單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）題目：基于單片機(jī)籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器設(shè)計(jì)摘要隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多用單片機(jī)控制的球賽計(jì)時(shí)計(jì)分器也應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生。本文主要設(shè)計(jì)了籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器。該設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為核心元件，主要由計(jì)時(shí)顯示模塊、計(jì)分顯示模塊、定時(shí)報(bào)警、按鍵控制模塊、蜂鳴器系統(tǒng)等部分組成。軟件采用單片機(jī)C語言編寫軟件程序。主要實(shí)現(xiàn)籃球比賽的賽程時(shí)間、賽程定時(shí)、賽程時(shí)間暫停、時(shí)間加快和減慢、以及甲乙雙方隊(duì)伍比分紀(jì)錄等功能。本設(shè)計(jì)具有價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定，操作方便，并且易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)?？梢詰?yīng)用到各類學(xué)?；蛘咝⌒蛨F(tuán)體作為賽程計(jì)時(shí)計(jì)分。關(guān)鍵詞：籃球；AT89C51；計(jì)時(shí)計(jì)分器

目錄第1章概述 第1章概述1.1課題背景體育比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器是對體育比賽過程中所產(chǎn)生的時(shí)間、比分等數(shù)據(jù)進(jìn)行快速采集記錄、加工處理、傳遞利用的工具?；@球比賽的計(jì)時(shí)計(jì)分器是種得分類型的工具。它由計(jì)時(shí)器等、計(jì)分器等多種電子設(shè)備組成。進(jìn)入21世紀(jì)，伴隨著電子，信息通信技術(shù)的應(yīng)用與普及開發(fā)，人們對電子技術(shù)的要求也越來越高。目前嵌入式單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，按照歷史性、本質(zhì)性、普遍性要求，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)定義為“嵌入到對象體系中的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。對于嵌入式即可分軟件部分和硬件部分，以MCU為核心，就是各種各樣的單片機(jī)，是嵌入式硬件部分的實(shí)現(xiàn)方式之一，它主要是因?yàn)榘烟幚砥骱痛鎯ζ鞯炔考稍谝粔K芯片上”。在探索單片機(jī)的發(fā)展道路時(shí)，有過兩種模式，即“∑模式”與“創(chuàng)新模式”?！啊颇Ｊ健睂⑼ㄓ糜?jì)算機(jī)系統(tǒng)中的基本單元進(jìn)行裁剪后，集成在一個(gè)芯片上，構(gòu)成單片微型計(jì)算機(jī)；“創(chuàng)新模式”則完全按嵌入式應(yīng)用要求設(shè)計(jì)全新的，滿足嵌入式應(yīng)用要求的體系結(jié)構(gòu)、微處理器、指令系統(tǒng)、總線方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創(chuàng)新模式發(fā)展起來的單片形態(tài)的嵌入式系統(tǒng)。MCS-51是在MCS-48探索基礎(chǔ)上，進(jìn)行全面完善的嵌入式系統(tǒng)，成為單片嵌入式系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)體系。雖然籃球比賽中很早就開始研究應(yīng)用了電子計(jì)分器，但通常都是利用模擬電子器件、數(shù)字電子器件或是模擬、數(shù)字混合組成的，其穩(wěn)定性和高準(zhǔn)確度分仍存在一些問題。以單片機(jī)為核心的籃球比賽計(jì)分器，計(jì)分準(zhǔn)確，具有體積小，重量輕，能耗低，價(jià)格便宜，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。通過此次基于嵌入式單片機(jī)設(shè)計(jì)的籃球計(jì)分屏，可以更清楚地了解單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本指令功能、編程步驟和技巧，了解AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，了解基于嵌入式單片機(jī)的相關(guān)外圍電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試過程，有助于今后的學(xué)習(xí)和工作生活。