計(jì)算機(jī)控制技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于智能短跑計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)論文</b></p><p>　　作者 學(xué)號(hào) </p><p>　　系部 電子信息學(xué)院 </p><p>　　專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) &

2、lt;/p><p>　　題目 基于智能短跑計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　評(píng)閱教師 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文摘要</p&

3、gt;<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)簡介2</p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案3&

4、lt;/p><p>　　2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的提出3</p><p>　　2.1.1方案一3</p><p>　　2.1.2方案二4</p><p>　　2.1.3方案三5</p><p>　　2.2 方案的確定5</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)6</p><p

5、>　　3.1 主電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.2 控制臺(tái)電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3 信號(hào)裝置設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.4監(jiān)測裝置設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.4.1 監(jiān)測裝置激光發(fā)射器10</p><p>　　3.4.2 監(jiān)測裝置接收轉(zhuǎn)換器10</p><

6、;p>　　3.4.3 監(jiān)測裝置與系統(tǒng)的連接11</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)13</p><p>　　4.1主程序設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.2 搶跑處理20</p><p>　　4.3 計(jì)時(shí)處理23</p><p>　　4.4 成績查詢25</p><p>　　

7、5 系統(tǒng)說明及注意事項(xiàng)26</p><p>　　5.1 系統(tǒng)功能及性能26</p><p>　　5.2 使用說明27</p><p>　　5.3 注意事項(xiàng)28</p><p><b>　　結(jié)論28</b></p><p><b>　　致謝29</b></p&

8、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品的人性化和智能化已經(jīng)非常成熟，其發(fā)展前景仍然不可估量。如今的人們需求的是一種能給自己

9、帶來方便的電子產(chǎn)品，當(dāng)然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？單片機(jī)的引入就是一個(gè)很好的例子。單片機(jī)又稱單片微型計(jì)算機(jī)，也稱為微控制器，是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，單片機(jī)是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的一種大規(guī)模集成電路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O接口和中斷系統(tǒng)于同一硅片上的器件。單片機(jī)的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)正式形成了通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)分支。目前單片機(jī)已滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單

10、片機(jī)的蹤跡。在我們身邊，由單片機(jī)作為主控制器的全自動(dòng)洗衣機(jī)、高檔電風(fēng)扇、電子廚具、變頻空調(diào)、遙控彩電、錄像機(jī)、VCD/DVD機(jī)、組合音響、電子琴等。單片機(jī)已在廣闊的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中表現(xiàn)得淋漓盡致，出盡了風(fēng)頭。從家用消費(fèi)類電器到復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)等辦公自動(dòng)化產(chǎn)品；從智能儀表、工業(yè)測控裝置到CT、MRI、γ刀等醫(yī)療設(shè)備；從數(shù)碼相機(jī)、攝錄一體機(jī)到航天技術(shù)、導(dǎo)航設(shè)備、現(xiàn)代軍事裝備；從形形色色的電子貨幣如電話卡、水電氣卡到身份識(shí)別卡、

11、門</p><p>　　近年來，隨著人們生活水平的提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們開始考慮精神生活的享受，并開始注重身體素質(zhì)的提高。隨著全民健身運(yùn)動(dòng)的深入，田徑運(yùn)動(dòng)已逐步融入到現(xiàn)代人們的生活中。目前，各種群眾競技性運(yùn)動(dòng)會(huì)的計(jì)時(shí)依舊停留在傳統(tǒng)的人工秒表階段。人工秒表由于受到計(jì)時(shí)操作人員的反應(yīng)差異以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等主客觀因素的影響，測量精度和一致性都無法保證。而隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電子計(jì)時(shí)儀已開始應(yīng)用于田徑比賽中，一定

12、程度上提高了工作效率和計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性。然而，對(duì)于一般競賽組織單位而言，電動(dòng)計(jì)時(shí)系統(tǒng)價(jià)格過于昂貴，從而嚴(yán)重制約了它的推廣使用。 </p><p>　　針對(duì)以上實(shí)際情況，本人利用單片機(jī)設(shè)計(jì)了一套新型的短跑計(jì)時(shí)系統(tǒng)。它不僅能精確計(jì)時(shí)，準(zhǔn)確地分辯各跑道運(yùn)動(dòng)員的比賽成績，并能在運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)時(shí)記錄該運(yùn)動(dòng)員的比賽成績，實(shí)時(shí)性優(yōu)于人工秒表。另外，該裝置還具有一致性好，使用便捷，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。</p><p&

13、gt;<b>　　1.2 設(shè)計(jì)簡介</b></p><p>　　短跑規(guī)則規(guī)定每位選手必須采用蹲踞式起跑及使用起跑器。在槍響之前發(fā)令員要發(fā)“預(yù)備”及“各就位”口令讓參賽者完成有關(guān)準(zhǔn)備動(dòng)作。在槍聲響起前參賽者有任何起跑動(dòng)作，屬起跑犯規(guī)。目前短跑采取的是 “一次搶跑”起跑原則，每次短跑比賽中只允許發(fā)生一次搶跑事件，第一次搶跑的運(yùn)動(dòng)員將不會(huì)遭到處罰，而第二次搶跑的運(yùn)動(dòng)員則將被罰出場，即使第一次搶跑的

14、不是他。對(duì)于短跑賽道規(guī)則要求整個(gè)過程中參賽者不得越出其指定之賽道。</p><p>　　根據(jù)要求，以AT89C51單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)短跑計(jì)時(shí)器。系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)測裝置，控制信號(hào)裝置，信號(hào)裝置，控制臺(tái)等部分組成?，F(xiàn)場監(jiān)測裝置由激光發(fā)射器和激光接受其組成，每個(gè)賽道上的起點(diǎn)和終點(diǎn)均安置一現(xiàn)場監(jiān)測裝置，起跑線上的現(xiàn)場監(jiān)測裝置負(fù)責(zé)監(jiān)視參賽者是否搶跑，終點(diǎn)線上的現(xiàn)場監(jiān)測裝置負(fù)責(zé)向控制臺(tái)發(fā)送記錄該參賽者成績的信號(hào)?？刂菩盘?hào)裝置有信號(hào)

