電子計分器畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文 （設(shè) 計）</p><p>　　設(shè)計題目：電子計分器設(shè)計與實現(xiàn)</p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息工程 </p><p>　　班 級

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　學(xué) 部 計算機學(xué)部 </p><p>　　答辯日期 2012年05月19日 </p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書</p><p>　　本表一式三份，學(xué)生本人、指導(dǎo)教師、學(xué)部各一份。</p&g

3、t;<p><b>　　電子計分器</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　21世紀(jì)是電子技術(shù)飛速發(fā)展的時代，如今我們的生活越來越離不開電子技術(shù)近從我們生活中離不開的電腦、電視機、電風(fēng)扇、洗衣機電冰箱空調(diào)等，遠(yuǎn)到人們的生產(chǎn)、醫(yī)療保險、國防教育等，都離不開電子技術(shù)。下面就以電子計分器電路為例來具體

4、說明電子產(chǎn)品的特點。</p><p>　　本文設(shè)計一種有AT89C51編程控制LED七段數(shù)碼管作顯示的球賽計時計分系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有賽程定時設(shè)置、賽程時間暫停、及時刷新A、B隊雙方的成績以及賽后成績暫存等功能。它具有價格低廉、性能穩(wěn)定、操作方便且易攜帶等特點。廣泛適合各類學(xué)校與小團體作為賽程計時計分。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89C51、LED七段數(shù)碼管</p><

5、;p>　　Electronic scoring device</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Twenty-first Century is the rapid development of electronic technology of the times, more and more of our lives no

6、w is inseparable from the electronic technology in the past from the we can't live without computer, TV, electric fans, washing machine freezer air conditioning, much to the people's production, medical insurance

7、, defense and education, are inseparable from the electronic technology. The following points on the electronic circuit as an example to specify the characteristics of electr</p><p>　　This paper designed a A

8、T89C51 programming control of LED seven digital tube display game timing and scoring system. The system has a race timing settings, schedule time to pause, timely refresh A, B team scores and achievements of the game bot

9、h temporary and other functions. It has a low price, stable performance, convenient operation and easy to carry and so on. Suitable for all kinds of schools and small groups as schedule time scoring.</p><p>

10、　　Key words: AT89C51, LED seven digital tube</p><p><b>　　分享到 </b></p><p><b>　　翻譯結(jié)果重試</b></p><p>　　抱歉，系統(tǒng)響應(yīng)超時，請稍后再試</p><p>　　支持中英、中日在線互譯 </p>

11、;<p>　　支持網(wǎng)頁翻譯，在輸入框輸入網(wǎng)頁地址即可 </p><p>　　提供一鍵清空、復(fù)制功能、支持雙語對照查看，使您體驗更加流暢</p><p><b>　　分享到 </b></p><p><b>　　翻譯結(jié)果重試</b></p><p>　　抱歉，系統(tǒng)響應(yīng)超時，請稍后再試&l

12、t;/p><p>　　支持中英、中日在線互譯 </p><p>　　支持網(wǎng)頁翻譯，在輸入框輸入網(wǎng)頁地址即可 </p><p>　　提供一鍵清空、復(fù)制功能、支持雙語對照查看，使您體驗更加流暢</p><p><b>　　分享到 </b></p><p><b>　　翻譯結(jié)果重試</b&g

13、t;</p><p>　　抱歉，系統(tǒng)響應(yīng)超時，請稍后再試</p><p>　　支持中英、中日在線互譯 </p><p>　　支持網(wǎng)頁翻譯，在輸入框輸入網(wǎng)頁地址即可 </p><p>　　提供一鍵清空、復(fù)制功能、支持雙語對照查看，使您體驗更加流暢</p><p><b>　　目 錄</b>&l

14、t;/p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　第2章 設(shè)計方案2</p><p>　　第3章 電子計分器的控制模塊3</p>&

15、lt;p>　　3.1.1 蜂鳴器3</p><p>　　3.1.2 單片機3</p><p>　　3.1.3 按鍵控制4</p><p>　　3.1.4 LED輸出顯示5</p><p>　　3.2 電路參數(shù)及元器件的選擇6</p><p>　　3.3 核心器件的介紹6</p>

16、<p>　　3.3.1 51單片機及其管腳的介紹6</p><p>　　3.3.2 LED數(shù)碼管介紹9</p><p>　　3.4 四大單元模塊的連接10</p><p>　　3.4.1 單片機與PC機的連接10</p><p>　　3.4.2 單片機與LED的連接12</p><p>

17、;　　3.5 電子計分器總原理圖12</p><p>　　第4章 電子計分器的軟件設(shè)計14</p><p>　　4.1 電子計分器軟件設(shè)計原理14</p><p>　　4.2 軟件設(shè)計圖及功能14</p><p>　　4.3 主要軟件設(shè)計流程圖及說明15</p><p>　　4.4 軟件程序代碼

18、18</p><p>　　第5章 電子計分器的調(diào)試25</p><p>　　第6章 電子計分器系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù)26</p><p>　　6.1 系統(tǒng)仿真26</p><p>　　6.2 系統(tǒng)仿真的參數(shù)分析27</p><p>　　6.3 系統(tǒng)仿真的結(jié)果圖27</p><p>

19、;<b>　　結(jié) 論29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　致 謝31</b></p><p>　　電子計分器的設(shè)計與實現(xiàn)</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p