1.2課題現(xiàn)狀在國內(nèi)雖然籃球比賽中很早就開始應(yīng)用了電子計(jì)時(shí)計(jì)分器，但通常都是利用模擬電子器件、數(shù)字電子器件或是模擬、數(shù)字混合組成的，其穩(wěn)定性和高準(zhǔn)確度計(jì)時(shí)計(jì)分器仍存在一些問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)的不斷更新，對其穩(wěn)定和高準(zhǔn)確度計(jì)時(shí)計(jì)分的實(shí)現(xiàn)至今仍是生產(chǎn)和科研的課題。工程技術(shù)的電子化、集成化和系統(tǒng)化促進(jìn)了電子工程技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了電子工程技術(shù)在社會各行業(yè)中的廣泛應(yīng)用。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多單片機(jī)作控制的球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生，例如用單片機(jī)控制LCD液晶顯示器計(jì)時(shí)計(jì)分器，用單片機(jī)控制LED七段顯示器計(jì)時(shí)計(jì)分等。同時(shí)單片機(jī)在此領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也大大提高了比賽中計(jì)時(shí)計(jì)分的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。在國外應(yīng)高水平籃球比賽的要求，完善的籃球賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)設(shè)備與現(xiàn)場成績處理，現(xiàn)場大屏幕，電視轉(zhuǎn)播車等多種設(shè)備相連。實(shí)現(xiàn)了高水準(zhǔn)的比賽現(xiàn)場感，表演娛樂觀眾等功能目標(biāo)。1.3設(shè)計(jì)意義單片機(jī)的應(yīng)用是具有高度現(xiàn)實(shí)意義的。單片機(jī)極高的可靠性，微型性和智能性，單片機(jī)已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍采用的智能化控制工具,已經(jīng)深深地滲入到我們的日常生活當(dāng)中。通過此次基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的籃球計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)，我們可以更清楚詳細(xì)的了解單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本指令功能、編程步驟和技巧來講述單片機(jī)編程，并對MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行講述，以及基于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的相關(guān)芯片的工作原理，并且可以在將來的工作和學(xué)習(xí)中加以應(yīng)用。

第2章總體設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)要求1.結(jié)合單片機(jī)串行口工作原理，用AT89C51設(shè)計(jì)一個(gè)籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器。2.能夠記錄整個(gè)賽程的比賽時(shí)間并可同時(shí)用數(shù)碼管顯示。5.能夠通過數(shù)碼管顯示兩隊(duì)的比賽成績。3.擁有鍵盤接口，可通過鍵盤修改當(dāng)前的比賽成績(成績修改包括加減分?jǐn)?shù))。4.能夠隨時(shí)刷新甲、乙兩隊(duì)在整個(gè)比賽中的比賽成績和交換半場時(shí)交換分?jǐn)?shù)。6.比賽剩余10s結(jié)束時(shí)，能發(fā)出報(bào)警。2.2方案論證根據(jù)課題要求，介紹以下兩種設(shè)計(jì)方法：第一種是單片機(jī)帶外圍擴(kuò)展，驅(qū)動數(shù)碼管工作的電路，第二種是單片機(jī)直接驅(qū)動數(shù)碼管工作的電路，該電路成本相對較低。兩種電路都以單片機(jī)作為核心元件，不同之處在于計(jì)時(shí)電路。前種計(jì)時(shí)電路主要由按鍵開關(guān)、單片機(jī)AT89C51、譯碼器及LED顯示器構(gòu)成。當(dāng)調(diào)時(shí)開關(guān)按下時(shí)產(chǎn)生一個(gè)低電平，對應(yīng)調(diào)時(shí)控制端的LE輸出高電平，表示可以向CD4511的調(diào)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，將要顯示數(shù)據(jù)的代碼經(jīng)送到CD4511的另一端，送完后將LE清零。調(diào)時(shí)按鍵開關(guān)每按一次，數(shù)字自動加1。直到調(diào)到需要設(shè)置的時(shí)間即可，時(shí)間設(shè)置完后，啟動定時(shí)器，如果比賽中暫停，按一下暫停鍵即可暫停計(jì)時(shí)。后一種計(jì)時(shí)電路主要由按鍵開關(guān)、單片機(jī)AT89C51及LED顯示器構(gòu)成，單片機(jī)采用+5V，數(shù)碼管采用+15V采用單片機(jī)直接驅(qū)動數(shù)碼管顯示。當(dāng)按下時(shí)間快加按鍵時(shí)，計(jì)時(shí)顯示時(shí)間增加；當(dāng)按下時(shí)間快減按鍵時(shí)，計(jì)時(shí)顯示時(shí)間較少。