15、燈和語音設(shè)備組成，起跑線上的每個(gè)賽道上均設(shè)置紅、綠、黃三信號(hào)燈和語音設(shè)置，以便使每位參賽者都能公平一致的得到發(fā)令信號(hào)。顯示裝置負(fù)責(zé)顯示比賽已進(jìn)行時(shí)間和比賽結(jié)束后顯示每個(gè)賽道上參賽者的成績以及搶跑的賽道?？刂婆_(tái)上配有有一系列按鍵，由操作人員控制。當(dāng)系統(tǒng)開啟后系統(tǒng)處于就緒狀態(tài)，賽道上只有紅色信號(hào)燈亮，顯示器狀態(tài)位顯示 “AA”等待發(fā)令人員在控制臺(tái)按鍵發(fā)令。第一輪當(dāng)操作人員按“命令”按鍵時(shí)顯示狀態(tài)位器顯示 “BB”，起跑線上的語音設(shè)備都發(fā)出“

16、嘀嘀嘀”三聲。若有人搶跑則切換到第二輪，若無人搶跑再按“命令”按鍵信號(hào)燈切換成黃色信號(hào)燈亮，顯示器狀態(tài)位顯示“CC”，語音裝置發(fā)出“嘀嘀”兩聲。第一輪按第二次“命令”鍵后，若有人搶跑則進(jìn)入第二輪，若無人搶跑操作人員再按“命令”按鍵，</p><p>　　本次設(shè)計(jì)注重對(duì)單片機(jī)工作原理以及鍵盤控制及顯示原理的理解，以便今后自己在單片機(jī)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和開發(fā)打下基礎(chǔ)，提高自己的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的理論

17、知識(shí)，做到理論和實(shí)踐相結(jié)合。本次設(shè)計(jì)的重要意義還在于對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)做更進(jìn)一步的了解，同時(shí)還對(duì)單片機(jī)的接口技術(shù)，中斷技術(shù)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器技術(shù)，存儲(chǔ)方式和控制方式作更深層次的了解。此次設(shè)計(jì)更進(jìn)一步了解基本電路的設(shè)計(jì)流程，提高自己的設(shè)計(jì)理念，豐富自己的理論知識(shí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，使自己的動(dòng)手動(dòng)腦能力有更進(jìn)一步提高，為自己今后的學(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)，為自己的專業(yè)技能打好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　

18、2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的提出</p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于89S51單片機(jī)的的鍵盤控制、顯示電路、以及監(jiān)測裝置等方面設(shè)計(jì)。從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能上看，系統(tǒng)可分為三大部分，即監(jiān)測部分、鍵盤輸入控制部分和顯示部分，其中監(jiān)測部分是重點(diǎn)。而且該系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性和精確度要求特別高。針對(duì)每一個(gè)部分都有不同的設(shè)計(jì)方案，起初我擬定了下面幾種方案：</

19、p><p><b>　　2.1.1方案一</b></p><p>　　現(xiàn)場監(jiān)測裝置利用條形碼識(shí)別技術(shù)，通過無線電技術(shù)和系統(tǒng)傳送信息，在每一位參賽者的運(yùn)動(dòng)服上貼一張條形碼，只需在起跑線和終點(diǎn)線分別放置一激光掃描槍，當(dāng)掃描到條形碼時(shí)，監(jiān)測裝置通過無線電把掃描到的信息傳送給系統(tǒng)，系統(tǒng)收到后可以識(shí)別參賽者的身份信息，并可以進(jìn)行一些控制。鍵盤控制采用矩陣掃描鍵盤，可以用普通按鍵構(gòu)成

20、4×4矩陣鍵盤，直接接到89S51單片機(jī)的P0口，高四位作為行，低四位作為列，通過軟件完成鍵盤的掃描和定位。顯示部分采用動(dòng)態(tài)顯示，采用移位寄存器74LS164和譯碼器74LS138通過顯示驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管顯示。此方案單片機(jī)的I/O口占用較少，可以節(jié)約單片機(jī)接口資源，理論上實(shí)現(xiàn)簡單，可以擴(kuò)展適用范圍，可以應(yīng)用到長跑，無人數(shù)限制，使用方便。但實(shí)時(shí)性不好，激光槍掃到條形碼后要進(jìn)行處理，把信息發(fā)送給系統(tǒng)后系統(tǒng)還需處理，技術(shù)要求高

21、，精度要求高，抗干擾能力差，可靠性不好，在運(yùn)動(dòng)員穿過的瞬間掃描槍可能無法掃描到運(yùn)動(dòng)員身上的條形碼。此外精密條形碼掃描技術(shù)成本高，難以實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　2.1.2方案二</b></p><p>　　由于激光具有相干性好、方向性強(qiáng)、發(fā)散角小、亮度高等特點(diǎn)，故每個(gè)監(jiān)測裝置用一對(duì)激光發(fā)射/接收器來實(shí)現(xiàn)，起跑線和終點(diǎn)線的每個(gè)賽道上都安裝一個(gè)監(jiān)測裝置，當(dāng)無人經(jīng)過

22、監(jiān)測裝置時(shí)監(jiān)測裝置輸出高電平給系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過檢測裝置時(shí)，監(jiān)測裝置發(fā)送低電平給系統(tǒng)，監(jiān)測裝置與單片機(jī)相連采用“矩陣式鍵盤掃描技術(shù)” 可以將監(jiān)測裝置的輸出口接成構(gòu)成4×4矩陣式，直接接到89S51單片機(jī)的P0口，高四位作為行，低四位作為列，通過軟件完成監(jiān)測裝置的掃描和定位以確定賽道。鍵盤控制采用獨(dú)立是式鍵盤，每個(gè)按鍵的"接零端"均接地，每個(gè)按鍵的"測試端"各接一條輸入線，通過檢測輸入線的

