田径比赛成绩告示器设计毕业论文

1、目 录第一章 田径比赛比分告示器概述2第二章 田径比赛比分告示器系统的原理及组成32.1 主控制器的系统原理及组成42.2 液晶显示系统的原理及组成52.3 大屏幕告示器显示板的原理及组成5第三章 控制系统的硬件设计63.1 主控制器部分设计63.1.2键盘接口电路73.2 液晶显示系统设计83.2.1 CPU的选择83.2.2 液晶显示模块93.2.3 关于HD61202一般介绍103.2.4 MGLS-12864的电路结构特点143.2.5 汉字的显示153.3 大屏幕显示系统设计153.3.1 CPU选择153.3.2 CD4094BE153.3.3 LED显示设计及显示界面153.3.4大屏幕转动与停止的设计163.4 异步通讯电路设计173.4.1 20mA电流环串行通讯接口173.4.2 RS232-C接口电路设计183.5 电源电路的设计19第四章 系统的软件设计204.1 主控制器软件设计204.1.1键扫描程序214.1.2 异步通讯的参数设置224.2 液晶显示系统软件设计234.3 大屏幕显示系统软件设计25结束语：27参考文献：28附 录：29摘 要：随着电子技

2、术的发展和体育事业的进步，电子仪器设备越来越多的应用于体育项目中，使得比赛结果更公开，实时和准确化。本文运用成熟的单片机技术，借助其扩展电路设计了一种田赛比分告示器。它可以输入运动员的号码、次数、成绩等信息，确认后进行大屏幕显示并可送入计算机处理，从而完成对传统比分告示方法的替代。从方案的比较到各器件的选择，都进行了一些探讨和实践，如采用W77E58单片机和比较实用的电流环通讯。对液晶及字符的显示原理，异步通讯原理等也进行了讨论。关键词：比分告示器；单片机；电流环；异步通讯Abstract：With the development of electronic technology and progress of the sport, it is applied to the sports item that there are more and more electronic instrument and equipment, make the result disclose even more, real-time with melt accurately. This text us

3、es ripe single chip Microcontroller technology, has designed a kind of field events score notice device through it expanded circuit. It can input the information , such as the athletes number , number of times , achievement ,etc. , carry on large screen display and can be sent into the computer and dealt with after confirming, thus finish the substitution to the traditional score notice method . The choice from comparison of the scheme to every device, has carried on some discussions and practic

4、ed, such as adopting W77E58 single chip Microcontroller and more practical electric current to surround the communication. To the display principle of liquid crystal and character, asynchronous communication principle, etc. have been discussed.Keyword：Score Public Notice Machine; Single Chip Microcontroller; Electric Current; Asynchronous Communication第一章 田径比赛比分告示器概述当电子技术和计算机技术还没有当今这么发达的时候，一些体育比赛和其它项目的比赛中，对于比赛结果，裁判人员主要通过纸和纸笔来进行相应选手的记录，然后由专门的统计人员将记录结果汇总、统计，最后公布成绩。在这过程中，往往需要等待很长的时间，而且也可能带来结果的误差性，因

5、为有着外在因数的影响。更是需要较多的工作人员，成绩也不能够实时地向现场观众告示，特别在比较正式的的体育赛事里面。所以，随着体育事业的发展，迫切需要一种更方便，更可靠，更实用的田径比赛告示器，来减轻人的劳动，增强比赛的客观性和可视性。各种相关技术的日益成熟，给体育事业带来了新的活力和发展。根据各项比赛的具体要术，将现代技术应用于体育事业中，形成了各种各样电体育器材。田径比赛比分告示器就是在结合了单片机技术，通讯技术，控制技术，液晶显示技术，机械技术等相关技术后而设计的，它可应用于田赛各项比赛中，来替代传统的比分告示方法。单片机是单片微型计算机的简称。它是把组成微型计算机的各功能部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接接口电路、定时器/计数器以及串行通讯接口等部件制作在一块集成芯片中，构成一个完整的微型计算机。其控制功能强，有优异的性能/价格比，体积小，耗电少，可靠性高和容易掌握等优点，所以其应用范围不断扩大，已成为生产中和人类生活中不可缺少的有力工具。综合以上优点，田径比赛比分告示器，以单片机为核心部件，通过对其进行接口电路扩展，来进行系统开发，以实现应达

6、到的设计要求。本田径比赛比分告示器，按键输入选手的成绩、号码等信息内容，在液晶显示端（即裁判控制器）可以看到输入的信息，确认输入正确无误后，按键发送，成绩就通过通讯线路输送到大屏比分告示器，同时也可以将信息送入计算机数据处理，可以让场上的观众即时看到运动员比分。它采用许多比较流行的元件如W77E58而不是8031，简化了软硬件结构增加了实用性，因此更具有适应性。现有的田径比赛比分告示器要实现的功能都大同小异，只是实现手段方面略有差异，所采用的技术有些区别。田径比赛比分告示器数字体育的一个应用，将会对田径比赛产生良好的促进作用，随着比赛的信息化时代的到来，其应用必将越来越广泛。在近年来我国举行的许多重大体育赛事中，我们欣喜的看到许多数字体育技术的应用，标志着体事业正越来越向现代化方向发展。中国的体育事业正蓬勃发展，2008北京奥动会将是我国数字体育的一个里程碑，我们相信这必将带动体育数字技术的进步，也将使的这些数字设备的更加完备和成熟。第二章 田径比赛比分告示器系统的原理及组成田径比赛比分告示器系统的结构框图如图2.1，它主要有三个组成系统：主控制系统、液晶显示系统和大屏幕告示器系统。主