啟動定時(shí)器開始倒計(jì)時(shí)，如果比賽中裁判叫暫停，則只要按一下暫停鍵，即可暫停計(jì)時(shí)。根據(jù)此次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)條件及設(shè)計(jì)目的，我采用第二種種方案，即單片機(jī)直接驅(qū)動數(shù)碼管工作的電路系統(tǒng)。單片機(jī)的各引腳相應(yīng)的與控制按鍵模塊，報(bào)警模塊，計(jì)時(shí)顯示模塊，計(jì)分顯示模塊直接連接。2.3系統(tǒng)組成與工作原理本系統(tǒng)采用AT89C51作為設(shè)計(jì)的核心原件。由按鍵控制模塊、定時(shí)報(bào)警、計(jì)時(shí)顯示模塊、計(jì)分顯示模塊等部分組成。系統(tǒng)組成框圖如圖2.1所示。圖2.1系統(tǒng)組成框圖工作原理：計(jì)時(shí)電路利用四位一體共陽極LED數(shù)碼管顯示，設(shè)計(jì)了3個(gè)用于啟動和暫停賽程時(shí)間及時(shí)間快加和快減的按鍵，賽程時(shí)間采用倒計(jì)時(shí)方式，比賽開始時(shí)啟動計(jì)時(shí)，顯示60s比賽開始倒計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到零為止，比賽開始，每場比賽計(jì)時(shí)10分鐘，比賽暫停時(shí)停止計(jì)時(shí)，比賽重新開始時(shí)計(jì)時(shí)繼續(xù)，設(shè)計(jì)能夠滿足實(shí)際賽程計(jì)時(shí)的需要。比分顯示利用四位一體共陽極LED數(shù)碼管顯示，設(shè)計(jì)了8個(gè)按鍵用于記錄甲、乙兩隊(duì)的分?jǐn)?shù)，比分是通過按鍵來人工控制加分，為了避免人工操作時(shí)失誤錯(cuò)加分，其中2個(gè)用于減分的按鍵，比分顯示時(shí)采用動態(tài)顯示。設(shè)計(jì)1個(gè)按鍵用于交換半場時(shí)也可交換分?jǐn)?shù)位置。另外，還設(shè)計(jì)了定時(shí)報(bào)警系統(tǒng)，即比賽時(shí)間倒計(jì)時(shí)10s時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲提示。

第3章硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)的要求來分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：AT89C51作為設(shè)計(jì)的核心原件，由按鍵控制模塊、定時(shí)報(bào)警、計(jì)時(shí)顯示模塊、計(jì)分顯示模塊等部分組成。將各模塊電路設(shè)計(jì)匯總成整體電路圖用，從易操作性說，本系統(tǒng)采用12個(gè)獨(dú)立按鍵進(jìn)行輸入，操作程序簡單明了，有效降低了對操作人員的專業(yè)知識要求。本系統(tǒng)具有很好的可維護(hù)性，元器件結(jié)構(gòu)簡單化、模塊化旦發(fā)生故障能保證有效地對故障進(jìn)行檢測、定位，更換相應(yīng)的元器件，使儀器盡快地恢復(fù)正常運(yùn)行。系統(tǒng)總體電路如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)總體電路3.2單片機(jī)AT89C51簡介本課題中用到的芯片是AT系列中的AT89C51單片機(jī)芯片。AT89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，內(nèi)含4k字節(jié)的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和128字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與MCS-51系列單片機(jī)兼容，它是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，38個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/0)端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，但不可以在線編程。單片機(jī)引腳如圖3.2所示。圖3.2AT89C51單片機(jī)引腳圖P0口：P0口作為一個(gè)8位漏級開路雙向I/0口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫“1”時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/0口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/0口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。P3特殊功能如表3.1所示。