AVR单片机Atmega48程序设计报告——比赛计时计分器.doc

资源描述

一、设计目的本设计是基于ATMEGA48单片机的比赛计时计分器，利用8路7段LED数码管作为显示器件，采用3乘3矩阵式键盘作为输入，主要用于各种体育比赛记录分数，在此设计中共接入了2个四位一体7段LED数码管显示器，第一个显示器为一个倒数计时，第二个显示器为两队得分。本设计中的倒数计时器时间为40分钟，可以进行开始计时、暂停计时的操作，分别通过S3_1、S3_2按钮实现，并通过蜂鸣器表示是否操作成功，时间通过1个四位一体7段LED数码管显示器显示，前两位为分钟数，后两位为秒数。本设计中可以对两队得分进行加1分、加2分、加3分操作，分别通过S1_1、S1_2、S1_3、S2_1、S2_2、S2_3按钮实现，并通过蜂鸣器的不同工作方式表示是否操作成功与所加的分值。得分通过1个四位一体7段LED数码管显示器显示，每队得分显示两位数，显示X围为0~99分。本设计可以进行清零操作，清零后倒计时恢复40分钟，得分均为0，通过S3_3按钮实现，并通过蜂鸣器表示是否操作成功。二、设计思路本设计中由AVR核心板、数码管、蜂鸣器、3乘3矩阵键盘四部分组成。电路中PORT_B端口连接数码管，显示八位，完成倒计时与记录每队得分，PORT_C与3乘3矩阵键盘相连，由按键控制完成初始化、开始与暂停计时以与加分的功能，PORT_D与蜂鸣器端口相连，根据所加得分的不同，开始与暂停计时，初始化，蜂鸣器有不同的应答方式。本设计中的程序主要分为两个部分，即暂停计时时的显示与开始计时时的显示。暂停计时时与开始计时时都可以对每队加分，初始化。三、设计电路图图一接口模块电路图二蜂鸣器电路图三 8路7段LED数码管电路图四 3*3矩阵控制键盘电路四、设计过程 1、关闭硬件实验平台电源。 2、将下载器与主控单片机的下载口P5相连。 3、使用3条2*5排线连接P10和P14端口、P11和P19端口、P13和P4端口，从电路图上分析，PB口与LED显示器相连，PC口与3*3矩阵按键相连，PD口与蜂鸣器相连。 4、打开智能开发环境，新建一个新的工程项目。 5、在左边的树形结构窗内，选择“工程管理-基本操作-功能描述&开发日志”，进行项目功能的描述。 6、在左边的树形结构窗内，选择“工程管理-基本设置-HC595_165”，设置如下：工作模式：端口选择： 595片选择： 595数据输出：时钟： HC595 PORTB BIT0 BIT2 BIT1 7、在左边的树形结构窗内，选择“工程管理-端口设置-端口B”，将引脚3-引脚5设置如下：使用情况功能选择输入输出名称置高置低引脚3 使用 IO 输出 A0 A0_SetHigh A0_SetLow 引脚4 使用 IO 输出 A1 A1_SetHigh A1_SetLow 引脚5 使用 IO 输出 A2 A2_SetHigh A2_SetLow 8、增加全局函数SelectLED和DrawLED设置如下：返回类型函数参数参数类型 SelectLED void Uint8 u8_Number void DrawLED void Uint8 u8_Number，Uint8 u8_Point void SelectLED函数实现： - 15 - / 15 void SelectLED(uint8 u8_Number) { //HC595_165_Write595Byte(0xff); //Select595; //DeSelect595; DrawLED(255,0); switch (u8_Number) { case 0: A2_SetLow; A1_SetLow; A0_SetLow; break; case 1: A2_SetLow; A1_SetLow; A0_SetHigh; break; case 2: A2_SetLow; A1_SetHigh; A0_SetLow; break; case 3: A2_SetLow; A1_SetHigh; A0_SetHigh; break; case 4: A2_SetHigh; A1_SetLow; A0_SetLow; break; case 5: A2_SetHigh; A1_SetLow; A0_SetHigh; break; case 6: A2_SetHigh; A1_SetHigh; A0_SetLow; break; case 7: A2_SetHigh; A1_SetHigh; A0_SetHigh; break; } } DrawLED函数实现： VoidDrawLED(uint8 u8_Number,uint8 u8_Point) { uint8 u8_Char=0; switch (u8_Number) { case 0: u8_Char=0xc0; break; case 1: u8_Char=0xf9; break; case 2: u8_Char=0xa4; break; case 3: u8_Char=0xb0; break; case 4: u8_Char=0x99; break; case 5: u8_Char=0x92; break; case 6: u8_Char=0x82; break; case 7: u8_Char=0xf8; break; case 8: u8_Char=0x80; break; case 9: u8_Char=0x90; break; case 11: u8_Char=0xff; break; case 255: u8_Char=0xFF; break; } if (u8_Point==1) { CLRBIT(u8_Char,BIT7); } HC595_165_Write595Byte(u8_Char); Select595; DeSelect595; } 9、在左边的树形结构窗内，选择“工程管理-端口设置-端口C”，将引脚0-引脚5设置如下：使用情况功能选择输入输出名称置高置低测试引脚0 使用 IO 输出 S1 S1_DeSelect S1_Select 引脚1 使用 IO 输入 R1 