at89s52最小系統
本文主要介紹：籃球比賽計時器。本文首先介紹單片機的相關知識，對單片機進行相應的研究，並將其與74HC595串行顯示電路配合使用。本電路主要核心是AT89S51，利用軟件和硬件的結合實現開機自動置節計數器為第壹節，節計時器為12分00秒，24秒違例為24秒。用數字顯示籃球比賽當時節數，每節時間及24秒的倒計時，采用單片機串行顯示。最後，本文會詳細敘述此電路的安裝與調試，並對調試過程中出現的問題做簡要說明。
關鍵詞 AT89S52單片機；74HC595；XXX
Abstract
Abstract this article mainly introduced: Basketball game timer. This article first introduced that monolithic integrated circuit's related knowledge, conducts the corresponding research to the monolithic integrated circuit, and its and 74HC595 serial display circuit coordination use. This electric circuit main core is AT89S51, realizes using the software and hardware's union starting sets at the festival counter for first, the festival timer is 12 minute 00 second automatically, 24 second case of breaching the rules is 24 seconds. With the digital demonstration basketball game at that time the pitch number, each time and 24 second countdown, used the monolithic integrated circuit serial demonstration. Finally, this article will narrate this electric circuit's installment and the debugging in detail, and to will debug the question which in the process will appear to give the briefing。
key words 89S52 monolithic integrated circuit; 74HC595; XXX
課題背景
在電子技術飛速發展的今天，電子產品的人性化和智能化已經非常成熟，其發展前景仍然不可估量。如今的人們需求的是壹種能給自己帶來方便的電子產品，當然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？單片機的引入就是壹個很好的例子。單片機又稱單片微型計算機，也稱為微控制器，是微型計算機的壹個重要分支，單片機是20世紀70年代中期發展起來的壹種大規模集成電路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O接口和中斷系統於同壹矽片上的器件。單片機的誕生標誌著計算機正式形成了通過計算機系統和嵌入式計算機系統兩個分支。目前單片機已滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。在我們身邊，由單片機作為主控制器的全自動洗衣機、高檔電風扇、電子廚具、變頻空調、遙控彩電、錄像機、VCD/DVD機、組合音響、電子琴等。單片機已在廣闊的計算機應用領域中表現得淋漓盡致，出盡了風頭。從家用消費類電器到復印機、打印機、掃描儀、傳真機等辦公自動化產品；從智能儀表、工業測控裝置到CT、MRI、γ刀等醫療設備；從數碼相機、攝錄壹體機到航天技術、導航設備、現代軍事裝備；從形形色色的電子貨幣如電話卡、水電氣卡到身份識別卡、門禁控制卡、檔案管理卡及相關讀/寫卡機等等都有單片機在裏面扮演重要角色。因此，單片機已成為電子類工作者必須掌握的專業技術之壹。單片機就是壹個微型中央處理器，通過編程即能完成很多智能化的工作 ，因此它的出現給電子技術智能化和微型化起到了很大的推動作用。隨著人們生活水平的提高，社會經濟的發展，人們開始考慮精神生活的享受，並開始註重身體素質的提高。開始舉辦壹些小型的籃球比賽。這就需要裁判有壹個公正的判罰，以保證比賽的順利進行。這就需要有壹個專門計時的工具。所以我就設計了壹個籃球比賽計時器。設計簡單，耗費少，容易制作。可用於街頭籃球比賽和校園籃球比賽。花很少的錢就可以得到壹個實用的籃球比賽計時器。
