1、1目录一、基本设计要求 二、STC89C52 芯片介绍三、程序流程图四、 “乒乓球”比赛系统数码管部分五、 “乒乓球”比赛系统模拟“兵乓球”部分六、 “乒乓球”比赛系统控制开关部分七、程序设计八、参考文献2一、基本设计要求：1、设计一个由甲、乙双方参赛。2、用 8 个 LED 排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的 LED 指示球的当前位置，点亮的 LED 依此从左到右，或从右到左，其启动的方向可以由任意一方开始。3、当“球”(点亮的那只 LED)运动到某方的最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球。若击中，则球向相反方向移动；若未
2、击中，则对方得 1 分。由失分的一方开球。 4.设置自动记分电路，甲、乙双方各用 2 位数码管进行记分显示，每计满 21 分为 1 局，一局到的时候蜂鸣器响起，并显示局数之比。5、随时可以复位比赛，比赛的比分和状态可以复位。摘要：为了实现模拟乒乓球比赛的过程和规则，我们采用了 STC89C52 单片机来控制模拟，采用用 8 个 LED 排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的 LED 指示球的当前位置，用蜂鸣器来实现响铃，比赛双方用按钮开关来模拟启动球拍击球，用数码管来显示比赛分数，和局数之比。关键词：AT89C51 LED 蜂鸣器。二、芯片介绍2.1、 89C52
3、芯片介绍STC89C52 是 51 系列单片机的一个型号，它是 ATMEL 公司生产的。3STC89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元。STC89C52 有 40 个引脚，32 个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含 2 个外中断口，3 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，2 个读写口线
4、，STC89C52 可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S 系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。兼容 MCS51 指令系统 8k 可反复擦写(1000 次）Flash ROM 32 个双向 I/O 口 256x8bit 内部 RAM 3 个 16 位可编程定时/计数器中断 时钟频率 0-24MHz 2 个串行中断 可编程 UART 串行通道 2 个外部中断源 共 5 个中断源 2 个读写中断口线 3 级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 STC89c52 为 40 脚双
5、列直插封装的 8 位通用微处理器，采用工业标准的 C51 内核，在内部功能及管脚排布上与通用的 8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主 IC 内部寄存器、数据 RAM 及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会4聚测试图控制，红外遥控信号 IR 的接收解码及与主板 CPU 通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和 XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接 12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和 VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V 电源的正负端。P0P3 为可编程通用 I/O
6、脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（3239 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与 N1 的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR 输入端，10 脚和 11 脚定义为 I2C 总线控制端口，分别连接 N1的 SDAS（18 脚）和 SCLS（19 脚）端口，12 脚、27 脚及 28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板 CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。P0 口P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口， 也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL逻辑门电路，对端口 P0 写“1”时，可作为高阻抗
7、输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在 Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1 口P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写5“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。P2 口P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 的输出缓冲级
8、可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口 P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR 指令）时，P2 口送出高 8 位地址数据。在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVX RI 指令）时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。Flash 编程或校验时，P2 亦接收高位地址和一些控制信号。P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出
9、电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对 P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，P3 口还接收一些用于 Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。6RST复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目
10、的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。PSEN程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次