20、><p>　　在市面上有很多籃球計分器，有電子線路設(shè)計的，有各種單片機設(shè)計的，但作為現(xiàn)在我接觸到最多的還是51單片機?，F(xiàn)在市面上還出現(xiàn)了紅外線自動計分器，紅外傳感器且顯示面板位于籃板上的籃球計分器，包括紅外線計數(shù)器發(fā)射頭、紅外線計數(shù)器接收頭與起計數(shù)與控制作用的處理控制器，其特別之處在于：所述的計數(shù)器接收頭設(shè)置于籃板表面上球框架的底部，所述的計數(shù)器發(fā)射頭設(shè)置于球框架上與計數(shù)器接收頭相對的位置處；所述的處理控制器的輸出端

21、口還連接有顯示模塊，所述顯示模塊設(shè)置于籃板表面的上部位置。本實用新型可實現(xiàn)對籃球比賽的自動計分，方便了比賽運動員；顯示模塊設(shè)置于籃板表面的上部，更加有利于觀眾與比賽運動員即時了解比賽狀態(tài)。</p><p>　　而且現(xiàn)在國際上的計分器主要是運用到體育館中，體育館計時記分設(shè)備是用于各類室內(nèi)、室外體育比賽場館所舉辦的各種球類比賽中使用的一套便攜式“計時記分系統(tǒng)”。</p><p>　　隨著單片機

22、載各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多用單片機作控制的球賽計時計分器系統(tǒng)也應(yīng)運產(chǎn)生，用單片機控制LCD液晶顯示器計時計分器，用單片機控制LED七段顯示器計時計分器等。</p><p>　　本文設(shè)計一種有AT89C51編程控制LED七段數(shù)碼管作顯示的球賽計時計分系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有賽程定時設(shè)置、賽程時間暫停、及時刷新A、B隊雙方的成績以及賽后成績暫存等功能。它具有價格低廉、性能穩(wěn)定、操作方便且易攜帶等特點。廣泛適合各類學(xué)校與小團體

23、作為賽程計時計分。</p><p>　　本設(shè)計主要是運用單片機自動產(chǎn)生時間顯示。而且主要的是采用國際籃聯(lián)的規(guī)定采用的是四節(jié)四十分鐘計時。每十分鐘暫停一次，而且由蜂鳴器自動提醒一小節(jié)結(jié)束。在重啟開始按鈕后，時間又繼續(xù)計時，而且本實驗主要是采用的倒計時，當(dāng)需要中場休息或者換人暫停的時候只需要按下暫停按鈕就可以了，倘若需要繼續(xù)那么久需要按一下開始按鈕就行了。而且本設(shè)計的界面簡單只有6顆實用按鍵，兩顆分別為開始與暫停，兩

24、顆分別為兩隊加分軟件，還有重啟按鈕與電源按鈕，簡單易操作。</p><p><b>　　第2章 設(shè)計方案</b></p><p>　　本系統(tǒng)是以匯編語言作為編輯語言，采用單片機AT89C51作為本設(shè)計的核心元件，。利用7段共陰LED作為顯示器件。在此設(shè)計中共接入了8個7段共陽LED顯示器，其中四位作為倒計時時間顯示，其中一二位作為時間顯示的秒數(shù)顯示，本實驗主要是采用

25、先給時間顯示置60分鐘的倒計時，其中三四位作為分顯示。還有四位作為分?jǐn)?shù)顯示，分為兩組，每兩個顯示為一組作為分?jǐn)?shù)顯示，本著實際的計分結(jié)果課最高計分為99分鐘，分別表示個位，十位，用于記錄該隊的分?jǐn)?shù)，能夠滿足籃球比賽的需要。并設(shè)置有5個按鍵：K1，K2，K3，K4，K5。當(dāng)比賽A隊得1分時，按下k1鍵加1分，得2分時按k1鍵兩下加2分，得3分時按下k1鍵三次加3分。當(dāng)比賽B隊得1分時，按下k2鍵加1分，得2分時按k2鍵兩下加2分，得3分時按

26、下k2鍵三次加3分，其中K3，K4鍵分別暫停與開始鍵，K5是單片機復(fù)位鍵。因所設(shè)計的籃球賽計分器功能較少，電路結(jié)構(gòu)也相對簡單。</p><p>　　本次設(shè)計選用的芯片為AT89C51，顯示部分用的是LED數(shù)碼管顯示。</p><p>　　圖2.1 硬件平臺功能框圖</p><p>　　此方案實現(xiàn)的時間顯示精確，而且體現(xiàn)了單片機的功能，本作畢業(yè)設(shè)計的目的它很好的反應(yīng)出

27、了單片機的性能，而且它的電路簡潔，電路簡單易于控制，而且時間做的是倒計時，采用的是最接近機械語言的匯編語言，修改程序能夠應(yīng)用其他的各種比賽例如排球賽，單片機的成本價低，制造出的電路廉價。</p><p>　　第三章 電子計分器的控制模塊</p><p>　　3.1 四大單元模塊功能介紹及電路原理圖</p><p>　　本設(shè)計其中包括單片機模塊部分，鍵控輸入部分，L

28、ED顯示部分，蜂鳴器報警部分的介紹。</p><p><b>　　3.1.1 蜂鳴器</b></p><p>　　根據(jù)本次設(shè)計要求，我采用了一個二極管與一個蜂鳴器來實現(xiàn)聲光報警，并用一個三極管來驅(qū)動蜂鳴器，本設(shè)計主要是參考CBA的籃球比賽時間設(shè)計的，所以每十分鐘暫停一下，然后就驚醒報警，當(dāng)按下暫?；騽t開始鍵的時候蜂鳴器都自動消音。起電路圖如圖3.1所示。</p&