端口引腳第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外部中斷0）P3.3INT1（外部中斷1）P3.4T0（計(jì)時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（計(jì)時(shí)器1外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）表3.1P3特殊功能表RST復(fù)位輸入：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取值期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3.3顯示器模塊顯示器是最常用的輸出設(shè)備，其種類繁多，但在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最常用的是發(fā)光二極管顯示器(LED)和液晶顯示器(LCD)兩種。由于這兩種顯示器結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，接口容易實(shí)現(xiàn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。液晶顯示器分很多種類，按顯示方式可分為段式，行點(diǎn)陣式和全點(diǎn)陣式。段式與數(shù)碼管類似，行點(diǎn)陣式一般是英文字符，全點(diǎn)陣式可顯示任何信息，如漢字、圖形、圖表等。LED顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成。其中7個(gè)長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)賀點(diǎn)形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。顯示方式：點(diǎn)亮LED顯示器有兩種方式：一種是靜態(tài)顯示；另一種是動態(tài)顯示。在本次設(shè)計(jì)采用的是動態(tài)顯示。所謂動態(tài)顯示，就是將要顯示的多位LED顯示器采用一個(gè)8位的段選端口，然后采用動態(tài)掃描一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器。本設(shè)計(jì)采用四位一體共陽極LED數(shù)碼管計(jì)時(shí)計(jì)分如圖3.3所示。圖3.3四位一體LED數(shù)碼管3.4報(bào)警器蜂鳴器有兩類3大品種。一類是壓電式，一類是電磁式。電磁式又有兩大品種，鐵振膜式和動圈式，二者原理一樣只是結(jié)構(gòu)不同。所有蜂鳴器都有兩種類型:純蜂鳴器和帶驅(qū)動的蜂鳴器，蜂鳴器都是用音頻信號驅(qū)動的，都是交流驅(qū)動。報(bào)警器工作原理：報(bào)警器的種類很多，比如：揚(yáng)聲器，蜂鳴器等。本次設(shè)計(jì)采用的是電磁式蜂鳴器作為報(bào)警器。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、震動膜片以及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號通過電磁線圈，使得電磁線圈產(chǎn)生了個(gè)磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動發(fā)聲。蜂鳴報(bào)警器如圖3.4所示。圖3.4蜂鳴報(bào)警器3.5按鍵控制模塊本系統(tǒng)設(shè)計(jì)共配置了12個(gè)獨(dú)立按鍵來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的控制，1個(gè)按鍵用來控制比賽時(shí)間的開始和暫停，8個(gè)按鍵用來控制甲、乙兩隊(duì)比賽分?jǐn)?shù)的加減，1個(gè)按鍵用來交換甲、乙兩隊(duì)交換半場時(shí)交換比賽比分位置，2個(gè)按鍵用來控制比賽時(shí)間的快加和快減。按鍵控制電路如圖3.5所示。圖3.5按鍵控制電路

第4章軟件設(shè)計(jì)4.1Keil簡介Keil是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。4.2軟件總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件主要是根據(jù)硬件電路通過編程來實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、計(jì)分等功能，并顯示比分和時(shí)間。本設(shè)計(jì)的軟件由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成。主程序按要求讀取顯示數(shù)據(jù)到緩存區(qū)、以及實(shí)現(xiàn)按鍵功能。中斷服務(wù)程序包括計(jì)時(shí)過程處理的顯示。具體設(shè)計(jì)程序見附錄。主程序流程圖如圖4.1所示，倒計(jì)時(shí)程序流程圖如圖4.2所示。4.1主程序流程圖4.2倒計(jì)時(shí)程序流程圖

