单片机程序设计报告比赛计时计分器样本.doc

【单片机程序设计报告比赛计时计分器】 单片机程序设计比赛中，一个常见的应用实例是构建比赛计时计分器。本设计的核心是使用ATMEGA48单片机，它是一款高性能、低功耗的微控制器，常用于嵌入式系统设计。计时计分器主要功能包括倒计时、分数显示和按键控制，适用于各种体育比赛的计时和计分需求。 1. **硬件组件** - **显示屏**：采用了8路7段LED数码管，其中2个四位一体7段LED数码管分别用于显示倒计时间和得分。倒计时部分显示分钟和秒，得分部分则展示两队的分数，范围为0~99分。 - **输入设备**：采用3x3矩阵式键盘作为输入接口，用于控制计时器的开始、暂停、清零及分数的增加。 - **音频反馈**：通过蜂鸣器提供操作成功与否的音频提示，例如不同的鸣叫方式表示不同的操作状态。 2. **设计思路** - **系统架构**：整个设计包括AVR核心板、数码管、蜂鸣器和3x3矩阵键盘四个主要部分。PORT_B连接到数码管，负责显示倒计时和分数；PORT_C与键盘相连，用于控制计时和加分功能；PORT_D连接到蜂鸣器，根据操作提供反馈。 - **计时显示**：程序分为开始计时和暂停计时两种状态下的显示处理，同时在这两种状态下都能进行加分操作和初始化功能。 3. **电路设计** - **接口模块**：包括各个硬件组件的连接电路，如数码管、蜂鸣器和矩阵键盘的接口电路。 - **蜂鸣器电路**：通过PORT_D端口控制蜂鸣器的工作状态，实现不同操作的音效反馈。 - **7段LED数码管电路**：8路LED数码管通过PORT_B端口连接，用于8位显示，实现倒计时和分数显示。 - **3x3矩阵控制键盘电路**：PORT_C端口与3x3矩阵键盘相连，用于接收按键输入。 4. **编程实现** - **软件开发**：首先关闭硬件实验平台电源，然后用下载器将程序下载到主控单片机。接着在智能开发环境中新建工程，配置端口和功能描述。 - **端口配置**：如设立HC595驱动芯片，选择工作模式，分配595数据输出和时钟，并设定端口B、C、D的引脚功能，以实现数码管选择和数据驱动。 - **关键函数**：`SelectLED`函数用于选择要显示的数码管，`DrawLED`函数用于绘制数码管上的数字。这两个函数通过控制A0、A1和A2引脚的高低电平来确定哪一路数码管被选中，并将对应的数值写入。 5. **操作流程** - 硬件连接：包括下载器与单片机接口的连接，以及单片机与各个硬件模块的连接。 - 软件开发：创建工程，定义功能描述，设置端口和驱动芯片参数，编写并调用相关函数完成显示和控制逻辑。 本设计充分展示了单片机在实时控制和人机交互中的应用，通过精心的硬件设计和合理的软件编程，实现了高效、准确的比赛计时计分功能，为实际比赛提供了便利。