29、gt;<p>　　圖3.1蜂鳴器報警部分</p><p><b>　　3.1.2 單片機</b></p><p>　　本部分模塊是本設(shè)計的核心部分，此模塊應(yīng)用的是51單片機。單片機的全稱為單片機微型計算機，它是把組成微型計算機的各功能部件，如中央處理器、隨機存取儲存器、只讀存儲器，I/O接口電路，定時/計數(shù)器，以及串口通信接口等部件制作在一塊集成芯片上。

30、</p><p>　　單片機的P0口外接8段LED顯示的片選端，當(dāng)需要改變那個LED的內(nèi)容的時候就需要把它點亮選中，P2口作為8端LED的內(nèi)容輸入端，根據(jù)設(shè)計的需要點亮相應(yīng)的LED燈而顯示時間。P1.1與P1.0分別作為籃球計分的輸入接口端口。P3.2與P3.3作為籃球計分器的開始暫停端的輸入口。P3.4就作為當(dāng)時間到時的報警輸出端口。本設(shè)計主要是采用了單片機的內(nèi)部的計數(shù)器與外部中斷方式才實現(xiàn)的控制與顯示。其結(jié)構(gòu)

31、圖如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.2單片機模塊原理圖</p><p><b>　　3.1.3按鍵控制</b></p><p>　　在本次設(shè)計中主要采用了五顆鍵，分別是復(fù)位鍵，時間暫停鍵，開始鍵，A隊加分鍵，B隊加分鍵。分別表述為K1，K2，K3，K4，K5。當(dāng)比賽A隊得1分時，按下k1鍵加1分，得2分時按k1鍵兩下加2分，得3分時按

32、下k1鍵三次加3分。當(dāng)比賽B隊得1分時，按下k2鍵加1分，得2分時按k2鍵兩下加2分，得3分時按下k2鍵三次加3分，其中K3，K4鍵分別暫停與開始鍵，K5是單片機復(fù)位鍵。A，B對加分鍵分別接在單片機的P1.0與P1.1口上的，當(dāng)來一個P1.0來一個高電平則A隊計分顯示加一分，當(dāng)P1.1來一個高電平則B隊的計分顯示加一分，當(dāng)按下暫停鍵時LED時間暫停，當(dāng)按下開始時時間顯示繼續(xù)開始時間跳動。當(dāng)按下復(fù)位鍵時所有的記時計分從新開始，其結(jié)構(gòu)圖如圖

33、3.3所示。</p><p>　　圖3.3鍵控輸入模塊原理圖</p><p>　　3.1.4 LED輸出顯示</p><p>　　本模塊主要是采用的七段顯示來顯示倒計時，分別用四個數(shù)碼管，一組為時間顯示，本次設(shè)計主要是采用的倒計時設(shè)計，采用一個小時的倒計時。另一組就為計分顯示設(shè)計，這一組的其中相連中的一個表示A隊的分?jǐn)?shù)顯示，另外兩個表示B對的分?jǐn)?shù)顯示。而且外接的單片

34、機的P0口做為片選輸入端，P1作為段碼的輸入端，而且本次采用的共陽極八段LED顯示。其電路圖如3.4與3.5所示。</p><p>　　點亮LED顯示器有兩種方式：一是靜態(tài)顯示；二是動態(tài)顯示。在本次設(shè)計中，采用的是動態(tài)顯示。</p><p>　　這種電路的優(yōu)點在于：在同一時間可以顯示不同的字符；但缺點就是占用端口資源較多。從下圖可以看出，每位LED顯示器需要單獨占用8根端口線，因此，在數(shù)據(jù)

35、</p><p>　　較多的時候，往往不采用這種設(shè)計，而是采用動態(tài)顯示方式。</p><p>　　所謂動態(tài)顯示，就是將要顯示的多位LED顯示器采用一個8位的段選端口，然后采用動態(tài)掃描一位一位地輪流點亮各位顯示器。</p><p>　　圖3.4 分?jǐn)?shù)顯示部分</p><p>　　圖3.5時間顯示部分</p><p>　

36、　3.2電路參數(shù)及元器件的選擇</p><p>　　本次設(shè)計對內(nèi)外存要求都不大，所以本次設(shè)計選擇的是STC89C51單片機。而且采用的是共陽極七段LED顯示。為方便時間計算單片機主要是采用的12MHZ的晶振。</p><p>　　3.3 核心器件的介紹</p><p>　　3.3.1 51單片機及其管腳的介紹</p><p>　　單片機最系統(tǒng)

37、包括晶體振蕩電路，復(fù)位開關(guān)與電源部分。本系統(tǒng)采用的是12.0592MHZ晶振；復(fù)位電路在單片機中是很重要的，它可以完成單片機的初始化也可以在死機狀態(tài)下重啟單片機。在本設(shè)計中采用的是手動復(fù)位。</p><p>　　STC89C51單片機是由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備與輸出設(shè)備共五個基本部分組成的。單片機是把包括運算器、控制器、少量存儲器、最基本的輸入輸出口電路、串行口電路、定時電路與中斷定時電路等都集成在一個

38、尺寸有限的芯片上。</p><p>　　通常單片機由單個集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包括有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器與I/O接口電路等。因此單片機只需要與適當(dāng)?shù)能浖?，及外部設(shè)備相結(jié)合便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b>

39、;</p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可負(fù)載8個TTL門電路。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入；P0能夠用于外部程序的數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址第八位。在FIASH編程時，P0 口做原碼輸入口時，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時P0輸出原碼，這時P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，