23、電平狀態(tài)就可以很容易地判斷哪個(gè)鍵被按下了，這種方法操作速度高而且軟件結(jié)構(gòu)很簡單。這種方法比較適合按鍵較少或操作速度較高的場合。顯示部分采用靜態(tài)顯示方法，所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼。使用這種方法可以適合每一輪參賽人數(shù)較多的場合，外界干擾對(duì)系統(tǒng)的影響小，但系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測裝置的掃描定位影響系統(tǒng)

24、的實(shí)時(shí)性，故該</p><p><b>　　2.1.3方案三</b></p><p>　　該方案是對(duì)第二種方案的改進(jìn)，現(xiàn)場監(jiān)測裝置的硬件設(shè)計(jì)采用第二種方案的激光發(fā)射/接收器裝置，起跑線和終點(diǎn)線的每個(gè)賽道上仍都安裝一個(gè)監(jiān)測裝置，但每個(gè)監(jiān)測裝置的輸出口加了一個(gè)非門作為輸出。與單片機(jī)相連時(shí)單片機(jī)的P0口和P1.0,、P1.1口連接到8位串行口接收端RXD后與單片機(jī)的P3.2

25、、P3.3口相連，采用外部中斷源的擴(kuò)展方法利用中斷技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測裝置的定位，然后進(jìn)行起點(diǎn)搶跑或終點(diǎn)計(jì)時(shí)處理。鍵盤控制仍采用獨(dú)立是式鍵盤，每個(gè)按鍵的“接零端”均接地，每個(gè)按鍵的“測試端”各接一條輸入線，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)就可以很容易地判斷哪個(gè)鍵被按下了。顯示裝置采用第一種方案中的動(dòng)態(tài)顯示，采用移位寄存器4094顯示驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管顯示。該方案設(shè)計(jì)的系統(tǒng)每輪至多允許8名運(yùn)動(dòng)員同時(shí)跑，而且占用單片機(jī)I/O口較多，但該方案的實(shí)時(shí)性好，

26、可靠性好，易于實(shí)現(xiàn)，而且一般的田徑跑道幾乎最多只能同時(shí)容納8人，該方案能滿足大多數(shù)場合田徑短跑比賽計(jì)時(shí)要求。</p><p><b>　　2.2 方案的確定</b></p><p>　　好的設(shè)計(jì)方案能使事半功倍，能以最低的成本滿足系統(tǒng)功能和性能上的要求。不好的設(shè)計(jì)方案可能成本高，最致命的是功能和性能無法滿足系統(tǒng)的要求，致使系統(tǒng)無法正常工作。所以確定好的設(shè)計(jì)方案是順利完

27、成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提。</p><p>　　本設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性要求較高，在很短的是時(shí)間內(nèi)可能有多個(gè)人幾乎同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，因此系統(tǒng)的精確度必須很高才能測出微小的差距，如果可靠性和實(shí)時(shí)性不夠高也可能造成系統(tǒng)無法在很短的時(shí)間內(nèi)處理多個(gè)記錄，造成部分人的成績丟失。因此，實(shí)時(shí)性和可靠性的影響對(duì)該系統(tǒng)是致命的。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)只是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次實(shí)踐，設(shè)計(jì)要求簡單，容易實(shí)現(xiàn)，成本

28、低。比較以上三種設(shè)計(jì)方案，第一種方案理論上非常完美，占用I/O口少，節(jié)約單片機(jī)接口資源，理論上無空間限制、無人數(shù)限制，可以擴(kuò)展適用范圍，可以應(yīng)用到長跑，使用方便等優(yōu)點(diǎn)但憑現(xiàn)有水平實(shí)現(xiàn)起來非常困難，而且抗干擾能力差，實(shí)時(shí)性和可靠性很難保證。第二種方案抗干擾性，可靠性和實(shí)時(shí)性都優(yōu)于第一種方案，但各種性能還不能滿足計(jì)時(shí)系統(tǒng)的要求。第三種雖然功能上不如前兩種方案，但能滿足大多數(shù)情況下的使用要求，在性能上，實(shí)時(shí)性、可靠性較好、精確度等很多指標(biāo)都遠(yuǎn)

29、遠(yuǎn)優(yōu)于前兩種方案，并且容易實(shí)現(xiàn)，成本也較低。綜上，所以第三種設(shè)計(jì)方案比較適合本次設(shè)計(jì)，故選擇第三種方案作為本次設(shè)計(jì)的方案。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　硬件的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到軟件的設(shè)計(jì)要考慮到軟件的可實(shí)現(xiàn)性，只有軟硬件達(dá)到最好的結(jié)合才能顯示出系統(tǒng)的優(yōu)越性，所以軟硬件設(shè)計(jì)要想結(jié)合。</p><p>　　根

30、據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，可初步將系統(tǒng)分為五大功能模塊：主電路模塊、監(jiān)測裝置電路模塊，信號(hào)電路模塊、控制臺(tái)電路模塊和 5V穩(wěn)壓電源模塊。</p><p>　　進(jìn)一步細(xì)說，主電路選用AT89S51作為中央處理器；監(jiān)測裝置電路用一對(duì)激光發(fā)射/接收器組成；控制電路由“發(fā)令鍵”、“成績查詢鍵”UP“鍵”、“DOWN”鍵、“復(fù)位”鍵，5個(gè)按鍵組成；信號(hào)電路蜂鳴器、信號(hào)燈、顯示器組成，顯示器由七個(gè)數(shù)碼管和4094移位寄存器組成；音響