11、PSEN 信号。EA/VPP 外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000HFFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。XTAL1振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。7XTAL2振荡器反相放大器的输出端。特殊功能寄存器在 STC89C52 片内存储器中，80H-FFH 共 128 个单元为特殊功能寄存器（SFE），SFR 的地址空间映象如表 2 所示。并非所有的地址都被定义，从 80HFFH 共 128 个字节只有一部分被定义，还有相当一部分没有定义。对没有定义的单元读写将是无效的，读出的数值将不确定，而写入的数据也将丢失。不应将数据“1”写入未定义的单元，由于
12、这些单元在将来的产品中可能赋予新的功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是“0”。STC89C52 除了与STC89C51 所有的定时/计数器 0 和定时/计数器 1 外，还增加了一个定时/计数器 2。定时/计数器 2。STC89C52 有 256 个字节的内部 RAM，80H-FFH 高 128 个字节与特殊功能寄存器（SFR）地址是重叠的，也就是高 128 字节的 RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它们是分开的。当一条指令访问 7FH 以上的内部地址单元时，指令中使用的寻址方式是不同的，也即寻址方式决定是访问高 128 字节 RAM 还是访问特殊功能寄存器。如果指令是直接寻
13、址方式则为访问特殊功能寄存器。定时器 0 和定时器 1：STC89C52 的定时器 0 和定时器 1 的工作方式与 STC89C51 相同。8定时器 2定时器 2 是一个 16 位定时/计数器。定时器 2 由两个 8 位寄存器 TH2 和 TL2 组成，在定时器工作方式中，每个机器周期 TL2 寄存器的值加 1，由于一个机器周期由 12 个振荡时钟构成，因此，计数速率为振荡频率的 1/12。在计数工作方式时，当 T2 引脚上外部输入信号产生由 1 至 0 的下降沿时，寄存器的值加 1，在这种工作方式下，每个机器周期的 5SP2 期间，对外部输入进行采样。若在第一个机器周期中采到的值为 1，而在
14、下一个机器周期中采到的值为 0，则在紧跟着的下一个周期的 S3P1 期间寄存器加 1。由于识别 1 至 0 的跳变需要 2 个机器周期（24 个振荡周期），因此，最高计数速率为振荡频率的1/24。为确保采样的正确性，要求输入的电平在变化前至少保持一个完整周期的时间，以保证输入信号至少被采样一次。管脚图如下：9三、程序流程图：右拍先发球开始：右向左移动NOYES YES左向右移动NOYESYES按 SB4 开始 右向左移动SB1 是否等于 0SB2 是否等于 0SHU1加 1SHU1 是否等于21SHU1=0、SHU2=0、c+、蜂鸣器响起SHU2加 1SHU2 是否等于21SHU1=0、SHU
15、2=0、d+、蜂鸣器响起10左拍先发球开始：左向右移动NOYES YES右向左移动NOYESYESSB2 是否等于 0SB1 是否等于 0SHU2加 1SHU2 是否等于21SHU1加 1SHU1 是否等于21SHU1=0、SHU2=0、c+、蜂鸣器响起按 SB4 开始 右向左移SHU1=0、SHU2=0、d+、蜂鸣器响起11四、 乒乓球比赛系统数码管部分整个过程由 STC89C52 单片机控制，对分数的显示我们用数码管，数码管有发光亮度强的优点，能够满足我们的要求通过控制数码管的段，就可以控制数码管的数学的显示，我们采用了动态方式来控制数码，该方式是通过让数码管快速切换显示，人眼分辨不出来，
16、不仅节约电能，而且还能够节约单片机的端口，从而减少程序的复杂性。用 P0 口来控制数码管段显，用 P2 口的低三位控制数码管的位选，采用 74LS138 译码器，可以节省单片机得端口。数码管电路图如下图所示：五、 乒乓球比赛系统模拟“兵乓球”部分STC89C52 单片机有价格低，抗干扰能力强的优点，所以完成能够12满足我们的要求，我们用单片机的 P1 控制 8 个 LED 的开关，通过对P1 口的控制就能控制 LED，由于 P1 口内部没有上拉电阻，不能良好的驱动 LED，LED 显示亮度会很暗，所以我们在外部添加了上拉电阻。依次对 P0 口给值0X01、0X02、0X04、0x08、0x10
17、、0X20、0X40、0X80 便可以控制灯得流水。 P2.5 控制蜂鸣器，如下图所示：13六、 “乒乓球”比赛系统控制开关部分P3.0 来控制 LED 由左到右的开关（即左拍） 、P3.1 来控制 LED 由左到右的开关（即右拍） ，P3.2 来控制左向右的开始发球，P3.3 来控制右向左的开始发球。整体图如下所示：（实际中只用到S1、S2、S3、S4）七、程序设计#include #define uchar unsigned char 14#define uint unsigned intsbit SB1=P30; /按键定义 sbit SB2=P31; /按键定义 sbit SB3=P3
18、2; /按键定义sbit SB4=P33; /按键定义sbit Mic=P25; /蜂鸣器定义uchar count=0;uchar i,j,shu1,shu2,a,b,c,d,shi,shi1,ge ,ge1;uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/数码管显示dengcode=0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/流水灯显示void delay(uint x) /延时程序uchar y;while(x-)for(y=0;y125;y+); void ti
19、mer0() /计数器程序 TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1; /开总中断15ET0=1;TR0=1;/数码管显示程序void desplay(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d) P0=tablec; /局比分数P2=0;delay(5);P0=tabled;P2=1;delay(5);shi1=a/10; /左拍得分数P0=tableshi1;P2=3;delay(5); ge1=a%10; P0=tablege1;P2=4;elay(5);16shi=b/10; /右拍得分数P
20、0=tableshi;P2=6;delay(5);ge=b%10;P0=tablege;P2=7;delay(5);void yidong(uchar fang) /左右移动程序 for(i=0;i8;i+) delay(100);if(fang=0) P1=dengcodei;else P1=dengcode7-i;void mic() /蜂鸣器程序 Mic=1;delay(3000);Mic=0;void main() /主程序17 timer0();while(1) if(SB1=0if(SB1=1 if(shu2=21) shu1=0;shu2=0;d+;mic();yidong(0);if(SB2=0if(SB2=1 if(shu1=21) shu1=0;shu2=0;c+;mic();yidong(1);if(SB3=0) yidong(1);if(SB4=0) yidong(0);18void timer1() interrupt 1 /中断程序 TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;desplay(shu1,shu2,c,d);八、参考文献单片机原理与应用 李精华 主编高等教育出版社单片机原理与应用 张洪润 编著清华大学出版社电路分析基础 付玉明 主编中国水利水电出版社