40、P1口緩沖器能接收輸出4個TTL門電路。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉電阻的緣故。在FLASH編程與校驗時，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電路。當(dāng)P2口被寫1時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻被拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳

41、被外部拉低將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉電阻的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器以及16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址1時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫的時候，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程與校驗時接收高八位控制信號與地址信號。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器的時候，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位

42、字節(jié)。在FLASH編程期間此引腳用于輸入編程脈沖。但在平時ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器的時候，將跳過一個ALE脈沖。倘若想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。這時 ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外該引腳被略微拉高。倘若微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止置位無效。</p>

43、<p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電路。當(dāng)P3口寫入1后，它們被內(nèi)部上拉為高電平并用作輸入。作為輸入由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊

44、功能口，P3口同時為閃爍編程與編程校驗接收一些控制信號。如表3.1所示：</p><p>　　表3.1 AT89C51特殊功能表</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的時候，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。在由外部程序存儲器取期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。</p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電

45、平的時候，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH不管是否有內(nèi)部程序存儲器）。當(dāng)/EA端保持高電平時，注意加密方式1的時候，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</

46、p><p>　　P3-P0口都是并行I/O口都可用于數(shù)據(jù)的輸入與輸出，但P2口與P0口除了可進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入與輸出外，通常都用來構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線與地址總線。P3-P1這3個口都是準(zhǔn)雙向口。P3口的口線具有第二功能，在這4個口中只有P0口是一個真正雙向的口，為系統(tǒng)提供一些控制信號。單片機管腳圖如圖3.6所示。</p><p>　　圖3.6 單片機管腳圖</p><p>　

47、　3.3.2 LED數(shù)碼管介紹</p><p>　　LED顯示器又稱為數(shù)碼管，LED顯示器由8個發(fā)光二極管組成。中7個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個點形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。</p><p>　　段數(shù)碼管又分共陰和共陽兩種顯示方式。如果把7段數(shù)碼管的每一段都等效成發(fā)光二極管的正負(fù)兩個極，那共陰就是把abcdefg這7個發(fā)光二極管的

48、負(fù)極連接在一起并接地；它們的7個正極接到7段譯碼驅(qū)動電路74LS48的相對應(yīng)的驅(qū)動端上（也是abcdefg）！此時若顯示數(shù)字1，那么譯碼驅(qū)動電路輸出段bc為高電平，其他段掃描輸出端為低電平，以此類推。如果7段數(shù)碼管是共陽顯示電路，那就需要選用74LS47譯碼驅(qū)動集成電路。共陽就是把abcdefg的7個發(fā)光二極管的正極連接在一起并接到5V電源上，其余的7個負(fù)極接到74LS47相應(yīng)的abcdefg輸出端上。無論共陰共陽7段顯示電路，都需要加

49、限流電阻，否則通電后就把7段譯碼管燒壞了！限流電阻的選取是：5V電源電壓減去發(fā)光二極管的工作電壓除上10ma到15ma得數(shù)即為限流電阻的值。發(fā)光二極管的工作電壓一般在1.8V--2.2V，為計算方便，通常選2V即可！發(fā)光二極管的工作電流選取在10-20ma，電流選小了，7段數(shù)碼管不太亮，選大了工作時間長了發(fā)光管易燒壞！對于大功率7段數(shù)碼管可根據(jù)實際情況來選取限流電阻及電阻的瓦數(shù)！ 74LS48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯</p&g

50、t;<p>　　圖3.7 BCD七段譯碼器驅(qū)動器</p><p>　　圖3.8 七段數(shù)碼管引腳圖</p><p>　　3.4 四大單元模塊的連接</p><p>　　3.4.1 單片機與pc機的連接</p><p>　　為了能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的檢測電壓，需要單片機與PC機進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。異步串行通信時最常用的，也是本設(shè)計中所采用的。

51、 </p><p>　　在PC機上，串行口指的是RS232串行通信端口。本設(shè)計采用的是9針的連接頭。其結(jié)構(gòu)如圖3.9所示。</p><p>　　圖3.9 RS232結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3.9中RXD：接收數(shù)據(jù)；TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)；DTR:數(shù)據(jù)終端就緒；DSG：數(shù)據(jù)裝置就緒；RTS:發(fā)送請求；CTS:清除發(fā)送。 </p><

52、;p>　　串行通信接口在本設(shè)計中的作用是：數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式的傳送。將單片機采集回來的數(shù)據(jù)送到PC機去處理。通過串行口一次只能傳送一個字節(jié)，而控制信息與數(shù)據(jù)都是在單線上移動，所以需要通信協(xié)議，常用的通信協(xié)議如下：一個起始位；8個或7個數(shù)據(jù)位；奇偶校驗位；一個或兩個停止位；傳輸速度即波特率</p><p>　　串行口主要由發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器、發(fā)送控制器、輸出門控電路、接收數(shù)據(jù)緩沖器、接收控制器、輸入移位寄存器等組

53、成。接收數(shù)據(jù)緩沖器只能讀出不能寫入。發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器只能寫入不能讀出。故兩個緩沖器共用一個符號---特殊功能寄存器：SBUF。另外還有兩個特殊功能寄存器SCON,PCON,分別用來控制串行口的工作方式與波特率。</p><p>　　考慮到通信程序之間采用軟件握手以及降低編寫PC與單片機的程序的復(fù)雜性，PC機與單片機之間的連接只采用了RS232接口中的RXD、GND、TXD。因為由PC出來的是RS232的電平，而單片