31、電路用蜂鳴器； 穩(wěn)壓電路把電源電壓穩(wěn)定在 5V。系統(tǒng)整體的模塊圖如圖3所示。</p><p>　　圖3 系統(tǒng)整體模塊圖</p><p><b>　　3.1 主電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主電路是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，以89S51單片機(jī)為中央處理器。主電路模塊包括現(xiàn)場監(jiān)測模塊、信號(hào)模塊、控制模塊，復(fù)位模塊和晶振電路模塊等幾部分組成。<

32、;/p><p>　　現(xiàn)場監(jiān)測模塊接P0口、P3.2和P3.3。監(jiān)測裝置與系統(tǒng)連接采用外部中斷源擴(kuò)展的連接方法，每個(gè)賽道的起點(diǎn)和終點(diǎn)都安裝監(jiān)測裝置，同一賽道起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩個(gè)監(jiān)測裝置經(jīng)過保護(hù)電阻連接到單片機(jī)P0口上的同一接口上，然后P0口通過8位串行口接收端RXD連接到外部中斷接口P3.2和P3.3上。</p><p>　　信號(hào)模塊接P1口、P2口的P2.0、P2.1、P2.2和P3口的P3.0。

33、P1口連接信號(hào)模塊的顯示器，其中P1.0、P1.1連接道號(hào)狀態(tài)顯示器，P1.2、P1.3連接分顯示器，P1.4、P1.5連接秒顯示器，P1.6、P1.7連接毫秒顯示器。P2口中，P2.0、P2.1、P2.2口連接信號(hào)模塊的紅色信號(hào)燈、黃色信號(hào)燈和綠色信號(hào)，其中P2.0連接紅燈，P2.1連接黃燈，P2.2連接綠燈。P3.0連接蜂鳴器。</p><p>　　控制模塊由P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、和RST五

34、個(gè)接口連接。其中，P2.3接“發(fā)令”按鍵，P2.4連接“顯示成績”按鍵， P2.5連接”UP”按鍵，P2.6連接“DOWN”按鍵。</p><p>　　3.2 控制臺(tái)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　控制臺(tái)由“復(fù)位”按鍵電路、“命令”按鍵電路、“查看結(jié)果”按鍵電路、“UP”按鍵電路以及“DOWN”按鍵電路組成。控制模塊由P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、和RST五個(gè)接口連接。</p

35、><p>　　P2.3接“發(fā)令”鍵，P2.4連接“顯示成績”鍵， P2.5連接”UP”鍵，P2.6連接“DOWN”鍵。</p><p>　　復(fù)位電路連接+V電源、地線，通過電容、電阻、和按鍵接在單片機(jī)的VCC、RST、VSS三接口上。復(fù)位電路是連接電源和單片機(jī)的通道，負(fù)責(zé)向系統(tǒng)提供電源和復(fù)位。其功能是復(fù)位到系統(tǒng)初始化狀態(tài)，而且其功能的實(shí)現(xiàn)是通過硬件電路來實(shí)現(xiàn)的。</p><

36、p>　　圖3-2是控制臺(tái)電路的電路連接、信號(hào)燈電路的連接以及音響設(shè)備電路的連接的原理圖。</p><p>　　3.3 信號(hào)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　信號(hào)電路由顯示器，信號(hào)燈、音響設(shè)備組成。</p><p>　　顯示裝置用的設(shè)計(jì)采用移位寄存器4094與數(shù)碼桿連接的方法。其中，道號(hào)狀態(tài)顯示器由兩個(gè)4094移位寄存器和兩位數(shù)碼管組成，接在P1.0、P1.1兩個(gè)接

37、口；分顯示器也由兩個(gè)4094移位寄存器和兩位數(shù)碼管組成，接在P1.2、P1.3兩個(gè)接口；秒顯示器由兩個(gè)4094移位寄存器和兩位數(shù)碼管組成，接在P1.4、P1.5兩個(gè)接口上；毫秒顯示器由三個(gè)4094移位寄存器和三位數(shù)碼管組成，接在P1.6、P1.7兩個(gè)接口。其連接原理圖見圖3-3。</p><p>　　信號(hào)燈由紅色信號(hào)燈、黃色信號(hào)燈、綠色信號(hào)燈組成。其中P2.0接紅色信號(hào)燈、P2.1接黃色信號(hào)燈、P2.2接綠色信號(hào)

38、燈。</p><p>　　音響設(shè)備使用驅(qū)動(dòng)電路連接蜂鳴器，用單片機(jī)的P3.0接口連接蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。</p><p>　　信號(hào)燈和音響設(shè)備電路的連接見圖3-2。</p><p>　　圖3-2 控制臺(tái)電路原理圖</p><p>　　圖3-3 顯示器電路原理圖</p><p><b>　　3.4監(jiān)測裝置設(shè)計(jì)&l

39、t;/b></p><p>　　由于激光具有相干性好、方向性強(qiáng)、發(fā)散角小、亮度高等特點(diǎn)，故每個(gè)監(jiān)測裝置用一對(duì)激光發(fā)射/接收器來實(shí)現(xiàn)。激光發(fā)射器放置在賽道的一側(cè)，激光接收器安置在賽道對(duì)應(yīng)的另一側(cè)，是激光發(fā)射器發(fā)射的激光束恰好射到激光接收裝置的感應(yīng)器上。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，無人經(jīng)過監(jiān)測裝置時(shí)激光發(fā)射器發(fā)射的激光直接照射到激光接收器的感應(yīng)器件上，此時(shí)激光接收裝置輸出一個(gè)高電平給系統(tǒng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)測裝置時(shí)，激光發(fā)射

40、器到激光束接收器間的激光束被運(yùn)動(dòng)員的身體遮擋住，此時(shí)激光接收裝置的感應(yīng)器上無法接收到激光的照射，故此時(shí)激光接收裝置輸出低電平給系統(tǒng)。</p><p>　　3.4.1 監(jiān)測裝置激光發(fā)射器</p><p>　　激光發(fā)射器是現(xiàn)場監(jiān)測裝置的組成部分，負(fù)責(zé)產(chǎn)生激光信號(hào)并發(fā)送給激光接收裝置。圖3-2-1是激光發(fā)射器裝置的電路原理圖。該裝置由PIC12C508A芯片、9014三極管、和激光發(fā)射管等器件連