第5章系統(tǒng)調(diào)試5.1Proteus簡介ProteusISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是:(1)實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。(2)支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。(3)提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如KeilC51、uVision2等軟件。(4)具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？梢苑抡?1系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。5.2系統(tǒng)通電運(yùn)行調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試主要是運(yùn)用Keil和Proteus完成。需要寫好源程序，畫出原理圖之后，在電腦上進(jìn)行軟件仿真。首先用Keil軟件建新工程，選擇AT89C51單片機(jī)，接著新建文檔編輯程序，編輯完后存為.c,把保存的.c文件加入到工程里。點(diǎn)擊Project下的OptionsforTargetSimulator,在彈出對話框的Target項(xiàng)里輸入晶振為12MHz,然后在Output選項(xiàng)里勾上CreateHEXFile。最后編譯程序，Keil軟件會自動生成.hex文件。接著將系統(tǒng)仿真圖在Proteus環(huán)境下畫好，將軟件Keil生成的.hex文件添加到仿真圖單片機(jī)中，運(yùn)行圖如下圖所示。圖5.1比賽開始60s倒計(jì)時(shí)圖5.2比賽開始計(jì)時(shí)10分鐘圖5.3比賽過程甲、乙兩隊(duì)得分

總結(jié)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我通過基于單片機(jī)AT89C51的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，對于單片機(jī)工作原理，功能有了宏觀的了解，并對單片機(jī)匯編程序的應(yīng)用有了新的、進(jìn)一步的認(rèn)識。在本次設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，給我的感覺就是下手很難，很不順手，看似很簡單的電路，要?jiǎng)邮职阉o設(shè)計(jì)出來，是很難的件事，主要原因是我們沒有經(jīng)常動手設(shè)計(jì)過電路。另外單片機(jī)系統(tǒng)的知識似懂非懂，而且很多知識當(dāng)時(shí)弄明白了，現(xiàn)在要用的時(shí)候又不記得，造成我用了大量的時(shí)間去查閱各種資料和程序命令，因此整個(gè)過程時(shí)間安排不合理。由于設(shè)計(jì)的計(jì)劃沒有安排好，設(shè)計(jì)的時(shí)間極為倉促，尤其是在硬件調(diào)試的過程中出現(xiàn)了很大的問題。另外資料的查找也是一大難題，這就要求我們在以后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該注意到這一點(diǎn)，更重要的是我們要學(xué)會把從書本中學(xué)到的知識和實(shí)際的電路聯(lián)系起來，這不論是對我們以后的就業(yè)還是學(xué)習(xí)，都會起到很大的促進(jìn)和幫助。課程設(shè)計(jì)是把所學(xué)的知識綜合應(yīng)用的一個(gè)過程，是一個(gè)學(xué)習(xí)、實(shí)踐、探索和創(chuàng)新相結(jié)合的過程，雖然在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我遇到過許多次失敗的考驗(yàn)，憂傷過、彷徨過、急躁過，可當(dāng)自己調(diào)整好心態(tài)，從跌倒的地方爬起來繼續(xù)下去，最后取得成功，所得到的不只是成功的喜悅，更是一次鍛煉和升華！

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附錄程序清單#include<reg51.h>typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedintuint;ucharcodeseg[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//對應(yīng)數(shù)碼管顯示數(shù)字0-9intm=1,n=0,x=0,y=0,i=0,h=0,k;//定義全局變量并初始化，m,n表示分鐘與秒，x，y表示甲乙兩隊(duì)分?jǐn)?shù)sbitP1_0=P1^0;sbitP1_1=P1^1;sbitP1_2=P1^2;sbitP1_3=P1^3;sbitP1_4=P1^4;sbitP1_5=P1^5;sbitP1_6=P1^6;sbitP1_7=P1^7;sbitP3_0=P3^0;sbitP3_1=P3^1;sbitP3_2=P3^2;sbitP3_3=P3^3;sbitP3_6=P3^6;sbitP3_7=P3^7;voiddelay(uintx)//定義延時(shí)程序，通過設(shè)置參數(shù)x，改變延時(shí)時(shí)間長度{ while(x--){uinty;for(y=0;y<200;y++);}}voiddisplay(inti,intj,intx,inty)//顯示子程序變量i，j分別是分秒，變量x，y是甲乙兩隊(duì)的分?jǐn)?shù){P2=~0xfe;//數(shù)碼管刷新顯示時(shí)間的分鐘十位，調(diào)用延時(shí)程序P0=~seg[i%100/10];delay(1);//延時(shí)數(shù)碼管點(diǎn)亮P2=0x00;P0=0xff;P2=~0xfd;//同上，刷新數(shù)碼管的分鐘位的個(gè)位P0=~seg[i%10];delay(1);P2=0x00;P0=0xff;P2=~0xfb;//同上,刷新數(shù)碼管秒位的十位P0=~seg[j%100/10];delay(1);P2=0x00;P0=0xff;P2=~0xf7;//同上，刷新數(shù)碼管秒位的個(gè)位P0=~seg[j%10];delay(1);P2=0x00;P0=0xff;P2=~0xef;//同上,刷新數(shù)碼管甲隊(duì)分?jǐn)?shù)的十位P0=~seg[x%100/10];delay(1);P2=0x00;P0=0xff;P2=~0xdf;//同上,刷新數(shù)碼管甲隊(duì)分?jǐn)?shù)的個(gè)位P0=~seg[x%10];delay(1);P2=0x00;P0=0xff;P2=~0xbf;//同上,刷新數(shù)碼管乙隊(duì)分?jǐn)?shù)的十位P0=~seg[y%100/10];delay(1);P2=0x00;P0=0xff;P2=~0x7f;//同上,刷新數(shù)碼管乙隊(duì)分?jǐn)?shù)的個(gè)位P0=~seg[y%10];delay(1);P2=0x00;P0=0xff;}voidt0()interrupt1//定義中斷程序，調(diào)用定時(shí)器TO{TH0=0xb1;//對定時(shí)器T0送入初值，THO=0xb1TL0=0x10;//TL0=0X10故定時(shí)器定時(shí)為20毫秒if(n==0)//即每20毫秒調(diào)用一次{ n=60;m--;}i++;if(i==50)//定義i的值為50，即50*20毫秒=1秒{ n--;i=0;}display(m,n,x,y);//調(diào)用數(shù)碼管顯示程序，即每20毫秒刷}voidjiafen()//定義加分程序{if(P1_1==0)//當(dāng)按下P1_1的時(shí)候{ delay(1);//延時(shí)去抖while(P1_1==0);x++;//甲隊(duì)加一分}if(P1_2==0)//當(dāng)按下P1_2的時(shí)候{ delay(1);while(P1_2==0);x+=2;//甲隊(duì)加兩分}if(P1_3==0)//當(dāng)按下P1_3的時(shí)候{delay(1);while(P1_3==0);x+=3;//甲隊(duì)加三分}if(P1_4==0)//當(dāng)按下P1_4的時(shí)候{delay(1);//延時(shí)去抖while(P1_4==0);y++;//乙隊(duì)加一分}if(P1_5==0)//當(dāng)按下P1_5的時(shí)候{delay(1);while(P1_5==0);y+=2;//乙隊(duì)加兩分}if(P1_6==0)//當(dāng)按下P1_6的時(shí)候{delay(1);while(P1_6==0);y+=3;//乙隊(duì)加三分}}voidjianfen()//定義減分程序{if(P3_0==0&&x>0)//當(dāng)按下P3_0并且甲隊(duì)分?jǐn)?shù)大于0的時(shí)候{ delay(1);//延時(shí)去抖while(P3_0==0);x--;//甲隊(duì)減1分}if(P3_1==0&&x>0)//當(dāng)按下P3_1并且乙隊(duì)分?jǐn)?shù)大于0的時(shí)候{delay(1);while(P3_1==0);y--;//乙隊(duì)減1分}}voidtiaoshi()//定義調(diào)時(shí)程序{if(P3_2==0)//當(dāng)按下P3_2的時(shí)候{ delay(1);//延時(shí)去抖if(P3_2==0){ n++;//秒位加1if(n==60)//當(dāng)秒位到60的時(shí)候{ m++;//分位加1，并且秒位變1n=1;}}}if(P3_3==0)//當(dāng)按下P3_3的時(shí)候{ delay(1);if(P3_3==0){ n--;//秒位減一if(n==0)//當(dāng)秒位減到0的時(shí)候，分位減一{ m--;n=59;}}}}voidjiaohuan()//定義比分交換程序{intt;//定義中間變量tif(P1_7==0)//當(dāng)P1_7按下的時(shí)候{ delay(1);//延時(shí)去抖while(P1_7==0);t=x;//利用中間變量t，將甲乙兩隊(duì)比分交換x=y;y=t;display(m,n,x,y);//刷新數(shù)碼管}}voidzanting()//定義暫停程序{if(P1_0==0)//當(dāng)P1_0按下的時(shí)候{ delay(1);//延時(shí)去抖while(P1_0==0);EA=0;//關(guān)中斷，進(jìn)入死循環(huán)while(1){ display(m,n,x,y);if(P1_0==0){ delay(1);while(P1_0==0)EA=1;break;}}}}voidbaojing()//定義報(bào)警程序{if((m==0)&&(n<=10)&&(n>1))//判斷倒計(jì)時(shí)只剩10秒的時(shí)候{ P3_7=1;//使P3_7和P3_6同時(shí)間隔輸出高低電平，點(diǎn)亮發(fā)光二極管和使蜂鳴器蜂鳴P3_6=1;delay(20);P3_7=0;P3_6=0;delay(20);}}voidjieshu()//定義結(jié)束子程序{ M:if(h==1)//當(dāng)時(shí)間條件滿足時(shí)，關(guān)閉中斷，數(shù)碼管保持狀態(tài)顯示{ EA=0;delay(20);m=0;n=0;P3_6=1;