54、機是典型的TTL電平，因此在PC與單片機的連接中必須要有電平轉(zhuǎn)換，本設(shè)計中采用的是MAX232電平轉(zhuǎn)換電路。工作時只需要單一的+5V電源。其片內(nèi)有2個發(fā)送器與2個接收器。有TTL信號輸入/RS-232C輸出功能也有RS-232C輸入/TTL輸出的功能。它是RS-232C雙工發(fā)送器/接收器接口電路芯片。由于芯片內(nèi)部有自升壓的電平倍增電路，將+5V轉(zhuǎn)換成-10V到+10V，滿足RS-232C標(biāo)準(zhǔn)對邏輯1與邏輯0的電平的要求。</p&g

55、t;<p>　　其連接如圖3.10所示。</p><p>　　圖3.10 RS232與MAX232的連接</p><p>　　3.4.2 單片機與LED的連接</p><p>　　為了使電路簡單采用了8位2組的數(shù)碼管動態(tài)顯示方式。圖3.11為數(shù)碼管動態(tài)顯示器電路的鏈接部分。</p><p>　　圖3.11八段LED顯示與單片機的

56、連接部分</p><p>　　3.5電子計分器總原理圖</p><p><b>　　如圖3.12</b></p><p>　　圖3.12 電子計分器總原理圖 </p><p>　　電子計分器的軟件設(shè)計</p><p>　　4.1 電子計分器軟件設(shè)計原理</p><p>

57、;　　在研制單片機應(yīng)用系統(tǒng)時大多采用匯編語言作為軟件工具，本文所需程序均由匯編語言編寫，其優(yōu)點是生成代碼短，測量精度高。本設(shè)計的軟件設(shè)計主要是采用的KEIL軟件。</p><p>　　KEIL是一個匯編語言的集成開發(fā)環(huán)境，主要面向匯編語言的初學(xué)者。 它提供了一個在Windows界面下的匯編語言開發(fā)環(huán)境具有了一般的集成開發(fā)環(huán)境所提供的功能。例如：原來需要煩瑣的命令行才能完成的工作，現(xiàn)在只需要簡單的鼠標(biāo)單擊就可以完成

58、，而且復(fù)雜的參數(shù)也只要進(jìn)行一下設(shè)置就可以了。它會截獲錯誤信息，并顯示在錯誤窗口上只要點擊一下錯誤信息，對應(yīng)的錯誤行就會在編輯窗口突出顯示出來。</p><p>　　4.2 軟件設(shè)計圖及功能</p><p>　　本設(shè)計主要主要是實現(xiàn)了計分與顯示兩個功能?；@球比賽計分器其實就是一個計數(shù)器，本次設(shè)計就是利用單片機中的定時/計數(shù)器來實現(xiàn)其計分的功能。在51單片機中有兩個16位的定時/計數(shù)器T1、T

59、0。它們分別由TH1、TL1與TH0、TL0組成，它們均是8位寄存器，在特殊功能寄存器中占地址8AH-8DH。它們用于存放定時或計數(shù)的初始值。此外，內(nèi)部還有一個8位的控制寄存器TCON與一個8位的方式寄存器TMOD，用于選擇與控制定時/計數(shù)器的工作，將工作方式控制字寫入TMOD寄存器。</p><p>　　根據(jù)定時時間要求或計數(shù)要求計算計數(shù)器初值，啟動定時器/計數(shù)器，即將TRX置位。</p><

60、;p>　　將計數(shù)初值寫入TLX與THX寄存器。</p><p>　　倘若工作于中斷方式，需置位EA（中斷總開關(guān)）及ETX（允許定時/計數(shù)器中斷），并編寫中斷服務(wù)程序。軟件結(jié)構(gòu)圖如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1主程序流程圖</p><p>　　主要軟件設(shè)計流程圖及說明</p><p>　　計分器主要采用了中斷溢出與外部中斷來

61、寫的程序，該程序主要包括以下幾部分，定時器TO的溢出中斷。還有外接開關(guān)的外部中斷0與外部中斷1。</p><p>　　當(dāng)定時器T0的計數(shù)器的TF0產(chǎn)生溢出是則跳到中斷程序INT_TIMER0，這段程序主要是對LED燈的掃描輸出，當(dāng)中斷一次則掃描一次。而且調(diào)節(jié)T0的計數(shù)時間就能調(diào)節(jié)LED的掃描時間，當(dāng)時間過長時會讓覺得LED等多閃。所以根據(jù)人眼選擇合適的時間。程序如下：</p><p>&l

62、t;b>　　ORG 000BH</b></p><p>　　LJMP INT_TIMER0</p><p>　　INT_TIMER0:</p><p><b>　　PUSH 0</b></p><p><b>　　PUSH DPH</b></p><p>&

63、lt;b>　　PUSH DPL</b></p><p>　　;MOV TH0,#TIMERH</p><p>　　;MOV TL0,#TIMERL</p><p>　　MOV P2,#0FFH ;</p><p>　　MOV P0,#0FFH ;</p><p>　　MOV P1,#00H<

64、/p><p>　　MOV A,INT_CNT</p><p><b>　　INC A</b></p><p>　　ANL A,#07H ;只要兩位</p><p>　　MOV INT_CNT,A</p><p>　　ADD A,#DISPLAY_BUF ; [0,7]+30h=[30h,37h]&l

65、t;/p><p><b>　　MOV R0,A</b></p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　CPL A ;累加器求反</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　MOV DPTR ,

66、 #LED_SET</p><p>　　MOV A,INT_CNT</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P2,A</b></p><p><b>　　POP DPL</b></p><p><b>　　POP DPH