41、接組成，在+5V的電壓下，激光發(fā)射管LD發(fā)射出激光束。</p><p>　　圖3-4-1 激光發(fā)射器電路原理圖</p><p>　　3.4.2 監(jiān)測裝置接收轉(zhuǎn)換器</p><p>　　激光接收器是現(xiàn)場監(jiān)測裝置的重要組成部分，負(fù)責(zé)監(jiān)視激光發(fā)射器和自己之間的激光路是否暢通，并對(duì)檢測到的信息進(jìn)行處理，并發(fā)送給系統(tǒng)。若有物體遮擋激光發(fā)射器和激光接收器之之間的激光路，則輸出低

42、電平表示有人通過，若激光路暢通則輸出高電平表示無運(yùn)動(dòng)員通過。</p><p>　　激光接收器的電路原理圖如圖3-4-2所示。圖中的IRM8881V可對(duì)接收到的激光信號(hào)進(jìn)行放大，并具有解調(diào)功能，而鎖相環(huán)則起譯碼作用。將鎖相環(huán)的壓控振蕩頻率調(diào)到由軟件確定的編碼頻率，則當(dāng)接收器接收到激光器發(fā)射的編碼調(diào)制信號(hào)并經(jīng)接收器放大、解調(diào)譯碼后，在LM567的8端輸出一個(gè)低電平信號(hào)，則在PNP晶體管的集電極輸出一個(gè)高電平，從而完成

43、對(duì)發(fā)射信號(hào)的接收和把監(jiān)測到的信號(hào)通過OUT發(fā)送給系統(tǒng)的任務(wù)。與單片機(jī)連接時(shí)，只需把OUT與單片機(jī)的相關(guān)接口直接相連即可。</p><p>　　圖3-4-2 激光接收器的電路原理圖</p><p>　　3.4.3 監(jiān)測裝置與系統(tǒng)的連接</p><p>　　設(shè)計(jì)好系統(tǒng)監(jiān)測裝置后的任務(wù)就是把現(xiàn)場監(jiān)測裝置和單片機(jī)連接起來該系統(tǒng)有8個(gè)賽道，每個(gè)賽道上的起點(diǎn)和終點(diǎn)都要安置現(xiàn)場監(jiān)

44、測裝置，起點(diǎn)的裝置負(fù)責(zé)監(jiān)視運(yùn)動(dòng)員是否搶跑，終點(diǎn)上的監(jiān)測裝置負(fù)責(zé)監(jiān)測運(yùn)動(dòng)員是否到達(dá)終點(diǎn)。但為了節(jié)省I/O接口，可以把同一賽道上的兩個(gè)監(jiān)測裝置的輸出端連接到單片機(jī)的統(tǒng)一接口，可以用軟件來實(shí)現(xiàn)它們的功能。</p><p>　　8個(gè)賽道上的監(jiān)測裝置與單片機(jī)上對(duì)應(yīng)8個(gè)接口連接后，監(jiān)測裝置就可以把檢測到的信息傳送到單片機(jī)。然后采用外部中斷源擴(kuò)展方法把8個(gè)接口和一個(gè)8位串行口接收端RXD連接起來連接到單片機(jī)兩外部中斷接口上。這

45、樣當(dāng)監(jiān)測器向系統(tǒng)發(fā)送消息后，系統(tǒng)就可以分辨出是哪一個(gè)接口接收到的信號(hào)，即可以分辨出是哪一個(gè)賽道上的運(yùn)動(dòng)員。</p><p>　　圖3-2-3是監(jiān)測裝置與系統(tǒng)連接的示意圖。如圖監(jiān)測裝置與系統(tǒng)連接可采用外部中斷源擴(kuò)展的連接方法，每個(gè)賽道的起點(diǎn)和終點(diǎn)都安裝監(jiān)測裝置，同一賽道起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩個(gè)監(jiān)測裝置經(jīng)過保護(hù)電阻連接到單片機(jī)P0口上的同一接口上，然后P0口通過8位串行口接收端RXD連接到外部中斷接口P3.2和P3.3上。&

46、lt;/p><p>　　圖3-4-3 監(jiān)測裝置連接電路原理圖</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)　　</p><p>　　系統(tǒng)軟件模塊分為：主程序模塊，搶跑中斷1處理模塊，計(jì)時(shí)中斷0處理模塊，成績查詢模塊</p><p><b>　　4.1主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在硬件連接中，P0口

47、和現(xiàn)場監(jiān)測裝置相連并與P3.2、P3.3相連。P2.0連接紅燈，P2.1連接黃燈，P2.2連接綠燈。P2.3連接“發(fā)令”鍵，P2.4連接“顯示成績”鍵，，P2.5連接”UP”鍵，P2.6連接“DOWN”鍵。P1.0、P1.1連接道號(hào)狀態(tài)顯示器，P1.2、P1.3連接分顯示器，P1.4、P1.5連接秒顯示器，P1.6、P1.7連接毫秒顯示器。P3.0連接蜂鳴器。</p><p>　　存儲(chǔ)單元中用，30H—37H單元

48、依次存放1—8賽道的道號(hào)和狀態(tài)，38H—3FH存儲(chǔ)1—8賽道用時(shí)的分鐘數(shù)，40H—47H存儲(chǔ)1—8賽道用時(shí)的數(shù)鐘，48H—4FH存儲(chǔ)1—8賽道用時(shí)的毫秒數(shù)。用51H存儲(chǔ)開跑以來時(shí)間的分鐘數(shù)，52H存儲(chǔ)秒數(shù)，53H存儲(chǔ)毫秒數(shù)。</p><p>　　代碼中用XSZ模塊顯示道號(hào)和狀態(tài)，用XSF模塊顯示分鐘數(shù)，XSM模塊顯示秒數(shù)，XSHM模塊顯示毫秒數(shù)。INT0模塊處理中斷0計(jì)時(shí)處理，INT1模塊處理中斷1搶跑處理。&l