R1_Test 引脚2 使用 IO 输出 S2 S2_DeSelect S2_Select 引脚3 使用 IO 输入 R2 R2_Test 引脚4 使用 IO 输出 S3 S3_DeSelect S3_Select 引脚5 使用 IO 输入 R3 R3_Test 10、增加功能宏SelectS1、SelectS2、SelectS3设置如下：功能宏名称功能宏实现 SelectS1 S1_Select；S2_DeSelect；S3_DeSelect； SelectS2 S1_DeSelect；S2_Select；S3_DeSelect； SelectS3 S1_DeSelect；S2_DeSelect；S3_Select； 11、在左边的树形结构窗内，选择“工程管理-端口设置-端口D”，将引脚4设置如下：使用情况功能选择输入输出名称置高置低使用 IO 输出 Beep Beep_Shut Beep_Open 12、在左边的树形结构窗内，选择“工程管理-用户程序-Main_Logic.c”，在程序编写窗口内输入程序。 13、在左边的树形结构窗内，选择“工程管理-基本操作-生成下载”，点击“生成程序文件”按钮。 14、程序编译成功后，接通硬件实验平台电源，将目标文件下载到硬件实验平台。四、设计程序 void Main_Logic(void) { /* ********************** 定义局部变量 ********************** */ uint8 a,b,c,d,e,f,g,h,k,i,j; /* ************************** 初始化输入管脚 ************************** */ /* ******************************** 初始化项目中用到的其它硬件和变量 ******************************** */ Loop5: for (i=0;i<10;i++) { for (j=0;j<5;j++) { SelectLED(0); DrawLED(i,0); delay_1ms(); SelectLED(1); DrawLED(i,0); delay_1ms(); SelectLED(2); DrawLED(i,0); delay_1ms(); SelectLED(3); DrawLED(i,0); delay_1ms(); SelectLED(4); DrawLED(i,0); delay_1ms(); SelectLED(5); DrawLED(i,0); delay_1ms(); SelectLED(6); DrawLED(i,0); delay_1ms(); SelectLED(7); DrawLED(i,0); delay_1ms(); Beep_Open; delay_10ms(); Beep_Shut; } } a=0; b=11; c=0; d=11; e=0; f=0; g=0; h=4; /* ************************* 后台主循环 ************************* */ while(1) { /* ***************************** 在这里完成自己的项目逻辑 ***************************** */ /*定时显示*/ Loop8:for (k=0;k<1;) { SelectLED(0); DrawLED(h,0); delay_1ms(); SelectLED(1); DrawLED(g,0); delay_1ms(); SelectLED(2); DrawLED(f,0); delay_1ms(); SelectLED(3); DrawLED(e,0); delay_1ms(); SelectLED(4); DrawLED(d,0); delay_1ms(); SelectLED(5); DrawLED(c,0); delay_1ms(); SelectLED(6); DrawLED(b,0); delay_1ms(); SelectLED(7); DrawLED(a,0); delay_1ms(); SelectS1; R1_Test { } else { delay_20ms(); R1_Test { } else { Beep_Open; delay_300ms(); Beep_Shut; c++; goto Loop6; } } R2_Test { } else { delay_20ms(); R2_Test { } else { Beep_Open; delay_100ms(); Beep_Shut; delay_100ms(); Beep_Open; delay_100ms(); Beep_Shut; c=c+2; goto Loop6; } } R3_Test { } else { delay_20ms(); R3_Test { } else { Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; c=c+3; goto Loop6; } } SelectS2; R1_Test { } else { delay_20ms(); R1_Test { } else { Beep_Open; delay_300ms(); Beep_Shut; a++; goto Loop7; } } R2_Test { } else { delay_20ms(); R2_Test { } else { Beep_Open; delay_100ms(); Beep_Shut; delay_100ms(); Beep_Open; delay_100ms(); Beep_Shut; a=a+2; goto Loop7; } } R3_Test { } else { delay_20ms(); R3_Test { } else { Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; a=a+3; goto