67、</b></p><p><b>　　POP 0</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　其程序結(jié)構(gòu)如圖4.2所示</p><p>　　圖4.2定時器T0中斷程序結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　籃球計分器有開始暫停的功能，當(dāng)按下按鍵時

68、相應(yīng)的中斷就會響應(yīng)，當(dāng)中斷0響應(yīng)時就會使得計分開始，同樣當(dāng)暫停按鈕按下去的時候就會使的得計分與時間顯示暫停。其程序如下：</p><p>　　ORG 0003H ;INT0</p><p>　　LJMP INT0L</p><p>　　ORG 0013H ;INT1</p><p>　　LJMP INT1L</p>&

69、lt;p><b>　　INT0L:</b></p><p>　　SETB P3.4</p><p>　　SETB TR1</p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　INT1L: </b></p><p>　　S

70、ETB P3.4</p><p><b>　　CLR TR1</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　程序結(jié)構(gòu)圖如圖4.3與4.4所示。</p><p>　　圖4.3外部中斷0程序結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖4.4外部中斷1程序結(jié)構(gòu)

71、圖</p><p>　　主程序是本程序最重要的部分，當(dāng)結(jié)構(gòu)幾個中斷響應(yīng)就完成了本程序的功能。而且在主程序中采用了子程序也采用了子程序循環(huán)程序，對已A/B隊計分又采用的查詢方式來給A/B隊加分的。其程序結(jié)構(gòu)圖如圖4.5所示。</p><p>　　圖4.5主程序詳細(xì)流程圖</p><p><b>　　軟件程序代碼</b></p>&l

72、t;p>　　TIMERH EQU 050H</p><p>　　TIMERL EQU 0H</p><p>　　TIMER1HEQU 0H</p><p>　　TIMER1L EQU 0H</p><p>　　INT_CNT EQU 50H</p><p>　　DISPLAY_BUF EQU

73、30H</p><p>　　CONTER_BCD0 EQU 40h</p><p>　　CONTER_BCD1 EQU 41H</p><p>　　CONTER_BCD2 EQU 42H</p><p>　　CONTER_BCD3 EQU 43H</p><p>　　CONTER_BCD4 EQU 44h&l

74、t;/p><p>　　CONTER_BCD5 EQU 45H</p><p>　　CONTER_BCD6 EQU 46H</p><p>　　CONTER_BCD7 EQU 47H</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　LJMP START</p&g

75、t;<p><b>　　ORG 000BH</b></p><p>　　LJMP INT_TIMER0</p><p>　　ORG 0003H ;INT0</p><p>　　LJMP INT0L</p><p>　　ORG 0013H ;INT1</p><p>　　LJM

76、P INT1L</p><p><b>　　START:</b></p><p>　　MOV SP,#50H</p><p><b>　　MOV B,#3H</b></p><p><b>　　CLR P1.0</b></p><p><b&g

77、t;　　CLR P1.1</b></p><p>　　MOV CONTER_BCD0,#10</p><p>　　MOV CONTER_BCD1,#6</p><p>　　MOV CONTER_BCD2,#10</p><p>　　MOV CONTER_BCD3,#6</p><p>　　MOV CONT

78、ER_BCD4,#1</p><p>　　MOV CONTER_BCD5,#1</p><p>　　MOV CONTER_BCD6,#1</p><p>　　MOV CONTER_BCD7,#1</p><p>　　MOV TMOD , #12H</p><p>　　MOV TH0,#TIMERH</p>

79、<p>　　MOV TL0,#TIMERL</p><p>　　MOV TH1,#TIMER1H</p><p>　　MOV TL1,#TIMER1L </p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　SETB EA</b></p>&l

80、t;p><b>　　SETB TR0</b></p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p><b>　　SETB EX0</b></p><p><b>　　SETB IT0</b></p><p><b>　　S

81、ETB EX1</b></p><p><b>　　SETB IT1</b></p><p>　　MAIN: </p><p><b>　　JNB TF1,$</b></p><p><b>　　CLR ET0</b></p><p&

82、gt;<b>　　CLR TF1</b></p><p>　　MOV TH1,#TIMER1H</p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p>　　MOV TL1,#TIMER1L</p><p>　　SHIJIAN:</p><p>　　DEC C

83、ONTER_BCD0</p><p>　　MOV A,CONTER_BCD0</p><p>　　CJNE A,#0,NOT_EQU0</p><p>　　MOV CONTER_BCD0,#10</p><p>　　DEC CONTER_BCD1</p><p>　　MOV A,CONTER_BCD1</p>

84、;<p>　　CJNE A,#0,NOT_EQU0</p><p>　　MOV CONTER_BCD1,#6</p><p>　　DEC CONTER_BCD2</p><p>　　MOV A,CONTER_BCD2</p><p>　　CJNE A,#0,NOT_EQU0</p><p><b&g

85、t;　　CLR TR1</b></p><p><b>　　CLR P3.4</b></p><p>　　MOV CONTER_BCD2,#10</p><p>　　DEC CONTER_BCD3</p><p>　　MOV A,CONTER_BCD3</p><p>　　CJNE

86、 A,#0,NOT_EQU0</p><p>　　MOV CONTER_BCD3,#6</p><p><b>　　;RET</b></p><p><b>　　;時間顯示倒計時</b></p><p>　　IR1 :LCALL ADUI</p><p>　　IR2 :

87、LCALL BDUI </p><p>　　NOT_EQU0: </p><p>　　JB P1.0 ,IR1</p><p>　　JB P1.1 , IR2</p><p>　　NOT_EQU1:</p><p>　　MOV R0, #3</p><p>　　MOV