49、t;/p><p>　　初始化時(shí)，賽道1—8的狀態(tài)分別為1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A，賽道1—8的分鐘數(shù)，秒鐘數(shù)，毫秒數(shù)都為0。狀態(tài)顯示器顯示十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，分鐘顯示器、秒數(shù)顯示器、毫秒顯示器都顯示十進(jìn)制數(shù)據(jù)。</p><p>　　圖4-1是主程序流程圖。</p><p>　　圖4-1主程序流程圖</p><p><b>

50、　　這程序代碼如下：</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0003H</b></p><p><b>　　LJMP INT0</b

51、></p><p><b>　　ORG 0013H</b></p><p><b>　　LJMP INT1</b></p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　MAIN:MOV R4,#0H;存放計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)</p>&

52、lt;p>　　MOV 30H,#1AH</p><p>　　MOV 31H,#2AH</p><p>　　MOV 32H,#3AH</p><p>　　MOV 33H,#4AH</p><p>　　MOV 34H,#5AH</p><p>　　MOV 35H,#6AH</p><p>　　

53、MOV 36H,#7AH</p><p>　　MOV 37H,#8AH</p><p>　　MOV 38H,#0</p><p><b>　　……</b></p><p>　　MOV 4FH,#0</p><p>　　MOV 51H,#0AAH</p><p>　　MOV

54、52H,#0H</p><p>　　MOV 53H,#0H</p><p><b>　　CLR EA</b></p><p>　　MOV P0,#0FFH;P0口置高電平</p><p><b>　　SETB P2.0</b></p><p><b>　　CL

55、R P2.1</b></p><p><b>　　CLR P2.2</b></p><p><b>　　LCALL XSZ</b></p><p><b>　　LCALL XSF</b></p><p><b>　　LCALL XSM</b>&

56、lt;/p><p>　　LCALL XSHM;初始化，狀態(tài)AA</p><p>　　JB P2.3,$;====各就位</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p><b>　　SETB P3.0</

57、b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p><b>　　SETB P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p>

58、;<p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p>　　SETB P3.0;三聲蜂鳴器</p><p>　　MOV 51H,#0BBH;狀態(tài)顯示BB</p><p><b>　　LCALL XSZ</b></p&

59、gt;<p>　　YB:MOV A,P0</p><p>　　JNZ QP1;===判斷是否有人搶跑</p><p>　　JB P2.2,YB;判斷“預(yù)備”</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p

60、><b>　　SETB P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p>　　SETB P3.0;兩聲蜂鳴器</p><p><

61、b>　　CLR 2.0</b></p><p><b>　　SETB P2.1</b></p><p><b>　　CLR P2.2</b></p><p>　　MOV 51H,#0CCH</p><p>　　LCALL XSZ;狀態(tài)顯示CC</p><p

62、>　　KP:MOV A,P0</p><p>　　JNZ QP1;判斷搶跑</p><p>　　JB P2.2,KP;“起跑”？</p><p>　　QP:CLR EA;禁止中斷</p><p><b>　　CLR 2.0</b></p><p><b

63、>　　CLR P2.1</b></p><p><b>　　SETB P2.2</b></p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p>　　SETB P3.0;一聲蜂鳴器</p><p&g

64、t;　　MOV 51H,#0DDH</p><p>　　LCALL XSZ;狀態(tài)顯示DD</p><p>　　XS1:INC 53H;===========================計(jì)時(shí)顯示程序</p><p>　　LCALL XSHM;調(diào)顯示毫秒</p><p>　　JB P2.2,XSCJ;判斷是否按顯示成

65、績</p><p><b>　　MOV A,53H</b></p><p>　　CJNE A,#999,XS1；判斷是否到99毫秒</p><p>　　XM:INC 52H；到999ms，m+1</p><p><b>　　LCALL XSM</b></p><p&

66、gt;　　MOV 53H,#0；ms清0</p><p><b>　　MOV A,52H</b></p><p>　　CJNE A,#2,KZD</p><p>　　CJNE A,#59,XS1；判斷是否到59s</p><p>　　KZD:SETB IT0</p><p><b

67、>　　SETB EX0</b></p><p><b>　　CLR IT1</b></p><p><b>　　CLR EX1</b></p><p>　　SETB EA;開跑兩秒允許中斷0，禁止中斷1</p><p><b>　　LJMP XS1</b&

68、gt;</p><p>　　XF:INC 51H；59s，f+1</p><p><b>　　LCALL XSF</b></p><p>　　MOV 52H,#0；s清零</p><p><b>　　SJMP XS1</b></p><p>　　QP1:S

69、ETB IT1;==========搶跑處理模塊</p><p><b>　　SETB EX1</b></p><p><b>　　CLR IT0</b></p><p><b>　　CLR EX0</b></p><p>　　SETB EA;禁止中斷0，允

70、許中斷1</p><p>　　SETB P2.0</p><p><b>　　CLR P2.1</b></p><p><b>　　CLR P2.2</b></p><p>　　MOV 51H,#0AAH</p><p>　　LCALL XSZ;狀態(tài)顯示AA&l

71、t;/p><p><b>　　LCALL XSF</b></p><p><b>　　LCALL XSM</b></p><p>　　LCALL XSHM</p><p>　　JB P2.3,$;等待發(fā)“各就位”命令</p><p><b>　　CLR P3.0&

72、lt;/b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p><b>　　SETB P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</

73、p><p><b>　　SETB P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p>　　SETB P3.0;三聲蜂鳴器</p>&

