基于51单片机的无线篮球计分器设计

单片机课程设计51单片机的无线篮球计分器设计专业年级: 2012级电气工程及其自动化参与成员:邹 刘甜甜（P121813535）马 辉为（P121813555）贾双梅指导老师: 黄靖涛摘 要本文主要设计了一个基于CC1101STC89C52无线发射模块、按键、指示灯等组成，单片机读取按键后把数据CC1101无线发射模块发送给接收显示端进行显示。接收显示端由单片机最小系统、CC1101无线接收模块、四位数码显示模块等组成，无线接收模块将接CAB两队的加分和减分，在记录端数码管上显示加分或者减分，在接收端数码管上显示两队的比分情况。关键词：无线；射频收发模块；记分器目录摘 要 2一、系统方案设计 4系统构成框图及基本功能介绍 4系统各部分简介 4二、硬件电路设计 551单片机最小系统 5无线收发部分 6CC1101模块简介 6无线模块单片机接口 72.374HC573芯片介绍 7触摸按键介绍 8数码管模块介绍 9各模块连接概述 10三、软件设计 11软件设计综述 11C程序设计 12四、硬件搭建及测试 12程序的编写及烧录 12硬件测试 13总 结 14附 录 15附录1C程序设计 15附录2硬件调试效果图 19一、系统方案设计系统构成框图及基本功能介绍单片机最小系统八位数码管显示无线接收模块STC89C52单片机制造而成，由无线发送模块和无线接收模TTP226触摸按键，设置四个功能按键，分别A、B两队的加减分情况，显示区分为两个部分，一部分由一组四位数码管AB两队比分情况。同时，采用74HC573单片机最小系统八位数码管显示无线接收模块 无线发送模无线发送模块按键区单片机最小系统四位数码管显示系统各部分简介