88、R1, CONTER_BCD0</p><p>　　LCALL LED_DISPLAY</p><p>　　MOV R0, #2</p><p>　　MOV R1, CONTER_BCD1</p><p>　　LCALL LED_DISPLAY</p><p>　　MOV R0, #1</p>

89、<p>　　MOV R1, CONTER_BCD2</p><p>　　LCALL LED_DISPLAY</p><p>　　MOV R0, #0</p><p>　　MOV R1, CONTER_BCD3</p><p>　　LCALL LED_DISPLAY</p><p>　　MOV R0

90、, #7</p><p>　　MOV R1, CONTER_BCD4</p><p>　　LCALL LED_DISPLAY</p><p>　　MOV R0, #6</p><p>　　MOV R1, CONTER_BCD5</p><p>　　LCALL LED_DISPLAY</p>&l

91、t;p>　　MOV R0, #5</p><p>　　MOV R1, CONTER_BCD6</p><p>　　LCALL LED_DISPLAY</p><p>　　MOV R0, #4</p><p>　　MOV R1, CONTER_BCD7</p><p>　　LCALL LED_DISPL

92、AY</p><p><b>　　NOFLOW:</b></p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　; R0->位置[0,7]，R1 BCD[0,9]</p><p>　　; 返回 段碼數(shù)據(jù)放到 30H-37H</p><p>　　LE

93、D_DISPLAY:</p><p>　　PUSH 0 ;R0</p><p>　　PUSH 1 ;R1</p><p>　　MOV DPTR,#LED_SEG</p><p><b>　　MOV A,R1</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p

94、><b>　　MOV R1,A</b></p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　ADD A,#DISPLAY_BUF</p><p><b>　　MOV R0,A</b></p><p><b>　　MOV A,R1</b

95、></p><p><b>　　MOV @R0,A</b></p><p><b>　　POP 1</b></p><p><b>　　POP 0</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b

96、>　　ADUI: </b></p><p>　　INC CONTER_BCD4</p><p>　　LOOP1: JNB P1.0 , JUXUA</p><p>　　SJMP LOOP1</p><p>　　JUXUA: </p><p>　　MOV A,CONTER_BCD4&

97、lt;/p><p>　　CJNE A,#10,NOT_EQU1</p><p>　　MOV CONTER_BCD4,#0</p><p>　　INC CONTER_BCD5</p><p>　　MOV A,CONTER_BCD5</p><p>　　CJNE A,#10,NOT_EQU1</p><p&

98、gt;　　MOV CONTER_BCD5,#0</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　BDUI: </b></p><p>　　INC CONTER_BCD6</p><p>　　LOOP2: JNB P1.1 , JUXUB</p><p

99、>　　SJMP LOOP2</p><p><b>　　JUXUB:</b></p><p>　　MOV A,CONTER_BCD6</p><p>　　CJNE A,#10,NOT_EQU1</p><p>　　MOV CONTER_BCD6,#0</p><p>　　INC CON

100、TER_BCD7</p><p>　　MOV A,CONTER_BCD7</p><p>　　CJNE A,#10,NOT_EQU1</p><p>　　MOV CONTER_BCD7,#0</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;在p1口判斷是否有高平信號給籃球加分顯示

101、程序</p><p>　　INT_TIMER0:</p><p><b>　　PUSH 0</b></p><p><b>　　PUSH DPH</b></p><p><b>　　PUSH DPL</b></p><p>　　;MOV TH0,#T

102、IMERH</p><p>　　;MOV TL0,#TIMERL</p><p>　　MOV P2,#0FFH ;</p><p>　　MOV P0,#0FFH ;</p><p>　　MOV P1,#00H</p><p>　　MOV A,INT_CNT</p><p><b>

103、　　INC A</b></p><p>　　ANL A,#07H ;只要兩位</p><p>　　MOV INT_CNT,A</p><p>　　ADD A,#DISPLAY_BUF ; [0,7]+30h=[30h,37h]</p><p><b>　　MOV R0,A</b></p>&l

104、t;p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　CPL A ;累加器求反</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　MOV DPTR , #LED_SET</p><p>　　MOV A,INT_CNT</p><p

105、>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P2,A</b></p><p><b>　　POP DPL</b></p><p><b>　　POP DPH</b></p><p><b>　　POP 0</b></

106、p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　INT0L: </b></p><p>　　SETB P3.4</p><p>　　SETB TR1</p><p><b>　　RETI</b></p><p&

107、gt;　　INT1L: </p><p>　　SETB P3.4</p><p><b>　　CLR TR1</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　LED_SET:</b></p><p>　

108、　DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH</p><p><b>　　LED_SEG: </b></p><p>　　DB 0CH, 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H</p><p>　　DB 80H,90H</p><p><b

109、>　　END</b></p><p>　　第5章 電子計分器的調(diào)試</p><p>　　軟件調(diào)試包括兩個過程，一個是實物系統(tǒng)調(diào)試過程因為本實驗沒有做實物所以只有軟件仿真調(diào)試，另一個是仿真調(diào)試過程，。軟件仿真我主要是采用的PTOTEUS軟件的下載單片機程序來實現(xiàn)的。</p><p>　　在仿真過程中，為了更快看到仿真結(jié)果，我使用了更為簡潔的電路，在

