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乒乓球发球机控制器软件设计

摘 要

本文针对乒乓球发球的特点，模拟设计了一种乒乓球发球机控制器。该发球机

控制器由 8 位单片机 STC89C51 为核心的硬件电路和相关软件编程组合而成。实现

改变发球速度、发球高度与角度等的功能，以满足练习者的不同技术需求，同时设

置了随机发球模式，实现落球点的随机变化。

本课题的软件设计采用了主函数调用各状态子程序的方法，完成了按键控制、

ABSTRACT

Considering the characteristics of the table tennis served，the thesis

designs a kind of table tennis serving controller. It is consist of

traditional 8 monolithic integrated circuits

programming design. It can accomplish the function of changing the

The software in this essay is designed using the form that the main

function calls a subroutine，and finishing the function of button

control，liquid crystal display，drive motor speed regulation.The hardware

design produced a peripheral circuit of monolithic integrated circuits

including the drive motor module，keyboard module and LCD display

module. Finally，on the basis of finishing hardware circuit analysis and

software module debug, we match the soft and hardware and test all

modules carefully, then the basic function ofthe system achieves the

desired effect.

1．2．1 国外乒乓球发球机的研究现状 2

1．2．2 国乒乓球发球机的研究现状 4

1.3 本课题研究容与设计步骤 5

1.3.1 本课题研究容 5

1.3.2 本课题设计步骤 6

第 2 章乒乓球发球机控制器设计分析 8

2.1 乒乓球发球机的结构与电动机选择 8

2.2 主控单片机的选型 9

2.2.1 单片机的主要特性 9

2.3 液晶显示芯片的选择 10

2.5.2 步进电动机的调速 15

2.6 直流电动机的调速方法 15

2.6.1 直流电动机概述 15

2.6.2 直流电动机的调速 16

第 3 章乒乓球发球机控制器硬件设计 17

3.1 总体设计 18

3.2 单片机的最小系统 18

3.3 驱动电路模块 19

3.4 按键电路模块 20

3.5 LCD 液晶显示电路模块 20

4.3 系统各部分流程图 24

4.3.1 主程序流程 24

4.3.2 LCD12864 流程 25

4.3.3 按键流程 27

4.3.4 电机驱动流程 29

4.3.4.1 直流电机驱动流程 30

4.3.4.2 步进电机驱动流程 31

第 5 章系统调试 32

5.1 硬件调试 32

5.1.1 硬件静态调试 32

6.2 心得体会 37

致 38

参考文献 39

附录 40

附录一硬件实物图 40

附录二硬件原理图 41

附录三程序 42

本章从该课题的研究背景出发，提出了本设计的必要性。其次，介绍了国外的研究

现状。最后，对该课题的研究容和设计流程进行了简单的描述。从整体上把握了基

随着我国运动员在奥运会中连续取得佳绩，让人们在为体育健儿加油喝彩的同

时，也极调动了全国人民投入体育运动的热情。

乒乓球作为我国的国球，更是得到很多人的喜爱。它集健身、竞技、娱乐于一

体，不仅可以锻炼身体，还可以练习头脑的灵活性、眼睛的反应力以与全身的协调

性。但是对于初学者，捡球的时间却比真正在台上打球的时间多，这样要提高技术

水平就很慢，也会削弱人们对乒乓球的兴趣。对于一些高水平的选手，由于人手发

球速度和频率比较慢，而且陪练员长时间发球也不太可能，因此要进行变化多、强

度大的多球练习比较困难，而且从经济观点或科研方面考虑，乒乓球发球机的开发、

研究与应用都能极推动体育运动事业的发展。正是在这种情况下，研究乒乓球发球

机是极其必要的。