图1-1 系统构成框图5V，如果直接将数74HC573A、B两队的比分情况，该芯片起到了电流放大以及程序锁存的作用。CC11011.8-3.6V电源电压之间，3.3V电源稳压模块对其进行稳压，从而使该无线模块可以正常工作。CC1101CC1101的发送器部分是基RFXOSC_Q1。由晶体振荡ADC和数字部件的时钟，同时以一个四线的串行外设接口来进行配置和存取数据缓冲器。另一方面，CC1101中具有一个低功IF字形式完成自动增益控制、精确信道滤波、调制解调位和数据包同步。二、硬件电路设计51单片机最小系统图2-1 STC89C52单片机最小系统STC89C52STC公司出产的一款性能8KFlash存储器的八位微控制器。STC89C52芯51MCS-51但它又做了很多的改进。同时，STC89C528CPU和在系Flash2-151和晶振电路组成。无线收发部分CC1101模块简介CC1101是一款用于极低功耗RF应用的Sub-GHz高性能射频收发器其主要是针对工业方面、科技研究方面和医疗方面以及300-348MHz、387-464MHz和779-928MHz这几个频带的短距离无线通信设备。该无线收发模块的最大传输速率可以达到500Kbps，而且在空旷的地方可达200-300米的传输距离，可以从软件方面来对波特率进行修改具有无线唤醒等功能支持低功率电磁波激活功能,无线唤醒处于睡眠状态的低功耗设备灵敏度达到具有很高的可靠性，可广泛应用于各种场合的短距离无线通信领域。其通常应用于 300/779MHzISM/SRD频带的超低功耗无线应用、无线计量、无线告警、楼宇自动化和安全系统等[11-13]。CC1101RF收发器集成了一个高度可配置的基带调制解调器，支持数据包的CC1101的重要运行参数64RXTXCC1101在一个典型的系统中经常会与一个微控制器以及一些额外的无源组件结合应用[14-15]。其关键特性如下：RF性能+10dBm的可1.2500kBaud的可编程数据速率以及卓越的接收机选择性和阻断性能，可用频带有：300-348MHz、387-464MHz779-928MHz。模拟特性KKK0，数字特性支持数据包导向系统、校验地址、检测同步字、灵活的数据包长度以及自动CRC处理；可用一次“突发”数据传输对所有寄存器进行编程，具有高效的串行RSSI输出，可编程信道滤波器带宽，可编程载波监听指示器，无线模块单片机接口图2-2 无线模块与单片机连接图2-2所示、无线模块的SISOCSNGDO0GDO2SCLK分别与单片机P0.0、P0.1P0.2、P0.3、P0.4、P0.56I/OCC1101芯片SPI总线进行数据的交换，进而完成收发等功能。74HC573芯片介绍74HC573LEQ输出数据跟数据输入端DLEQ均保持上一次的电平状态，即保持预先设置好的数据。3芯片的输出使能端OE（低电平有效态。当OE为高电平时，无论锁存允许端和数据输入端为何种电平，输出都是高2-3所示。120219120219318D0 Q0D1 Q1D2474HC57317 Q2D3516Q3D4615Q4D5714Q5D6813Q6D7912Q7GND1011LE图2-374HC573芯片引脚图2.4触摸按键介绍TTP226触摸式按键，KEY1-KEY8接口与TTP226D0-D7Q0-Q7OUT1-OUT8AB1A2A3B队的加分键、4B队的减分键。TTP226pad尺寸的直接按钮键，而且接触键3V160uA，输出刷新率约为55Hz；人体接触检测相对比较稳定，取代了传统直接切换的按在上电之后，TTP226触摸式按键有一段稳定时间，在此期间触碰触摸键区功能无效，TTP2260.8～1.0s，而且始终进行自动校准，当任何按键都不被0.8～1.0s。如图2-4TTP226触摸式按键电路原理图。图2-4 TTP226触摸式按键电路原理图数码管模块介绍本次无线记分器设计采用一个八位数码管显示模块以及一个四位数码管显示模块来进行加、减分功能的显示以及A、B两队的比分情况。AB队加分键的时候，该数码管模块则显示“dAB队减分键的时L4所示。AB0A、BA0分，B2分，则数码管显示为“2DS1DS2DS3DS4aKaKaKaKbKbKbKbKccccddddeeeeffffggggDPDPDPDP......WEI1R9Q1WEI2R10Q2WEI3R11Q3WEI4R12P1VCCP1111R1a222R2b333R3c45454R4d66567R5R6R7efg7891078WEI1WEI28R8DP11WEI312WEI413VCC图2-5 四位数码管模块电路原理图各模块连接概述5V5.35V左右，也可以供单片机小系统正常工作。设置单片机P2.0-P2.5CC1101SCKMOSIGDO2MISO、CSNGDO0接口相连，由于CC11011.8-3.6V的电源输入，故采用3.3VP3.0-P3.7TTP226触摸按OUT1-OUT874HC573D0-D7输入引脚相LE74HC573Q0-Q7输出引脚连向四位A-DPP1.4-P1.7接口分别与数码显示模块的另2。P1.1-P1.6接口CC1101SCK、MOSI、GDO2、MISO、CSN、GDO0接口相连，同样CC11011.8-3.6V3.3V电源稳压模块对无74HC573P0.0-P0.7接376E端相连，74HC573Q0-Q7A-DP74HC573LEP2.7Q0-Q7与数码显示模块的另外八个接口相连。三、软件设计软件设计综述AB队评分区的按键按下。若判定AAAB队评分区B队进行加分处B4-1所示。开始开始程序初始化与函数声明否是否有键按下？是A队？否是A队加分？否B队加分？否是是A队加分A队减分B队加分B队减分结束图3-1 主程序流程图C程序设计该无线记分器设计一共设置了四个功能按键分别实现AB两队加减分功能，1号键实现A队加分功能，连续触摸即可对A队进行连续加分，为防止出现加分错误，设置2号键对A队进行减分控制号键实现B队加分功能，连续触摸即可对B队进行连续加分同样为防止出现加分错误设置4号键对B队进行减分控制。当按下A队或者B队加分键的时候，无线发射端上的四位数码管模块则显d当按下A队或者B队减分键的时候该数码管模块则显“L。而无线接收端设计的显示 A、B两队比分情况的八位数码管，初始值设置为0，分别通过AB两队的加减分键来对比分情况进行调整，如A队得7分B队得2分则数码管显示“中间两位数码管用于显“-”来区分A、B两队的比分。程序见附录1。四、硬件搭建及测试程序的编写及烧录CKeil4-1图4-1 编写界面程序编译操作步骤：12t4STC89C52；3、编辑源程序，建立源文件“无线发送中；4、在工程项目组中添加源文件“无线发送.c；5USBCOM1115200bps4-2所示；硬件测试

