单片机篮球计时分器课设.doc资源-CSDN文库

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课程设计任务书

学院信息学院专业计算机科学与技术

学生姓名班级学号

课程设计题目篮球计时计分器设计

实践教学要求与任务:

篮球计时计分器设计：

要求：利用 51 单片机+7SEG-MPX2-CA-BLUE +晶振电路+复位电路+放大器

电路等设计篮球计时计分器系统；完成以下设计环节：

1）使用 PROTEUS 仿真软件，设计仿真硬件原理图。

2）使用 Uvision2（Keil C）开发平台，采用 C 语言设计软件程序。

3）利用 1），2）完成系统仿真。

工作计划与进度安排:

第 18 周：布置课程设计任务，查阅资料，硬件软件设计，实验室组装与调试。

第 20 周：调试，验收，答辩，编写课程设计报告。

指导教师：

年月日

专业负责人：

年月日

学院教学副院长：

年月日

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1.系统功能概述

随着微电子技术的不断发展与进步，微处理器芯片的集成程度越来越高，

单片机已可以在一块芯片上同时集成 CPU、存储器、定时器／计数电路，这就

很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。

我们利用一些与单片机相关的硬器件设计一个关于篮球计时计分器对的设

计，其中最主要设计俩部分：一是数码管显示器的显示部分，二是按键处理的

判断。

1）使用 PROTEUS 仿真软件，设计篮球计时计分器仿真硬件原理图，使

得界面简洁，清晰，易懂，易操作。

2）使用 Uvision2（Keil C）开发平台，采用 C 语言设计软件程序，实现

倒计时功能，甲队乙队计分功能和设置加赛时间等功能。

3）利用 1），2）完成系统仿真。

2.开发平台简介

2.1 系统仿真平台 Proteus

单片机是现代电子技术的新兴领域，它的出现极大地推动了电子工业的发

展，已成为电子系统设计中最为普遍的应用手段。近年来单片机技术得到了突

飞猛进的发展，各种单片机开发工具层出不穷。虚拟仿真就是近年来兴起的一

种新型应用技术，采用虚拟仿真技术，在原理图设计阶段就可以对单片机应用

设计进行评估，验证所设计电路是否达到所要求的技术指标，还可以通过改变

元器件参数使整个电路性能达到最优化。这样就无须多次购买元器件及制作印

刷电路板，节省了设计时间与经费，提高了设计效率与质量。

英国 Labcenter 公司推出的 Proteus 软件是一款极好的单片机应用开发

平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和

协同仿真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件下，利用 PC 以虚拟仿真方

式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试，使单片机应用系统设计变得简单

容易。Proteus 软件涵盖了 PIC、AVR、MCS8051、68HC11、ARM 等微处

理器模型，以及多种常用电子元器件，包括 74 系列、CMOS 4000 系列集成

电路、A/D 和 D/A 转换器、键盘、LCD 显示器、LED 显示器，还提供示波器、

逻辑分析仪、通信终端、电压/电流表、I2C/SPI 终端等各种虚拟仪表，这些都

可以直接用于仿真设计，极大地提高了设计效率和设计水平。

Proteus 软件已有 20 多年的历史，在国外应用较为普遍，尤其在教育界

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的口碑极佳。近年来 Proteus 软件被引入国内，在多所高等工科院校中得到成

功应用。在单片机教学中采用 Proteus 软件，使单片机的学习过程变得直观形

象，可以直接在基于原理图的虚拟模型上进行编程，并实现源码级的程序仿真

调试，如有显示及输出，还能看到程序运行后的输出效果，配合各种虚拟仪表

来展现整个单片机系统的运行过程，很好地解决了长期以来困扰单片机教学过

程中软件和硬件无法很好结合的难题。

采用 PC 进行虚拟仿真实验要比采用单片机实验箱更为有效，因为用户可

以根据需要随时对原理电路图进行修改，并立即获得仿真结果。由于在 PC 上

修改原理电路图要比在实验箱上修改硬件电路容易得多，而且还可以根据设计

要求采用不同元器件，或者修改元器件参数以获得不同输出结果，在成功进行

虚拟仿真并获得期望结果的条件下，再制作实际硬件进行在线调试，可以获得

事半功倍的效果。学生普遍反映，在 Proteus 软件平台上学习单片机知识，比

以往单纯学习书本知识更易于接受，以原理图虚拟模型进行程序仿真调试，更

易于提高单片机编程能力，还可以通过绘制和修改原理电路图增加很多实践经

验。

Proteus 组合了高级原理布图、混合模式 SPICE 仿真,PCB 设计以及自动

布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于 15 年来的持续开发,被

《电子世界》在其对 PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route

to PCB CAD”。Proteus 产品系列也包含了我们革命性的 VSM 技术,用户可以

对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时

采用诸如 LED/LCD、键盘、RS232 终端等动态外设模型来对设计进行交互仿

真。

其功能模块：—个易用而又功能强大的 ISIS 原理布图工具；PROSPICE

混合模型 SPICE 仿真； ARES PCB 设计。PROSPICE 仿真器的一个扩展

PROTEUS VSM:便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此

外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDs 甚至 LCD

显示 CPU 模型.

支持许多通用的微控制器，如 PIC,AVR,HC11 以及 8051；交互的装置

模型包括：LED 和 LCD 显示,RS232 终端,通用键盘；强大的调试工具；包括

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