加深了我们对AT89C51单片机的认识。
2.查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要。我们在设计电路及程序时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。
3.相互讨论、共同研究也是很重要的。经常出现一些问题，相互讨论就能够解决好。了解电路的特点，进而能设计出更好更符合要求的电路及程序。
九、致谢
历时两周的课程设计一愰而过，回首这两个星期，心中倍感充实。当我写完这篇课程设计论文的时候，有一种如释重负的感觉，感慨颇多。
本课题在选题及进行过程中得到张斌老师的悉心指导。张老师多次帮助我们分析课题与电路，使我们开拓视角。在我们遇到困难的时候，张老师给予了我们最大的支持和鼓励。
指导老师张老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，朴实无华、平易近人的人格魅力对我们影响深远，再多华丽的言语也显苍白。在此，谨向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
同时，也感谢我的搭档，他认真、踏实、负责，很多优秀的地方
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值得我学习。我们相互帮助，相互学习，相互鼓励，我从他那里学到了很多平时不太了解的知识。这两个星期以来的合作过程中，为了能够更好的完成设计，我们有过分岐，有过争论，最终很成功的完成了本次课程设计。
诚挚的感谢我的代课老师吴全玉老师，指导老师张斌老师，我的搭档，还有帮助过我的同学们。因为有你们的指导，你们的帮助，你们的支持，我才能够圆满的完成此次课程设计。
十、参考文献
【1】.戴梅萼，史嘉权 微型计算机技术及应用。北京：清华大学出版社，2003 【2】.仇玉章 32位微型计算机原理与接口技术。北京：清华大学出版社，2001 【3】.郑学坚 周 斌 微型计算机原理及应用。北京：清华大学出版社，1998 【4】.李伯成 侯伯亨 微型计算机原理及应用。西安：电子科大出版社，1998 【5】.邓元庆 贾 鹏 数字电路与系统设计。西安：电子科大出版社，2003
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附录 程序
#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit beep=P1^7;char Tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x83,0xf8,0x80,0x98};
char sec=0;char flag=0;int T0_count=0;char t[2]={0,0};
void delayMS(uint ms){
uchar i;while(ms--){ for(i=0;i
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} }
void didi(){ uint j;for(j=0;j
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} delayMS(5);P2=0x01;P0=Tab[s[1]];delayMS(5);void timer(){
} void T0_1s(void)interrupt 1 //定时器中断0 {
IE=0x8f;//开中断 TMOD=0x21;IP=0x05;//设定中断优先级 TH0=(65636-50000)/256;TL0=(65636-50000)%256;TR0=1;P2=0xff;while(1)display(t);
TH0=(65636-50000)/256;TL0=(65636-50000)%256;if(++T0_count==20){ T0_count=0;
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} sec++;if(sec==30){ TR0=0;
} didi();} t[0]=sec%10;t[1]=sec/10;void my_int0(void)interrupt 0 //外部中断0 计时数据复位 {
}
void my_int1(void)interrupt 2 //外部中断1 暂停计时器 {
t[0]=0;t[1]=0;sec=0;TR0=0;
if(TR0==0)TR0=1;
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} else TR0=0;
main(){
} if(P3==0xfe){
} //P1.0按下开始计时
delayMS(20);timer();