图4-2 烧录界面STCSTC-ISP软件，选择正.HEXCOM1，115200bps。之后，使目标板处于断电状态，点击下载按钮，该软件将与单片机进行握手，此时给目标板上电，将目标程序烧录到单片机中。5V02。如果此时比赛开始A队得一分，触摸一下1d0B队又得两分，长触3B队分22。总 结总结。CC1101无线模块在发送以及接收信号时可能受到干扰而导致不能及时向单片机系统传输数据，编写程序时采用一定的延时，来避免这种干扰。最初采购了四个共阳的二位数码管和两个共阳的四位数码管，利用这显示乱码，故改用焊接好的八位数码管显示模块以及四位数码管显示模块。在向数码管发送程序时，LED显示有时候会出现重影，可以在改变段1～5ms关位，再下一位，就可进行消隐。AAA按键模块来代替这次使用的触摸按键。附 录附录1 C程序设计#include<reg52.h>#defineDataPortP0//定义数据端口程序中遇到DataPort则用P0替换#definea 1#defineb 0sbitLATCH1=P2^7;//定义锁存使能端口段锁存sbitLATCH2=P2^6;//位锁存unsigned char codedofly_DuanMa[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//显示段码值0~9unsignedcharcodedofly_WeiMa[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//分别对应相应的数码管点亮,即位码unsignedcharTempDataA[3];//A队存储显示值的全局变量unsignedcharTempDataB[3];//B队存储显示值的全局变量unsignedintnumA=0; //A队要显示的数unsignedintnumB=0; //B队要显示的数voidDelaysmg(unsignedintt){while(--t);}voidDisplay_flag(){unsignedchari;for(i=3;i<=4;i++){DataPort=0; //清空数据，避免交替重LATCH1=1; //段锁存LATCH1=0;DataPort=dofly_WeiMa[i];取位码LATCH2=1; //位锁存LATCH2=0;DataPort=0xBF;取显示数据，段码LATCH1=1; //段锁存LATCH1=0;Delaysmg(200);//扫描间隙延时}}voidDisplay(unsignedcharFirstBit,unsignedcharNum,unsignedcharname){unsignedchari;for(i=0;i<Num;i++){DataPort=0; //清空数据，避免交替重LATCH1=1; //段锁存LATCH1=0;DataPort=dofly_WeiMa[i+FirstBit-1];取位码LATCH2=1; //位锁存LATCH2=0;if(name)DataPort=TempDataA[i];//取显示数据，段码elseDataPort=TempDataB[i];//取显示数据，段码LATCH1=1; //LATCH1=0;Delaysmg(200);//扫描间隙延时}}voidDisplay_A(){分解显示信息，如要显示57，则57%10=7TempDataA[1]=dofly_DuanMa[(numA%1000)/100];Display(1,3,a); //A队Display_flag(); //显示”--“}voidDisplay_B(){分解显示信息，如要显示57，则57%10=7TempDataB[1]=dofly_DuanMa[(numB%1000)/100];TempDataB[2]=dofly_DuanMa[((numB%1000)%100)/10];Display(6,3,b); //B队Display_flag(); //显示”--“}#include<intrins.h>#include<reg52.h>#define#define

INT8UINT16U

unsignedcharunsignedint#define

WRITE_BURST 0x40READ_SINGLE 0x80READ_BURST 0xC0BYTES_IN_RXFIFO 0x7FCRC_OK

//连续写入//读//连续读//接收缓冲区的有效字节数//CRC校验通过位标志//********************************************************************sbit SCK=P1^1;sbit MOSI=P1^2;sbit GDO2=P1^3;sbit MISO=P1^4;sbit CSN=P1^5;sbit GDO0=P1^6;//*******************************