74、lt;p>　　MOV 51H,#BBH;狀態(tài)顯示BB</p><p><b>　　LCALL XSZ</b></p><p>　　YB1:JB P2.2,$;等待按“預(yù)備”</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY<

75、/p><p><b>　　SETB P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　LCALL TDELAY</p><p>　　SETB P3.0;兩聲蜂鳴器</p>

76、<p>　　MOV 51H,#0CCH;狀態(tài)顯示CC</p><p><b>　　CLR 2.0</b></p><p><b>　　SETB P2.1</b></p><p><b>　　CLR P2.2</b></p><p>　　JB P2.2,$;

77、等待按“跑”</p><p><b>　　LCALL QP</b></p><p>　　TDELAY:MOV R6,#14H;顯示延時(shí)子程序</p><p>　　DL1: MOV R7, #19H ;</p><p>　　DL2: DJNZ R7,DL2</p><p

78、>　　DJNZ R6,DL1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　XSSJ:</b></p><p>　　XHM:INC 53H</p><p>　　LCALL XSHM</p><p><b>　　MOV

79、 A,53H</b></p><p>　　CJNE A,#999,XHM</p><p>　　XM:INC 52</p><p><b>　　LCALL XSM</b></p><p><b>　　MOV A,52H</b></p><p>　　CJNE A

80、,#59,XM</p><p>　　XF:INC 51H</p><p><b>　　LCALL XSF</b></p><p>　　XSZ:MOV A,50H；顯示狀態(tài)程序</p><p><b>　　……</b></p><p><b>　　R

81、ET</b></p><p>　　XSF:MOV A,51H;顯示分程序</p><p><b>　　……</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　XSM:MOV A,52H;顯示秒程序</p><p>&

82、lt;b>　　……</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　XSHM:MOV A,53H;顯示毫秒程序</p><p><b>　　……</b></p><p><b>　　RET</b></p>&l

83、t;p>　　XSTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H; 0，1，2，3顯示字型碼</p><p>　　DB 99H,92H,82H,0F8H,; 4，5，6，7顯示字型碼</p><p>　　DB 80H,90H,88H,83H; 8，9，A，B顯示字型碼</p><p>　　DB 0C6H,0A1H,86H,8EH

84、; C，D，E，F(xiàn)顯示字型碼</p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　4.2 搶跑處理</b></p><p>　　若第一輪有人搶跑，則系統(tǒng)運(yùn)行QP1程序，此時(shí)系統(tǒng)允許中斷1，不允許中斷0，若此時(shí)有人搶跑，則監(jiān)測系統(tǒng)觸發(fā)中斷1，中斷1負(fù)責(zé)記錄搶跑信息，然后中斷返回。</p>

85、<p>　　搶跑中斷1處理流程圖如圖4-2所示。搶搶跑中斷1處理程序代碼如下：</p><p>　　圖4-2 中斷1流程圖</p><p>　　搶跑中斷1處理程序代碼如下：</p><p>　　INT1:PUSH PSW</p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><

86、p>　　JNB P1.0,EXT0</p><p>　　JNB P1.1,EXT1</p><p>　　JNB P1.2,EXT2</p><p>　　JNB P1.3,EXT3</p><p>　　JNB P1.4,EXT4</p><p>　　JNB P1.5,EXT5</p><p>

87、;　　JNB P1.6,EXT6</p><p>　　JNB P1.7,EXT7</p><p>　　EXIT:POP ACC</p><p><b>　　POP PSW</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　EXT0:MOV 30H,

88、#1EH</p><p><b>　　LJMP EXIT</b></p><p>　　EXT1:MOV 31H,#2EH</p><p><b>　　LJMP EXIT</b></p><p>　　EXT2:MOV 32H,#3EH</p><p><b>　　

89、LJMP EXIT</b></p><p>　　EXT3:MOV 33H,#4EH</p><p><b>　　LJMP EXIT</b></p><p>　　EXT4:MOV 34H,#5EH</p><p><b>　　LJMP EXIT</b></p><p

90、>　　EXT5:MOV 35H,#6EH</p><p><b>　　LJMP EXIT</b></p><p>　　EXT6:MOV 36H,#7EH</p><p><b>　　LJMP EXIT</b></p><p>　　EXT7:MOV 37H,#8EH</p>

91、<p><b>　　LJMP EXIT</b></p><p><b>　　4.3 計(jì)時(shí)處理</b></p><p>　　若第一次按“起跑”鍵前無人搶跑，或第一次搶跑第二次按“起跑”鍵，則系統(tǒng)禁止中斷。延時(shí)兩秒后系統(tǒng)禁止中斷1，允許中斷0。若此時(shí)運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)，則監(jiān)測系統(tǒng)觸發(fā)中斷0進(jìn)行記錄成績。</p><p>

92、　　中斷0的流程圖如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 計(jì)時(shí)中斷0處理流程圖</p><p>　　中斷0處理程序代碼如下：</p><p>　　INT0:PUSH PSW</p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p>　　JNB P1.0,EXT00</p

93、><p>　　JNB P1.1,EXT01</p><p>　　JNB P1.2,EXT02</p><p>　　JNB P1.3,EXT03</p><p>　　JNB P1.4,EXT04</p><p>　　JNB P1.5,EXT05</p><p>　　JNB P1.6,EXT06<

94、/p><p>　　JNB P1.7,EXT07</p><p>　　EXIT0:POP ACC</p><p><b>　　POP PSW</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　EXT00: MOV 30H,#1BH</p>&

95、lt;p>　　MOV 38H,51H</p><p>　　MOV 40H,52H</p><p>　　MOV 48H,53H</p><p>　　LJMP EXIT0</p><p>　　EXT01: MOV 31H,#2BH</p><p>　　MOV 39H,51H</p><p>　