Loop7; } } SelectS3; R1_Test { } else { delay_20ms(); R1_Test { } else { Beep_Open; delay_200ms(); Beep_Shut; goto Loop3; } } R3_Test { } else { delay_20ms(); R3_Test { } else { goto Loop5; } } } /*A队定时得分累计*/ for (b=0;b<10;b++) { if(a>9) a=a-10; for (;a<10;) { goto Loop8; Loop7:if(k<1) a=a; } if(b==11) b=0; } /*B定时队得分累计*/ for (d=0;d<10;d++) { if(c>9) c=c-10; for (;c<10;) { goto Loop8; Loop6:if(k<1) c=c; } if(d==11) d=0; } /*A队计时得分累计*/ for (b=0;b<10;b++) { if(a>9) a=a-10; for (;a<10;) { goto Loop4; Loop2:if(k<1) a=a; } if(b==11) b=0; } /*B队计时得分累计*/ for (d=0;d<10;d++) { if(c>9) c=c-10; for (;c<10;) { goto Loop4; Loop1:if(k<1) c=c; } if(d==11) d=0; } /*倒数计时*/ for (h=3;h<10;h--) { for (g=9;g<10;g--) { for (f=5;f<10;f--) { for (e=9;e<10;) { goto Loop3; Loop4:if(k<1) e=e; } } } } /*计时显示*/ Loop3: for (k=0;k<1;) { for (i=0;i<112;i++) { SelectLED(0); DrawLED(h,0); delay_1ms(); SelectLED(1); DrawLED(g,0); delay_1ms(); SelectLED(2); DrawLED(f,0); delay_1ms(); SelectLED(3); DrawLED(e,0); delay_1ms(); SelectLED(4); DrawLED(d,0); delay_1ms(); SelectLED(5); DrawLED(c,0); delay_1ms(); SelectLED(6); DrawLED(b,0); delay_1ms(); SelectLED(7); DrawLED(a,0); delay_1ms(); SelectS1; R1_Test { } else { delay_20ms(); R1_Test { } else { Beep_Open; delay_300ms(); Beep_Shut; c++; e--; goto Loop1; } } R2_Test { } else { delay_20ms(); R2_Test { } else { Beep_Open; delay_100ms(); Beep_Shut; delay_100ms(); Beep_Open; delay_100ms(); Beep_Shut; c=c+2; e--; goto Loop1; } } R3_Test { } else { delay_20ms(); R3_Test { } else { Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; c=c+3; e--; goto Loop1; } } SelectS2; R1_Test { } else { delay_20ms(); R1_Test { } else { Beep_Open; delay_300ms(); Beep_Shut; a++; e--; goto Loop2; } } R2_Test { } else { delay_20ms(); R2_Test { } else { Beep_Open; delay_100ms(); Beep_Shut; delay_100ms(); Beep_Open; delay_100ms(); Beep_Shut; a=a+2; e--; goto Loop2; } } R3_Test { } else { delay_20ms(); R3_Test { } else { Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Open; delay_30ms(); delay_30ms(); Beep_Shut; a=a+3; e--; goto Loop2; } } SelectS3; R2_Test { } else { delay_20ms(); R2_Test { } else { Beep_Open; delay_200ms(); Beep_Shut; goto Loop8; } } R3_Test { } else { delay_20ms(); R3_Test { } else { goto Loop5; } } } delay_1ms(); delay_1ms(); delay_1ms(); delay_1ms(); delay_1ms(); delay_1ms(); e--; goto Loop4; } /* **************************************** 以下语句为喂狗程序，大部分工程都不应删除 **************************************** */ #ifdef Per_WDT wdt_reset(); #endif } } 五、程序流程

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