7、控制系统排列有矩阵键盘，用以实现运动员信息的采集，经过处理后，通过20mA电流环路串行接口采用异步通讯的方法送与液晶显示和大屏幕告示器系统,并能采用RS232接口电路与PC机进行通讯。液晶显示器当接受到主系统送来的信息，进行实时显示，以便于工作人员确认输入正确与否。大屏幕告示器系统与液晶显示器同时收到主机送来的信息，但并不立即显示，而是在得到确认命令后，再显示号码、次数、成绩、成功与否情况，转动大屏幕向全场告示。各个原理图将在下面分别详细的说明。 图2.1田径比赛比分告示器系统的结构框图2.1主控制器的系统原理及组成 主控制器的系统原理图见图2.2 ,W77E58单片机通过P0、P2口组成38矩阵键盘来达到对单片机的控制和数据信息的输入功能。W77E58是双串口的芯片，用P1.2 和P1.3组成的串口与MAX232接口相连，来与PC机进行数据通信，W77E58的另一个串口与电流环接口相连，中间用光电耦合器（4N25）进行单片机与电流环的电气隔离，通过NE556N的电气转换，将单片机的TTL电平转换成环路的电流信号。P0.0P0.3：矩阵式键盘行接口引脚；P2.0P2.7: 矩阵式键盘行

8、接口引脚；P1.2: RXD1(W77E58串行口1输入端)；P1.3: TXD1(W77E58串行口1输出端)；P3.1: TXD2(W77E58串行口2输出端)接光电藕合器。图2.2主控制器的系统原理2.2液晶显示系统的原理及组成液晶显示系统的原理图见图2.3。采用AT89S52单片机，其完成的主要工作是接受从主控制系统异步通讯传输过来的数据与控制信息，经处理将数据显示在M1286403液晶屏上，以方便操作人员判别输入的数据正确与否，从而进行必要的修改。AT89S52具体的引脚连接如下：P1.1P1.7: MLS-12864液晶显示器的8位数据输入；P3.0P3.5: MLS12864液晶显示器的控制信号输入；P3.0: RXD(串行口输入端引脚)。 图2.3液晶显示系统的原理图2.3 大屏幕告示器显示板的原理及组成大屏幕告示器显示板的原理见图2.4。同样采用AT89S52单片机，其完成的主要工作是接受从主控制系统异步通讯传输过来的数据与控制信息，在接受到主控系统送来的信息正确无误的确认命令后，将数字信息输入串行输入并行输出移位寄存器CD4094，进行LED显示，同时控制显示器的转

9、动停止（控制信号控制电机正反转）。AT89S52具体的引脚连接如下：P0.6、P0.7: 大屏显示牌正、反转控制； P1.6、P3.1: 屏幕转动行程开关信号；P3.0 ：RXD(串行口输入端引脚)；P0.1、P0.5: CD4094时钟信号；P0.2、P0.4: CD4094煤串行数据输入端；P0.0、P0.3 ：D4094并行输出控制信号输入端。图2.4大屏幕告示器显示板的原理图第三章 控制系统的硬件设计硬件系统的设计主要是在满足设计要求的前提下,选择合适的芯片以及电路连接方式,以提高系统的性和性价比 。3.1 主控制器部分设计3.1.1 CPU 的选择 CPU是其核心部分，应根椐信息处理需要选择合适的芯片，在田径比赛比分告示器系统中，由于需要一个串口通过RS-232总线与PC机相连，又需要一个串口通过电流环与液晶显示系统和大屏幕显示系统进行通讯，为减小系统的花销，提高软件实时性，所以采用具有双串口的芯片W77E58。为更好的和PC机通讯，设定晶振为11.0592MHZ。 一、W77E58简介W77E58是台湾华邦公司（Inbond）生产的与MCS51系列单片机兼容的可多次编程的快速微处理器，在它内部集成有32K的可重复编程的flash ROM,256字节的片内存储器，1K的MOVX指令访问的SRAM，可编程的看门狗定时器,3个16位定时器，2个增强型的全双工串行口，片内RC震荡器，双16位数据指针等诸多功能。在很多场合，几乎不用扩展外围芯片就能够满足系统要求，而且，由于它采用了全新设计的微处理器内核，去除多余的时钟和存储周期，因此，在相同的晶振频率下，根据不同的指令类型，其运行速度一般比传统8051系列快1.5

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