110、校驗LED燈轉(zhuǎn)換的結(jié)果是否正確時，并沒有接鎖存器，同時那些電源也只用了軟件中的標(biāo)號，而是直接將信號輸出到二極管，運行時可直接觀察信號燈亮滅直接用I/O實現(xiàn)片選，在仿真中沒有加上REST鍵用的軟件仿真開始來代替的。</p><p>　　實物系統(tǒng)調(diào)試時，我直接將仿真用的程序改正后調(diào)入系統(tǒng)，結(jié)果并不顯示，原因是板子上的數(shù)碼管是共陽極的，而在仿真時采用的是共陰極。在程序里加入取反語句后，正常顯示。在蜂鳴器鳴叫的設(shè)計中蜂鳴

111、器沒有正常鳴叫報警，后來才發(fā)現(xiàn)時當(dāng)?shù)碗娖綍r蜂鳴器才接通。所以當(dāng)把SETB修改成CLR后蜂鳴器正常鳴叫。</p><p>　　電子計分器系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù)</p><p><b>　　6.1 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　由于沒有做實物出來系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo)我只能用仿真圖來演示，主要參數(shù)就看仿真出來的時間顯示與計分顯示。這次的籃球計分器主要是采

112、用的CBA的比賽規(guī)則，所以當(dāng)十分鐘時就自動暫停一下，并且報警表示本小節(jié)結(jié)束。當(dāng)?shù)谝粋€十分鐘自動暫停的仿真結(jié)果圖6.1如下。</p><p>　　圖6.1十分鐘暫停與報警仿真</p><p>　　當(dāng)打開仿真的時候時間顯示立即開始運行。當(dāng)按下P1.0(A隊計分按鈕)時，仿真結(jié)果圖如圖6.2所示。當(dāng)按下接在p1.1(B隊計分按鈕)接口的按鈕的時候其仿真結(jié)構(gòu)圖如圖6.3所示。</p>

113、<p>　　圖6.2當(dāng)A隊加分時</p><p>　　圖6.3當(dāng)B隊加分時</p><p>　　6.2 對仿真的參數(shù)分析</p><p>　　比較仿真圖與所需要的仿真結(jié)果，當(dāng)A/B隊的加分按鈕按下后A/B分?jǐn)?shù)顯示籃分別加一分。所以在這一點上滿足了設(shè)計要求。當(dāng)P1.0接上高點平時（當(dāng)按下A隊加分按鈕時）程序就會查詢到P1.0為高電平，這個時候就會跳轉(zhuǎn)到分?jǐn)?shù)

114、的段碼加1的程序，當(dāng)它的個位段碼查詢到有低電平時則又會跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的端口輸出。這樣就實現(xiàn)了分?jǐn)?shù)的加分。對于B隊加分也同理。</p><p>　　當(dāng)時間的分?jǐn)?shù)的十位需要借1的時候就關(guān)閉定時器1那么它的段碼掃描程序也就沒法運行，相當(dāng)于只有把定時器打開的最后一個時間的狀態(tài)一直保存就實現(xiàn)了軟件上的暫停同時打開了蜂鳴器報警，只需要按下開始按鈕就可以從新接著計時計分。</p><p>　　6.3 系統(tǒng)仿

115、真的結(jié)果圖</p><p><b>　　如圖6.4</b></p><p>　　圖6.4 系統(tǒng)仿真結(jié)果圖</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在大多數(shù)用C語言編程的情況下我選擇了匯編，能夠清楚的反應(yīng)單片機的內(nèi)存分配問題，而且采用匯編語言寫幾十程序能夠精確到一條機

116、械指令，所以時間非常的精確，這是C語言所不能達(dá)到的。而且本設(shè)計不但能夠計分還能夠顯示時間。我做的籃球計分器非常的簡潔，沒有過多的按鍵只有四顆，所以操作起來非常的方便與簡單。采用程序查詢方式在硬件上也節(jié)約了成本，所以倘若本設(shè)計成本很低，適合批量生產(chǎn)。同時本設(shè)計能夠暫停，開始的功能。</p><p>　　但本設(shè)計為了答辯現(xiàn)在演示方便我的一秒計時沒有精確到一秒。而且本設(shè)計沒有加分系統(tǒng)，倘若加錯分的情況下沒法改變。而且為

117、了方便我只采用了分?jǐn)?shù)60倒計時的情況。而且積分采用的0-99計分，倘若超過99就沒沒辦法計分了。</p><p>　　在設(shè)計中我采用的查詢方式來實現(xiàn)的加分。在開始時倘若按著按鈕的時間過長就會產(chǎn)生加很多分?jǐn)?shù)的情況。最后我采用先測試高低電平，然后在一段時間后檢驗是否有低電平，有就加1這就從檢查高電平變成檢驗有沒有一個負(fù)跳沿而加分，這就變成了按一次加一分。就不再受按鍵時間長短影響。也就在軟件上實現(xiàn)了需要由硬件鎖存器所能

118、產(chǎn)生的脈沖下跳沿觸發(fā)，在硬件上大大的節(jié)約了成本，而且電路看起來方便簡潔。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)以來所學(xué)電路知識的綜合運用，本電路雖然不復(fù)雜但涵蓋了所學(xué)的幾乎所電學(xué)知識。鍛煉了我的綜合實踐能力與動手能力，更加鞏固了我以前所學(xué)的知識。新知識的獲得與電子器件的參數(shù)查找是個棘手問題，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與圖書館資料給我提供了很好的學(xué)習(xí)機會與渠道，但方法與經(jīng)驗給我造成了一定困難，但在此設(shè)計中我掌握了不少這方面的知識。

119、</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳日耀．金屬切削原理[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1985.33－36</p><p>　　[2] 謝維成,等.微機原理與接口技術(shù)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2009.</p><p>　　[3] 陳紅衛(wèi),等.微型計算機基本原理與接口技[M

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