本次設計註重對單片機工作原理以及鍵盤控制及顯示原理的理解，以便今後自己在單片機領域的學習和開發打下基礎，提高自己的動手能力和設計能力，培養創新能力，豐富自己的理論知識，做到理論和實踐相結合。本次設計的重要意義還在於對單片機的內部結構和工作狀態做更進壹步的了解，同時還對單片機的接口技術，中斷技術，存儲方式和控制方式作更深層次的了解。此次設計更進壹步了解基本電路的設計流程，提高自己的設計理念，豐富自己的理論知識，鞏固所學知識，使自己的動手動腦能力有更進壹步提高，為自己今後的學習和工作打好基礎，為自己的專業技能打好基礎。
設計簡介
籃球比賽中除了有總時間倒計時外，為了加快比賽的節奏，新的規則還要求進攻方在24秒內有壹次投籃動作，否則視為違例。根據要求，以AT89S52單片機為核心，設計籃球比賽計時控制器。籃球比賽上下半場四節制，每節12分鐘，要求能隨時暫停，啟動後繼續計時，壹節比賽結束後可清零。按籃球比賽規則，進攻方有24秒為例計時。"分""秒"顯示用LED數碼管。用開關控制計時器的啟動/暫停。該籃球比賽計時器的設計，可對比賽總時間和各方每次控球時間計時。該計時器采用按鍵操作、LED顯示，非常實用。此計時器在程序參數稍加修改後也可作為其他球類比賽的計時器。
主控芯片為AT89S52，采用12MHz晶振，P0.0-P0.7作鍵盤輸入。A1為12分鐘暫停鍵；A2為啟動12分鐘計時鍵，，24秒計時開始；A3為24S復位開啟鍵（投籃或交換控球時按下此鍵）； A4為24秒計時停止鍵（沒有違例）；A5為總計時和24秒計時同時啟動鍵；A6為總計時和24S計時同時停止鍵。
電路采用靜態顯示，壹起點亮各位數碼管，同時顯示不同的字符。點亮各位數碼管鎖存輸出。顯示器的第壹位顯示計時節數，3至6位顯示計時的分，最後2位顯示24秒。用T0定時器中斷進行24秒處理，12分鐘計時用T1定時器中斷計時。同時電路通過鍵盤掃描，根據鍵值轉相應鍵處理。
系統電路的設計方案
系統設計方案的提出
本設計是基於89S52單片機的鍵盤控制及顯示電路設計，從系統的設計功能上看，系統可分為兩大部分，即鍵盤輸入控制部分和顯示部分，對於每壹個部分都有不同的設計方案，起初我擬訂了下面兩種方案：
第壹種方案：
鍵盤控制采用矩陣掃描鍵盤，可以用普通按鍵構成4×4矩陣鍵盤，直接接到89S52單片機的P0口，高四位作為行，低四位作為列，通過軟件完成鍵盤的掃描和定位。顯示部分采用動態顯示，采用移位寄存器74LS164和譯碼器74LS138通過顯示驅動程序驅動七段數碼管顯示。此方案成本低，所用到的兩個外圍芯片價格都很低廉，而且單片機的I/O口占用較少，可以節約單片機接口資源。
第二種方案：
鍵盤控制采用獨立是式鍵盤，每個按鍵的"接零端"均接地，每個按鍵的"測試端"各接壹條輸入線，通過檢測輸入線的電平狀態就可以很容易地判斷哪個鍵被按下了，這種方法操作速度高而且軟件結構很簡單。這種方法比較適合按鍵較少或操作速度較高的場合。顯示部分采用靜態顯示方法，所謂靜態顯示，就是每壹個顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的接口用於筆劃段字形代碼。這樣單片機只要把要顯示的字形代碼發送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數據時，再發送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機中CPU的開銷小。
方案的確定
本設計要求按鍵較多，且本次設計只是對所學知識的壹次實踐，設計要求簡單，容易實現，成本低。比較以上兩中設計方案，第二種成本低，占用單片機資源少，且容易實現，這樣的設計比較適合本次設計，故選用第二種設計方案。
電路設計原理及芯片介紹
鍵盤控制及顯示電路設計的原理及要求
電路的設計原理與功能要求
本設計采用AT89S52單片機芯片作為中央處理芯片，采用AT89S52的P0口構成獨立8鍵鍵盤，采用AT89S52串行口靜態顯示，選用74HC595作為LED驅動芯片。
本電路設計有以下功能及要求：
（1）籃球比賽計時器全場時間為48分鐘，***四節，每節12分鐘和24秒違例。要求開機自動置節計數器為第壹節，節計時器為12分00秒，24秒違例為24秒。
（2）用數字顯示籃球比賽當時節數，每節時間及24秒的倒計時，采用單片機串行顯示。
（3）能隨時用按紐開關控制比賽的啟動/暫停，啟動後開始比賽，暫停期間不計時，重新啟動後繼續計時。
電路的總設計框圖
根據設計任務與要求，可初步將系統分為五大功能模塊：主電路、開關啟/停控制電路、顯示電路、音響電路和+5V穩壓電源。進壹步細說，主電路選用89S52作為中央處理器；開關啟/停控制電路由八個按鍵組成；顯示電路由八位七段數碼管和74HC595組成；音響電路用ULN2003驅動蜂鳴器；+5V穩壓電路采用7805穩壓塊把電源電壓穩定在+5V。