96、　MOV 41H,52H</p><p>　　MOV 49H,53H</p><p>　　LJMP EXIT0</p><p>　　EXT02:MOV 32H,#3BH</p><p>　　MOV 3AH,51H</p><p>　　MOV 41H,52H</p><p>　　MOV 4AH,

97、53H</p><p>　　LJMP EXIT0</p><p>　　EXT03:MOV 33H,#4BH</p><p>　　MOV 3BH,51H</p><p>　　MOV 42H,52H</p><p>　　MOV 4BH,53H</p><p>　　LJMP EXIT0</p&

98、gt;<p>　　EXT04: MOV 34H,#5BH</p><p>　　MOV 3CH,51H</p><p>　　MOV 43H,52H</p><p>　　MOV 4CH,53H</p><p>　　LJMP EXIT0</p><p>　　EXT05: MOV 35H,#6BH</p&g

99、t;<p>　　MOV 3DH,51H</p><p>　　MOV 44H,52H</p><p>　　MOV 4DH,53H</p><p>　　LJMP EXIT0</p><p>　　EXT06: MOV 36H,#7BH</p><p>　　MOV 3EH,51H</p><p

100、>　　MOV 45H,52H</p><p>　　MOV 4EH,53H</p><p>　　LJMP EXIT0</p><p>　　EXT07: MOV 37H,#8BH</p><p>　　MOV 3FH,51H</p><p>　　MOV 47H,52H</p><p>　　MOV

101、 4FH,53H</p><p>　　LJMP EXIT0</p><p><b>　　4.4 成績查詢</b></p><p>　　當(dāng)按“查詢結(jié)果”按鍵時(shí)，屏幕上狀態(tài)位顯示道號(hào)和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)顯示該道所用的時(shí)間。若道號(hào)后的狀態(tài)為E，則表示該道運(yùn)動(dòng)員搶跑。若道號(hào)后的狀態(tài)為A，則表示該道缺跑。若道號(hào)后的狀態(tài)為B，則表示后面對(duì)應(yīng)的時(shí)間有效。</p

102、><p>　　當(dāng)按“查詢結(jié)果”時(shí)顯示第一道狀態(tài)和結(jié)果，按“UP”顯示上一賽道狀態(tài)和結(jié)果，若當(dāng)前是第一賽道則顯示第8賽道狀態(tài)和結(jié)果。按“DOWN”時(shí)顯示下一賽道狀態(tài)和成績，若當(dāng)前是第八賽道則顯示第一賽道狀態(tài)和結(jié)果。成績查詢程序流程圖如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-4 查詢成績模塊流程圖</p><p>　　5 系統(tǒng)說明及注意事項(xiàng)　</p><

103、;p>　　5.1 系統(tǒng)功能及性能</p><p>　　該短跑智能計(jì)時(shí)器不僅為田徑短跑節(jié)省了工作人員，而且使計(jì)時(shí)更精確、更透明、更公正。</p><p>　　該系統(tǒng)能精確到1ms，這種精確度是傳統(tǒng)計(jì)時(shí)方法無法達(dá)到的。該系統(tǒng)同時(shí)為運(yùn)動(dòng)員提供了統(tǒng)一的聲音信號(hào)和信號(hào)燈信號(hào)，這對(duì)每一位運(yùn)動(dòng)員都是公平的。系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的搶跑和記時(shí)處理避免了人為因素，使比賽更公正。該系統(tǒng)推進(jìn)了體育比賽的信息化和智能

104、化。</p><p><b>　　5.2 使用說明</b></p><p>　　當(dāng)通電后系統(tǒng)初始化，紅色信號(hào)燈亮，顯示器顯示“AA 00 00 000”，此時(shí)若現(xiàn)場一切就緒，可按命令鍵，此時(shí)相當(dāng)于發(fā)“各就位”命令，蜂鳴器發(fā)出“嘀嘀嘀”三聲，紅色信號(hào)燈亮，顯示器顯示“BB 00 00 000”。</p><p>　　若第一次按“信號(hào)”鍵之后，沒有

105、人搶跑，則可進(jìn)行第二次按“命令”鍵，此時(shí)相當(dāng)于發(fā)“預(yù)備”命令，蜂鳴器發(fā)出“嘀嘀”兩聲，黃色信號(hào)燈亮，顯示器顯示“CC 00 00 000”，若有人搶跑則切換到第二輪。</p><p>　　若第一次按“信號(hào)”鍵之后沒有人搶跑且第二次按“信號(hào)”鍵也無人搶跑，則可以進(jìn)行第三次按鍵，此時(shí)相當(dāng)于發(fā)“跑”命令，蜂鳴器發(fā)出“嘀”一聲，黃色信號(hào)燈亮，顯示器顯示“DD 00 00 000”，若有人搶跑則切換到第二輪。</p&

106、gt;<p>　　若第一輪中有人搶跑則系統(tǒng)自動(dòng)切換到第二輪，紅色信號(hào)燈亮，顯示器顯示“AA 00 00 000”，若現(xiàn)場一切就緒，可按命令鍵，此時(shí)相當(dāng)于發(fā)“各就位”命令，蜂鳴器發(fā)出“嘀嘀嘀”三聲，紅色信號(hào)燈亮，顯示器顯示“BB 00 00 000”。</p><p>　　操作員可根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行再次按“命令”鍵，此時(shí)相當(dāng)于發(fā)“預(yù)備”命令，蜂鳴器發(fā)出“嘀嘀”兩聲，黃色信號(hào)燈亮，顯示器顯示“CC 00

107、00 000”，此時(shí)不需人為考慮槍炮情況，若有人搶跑此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄搶跑信息，并對(duì)搶跑人的記錄進(jìn)行處理。</p><p>　　之后操作員可再次按“命令”鍵，此時(shí)相當(dāng)于發(fā)“跑”命令，蜂鳴器發(fā)出“嘀”一聲，黃色信號(hào)燈亮，顯示器顯示“DD 00 00 000”， 若有人搶跑此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄搶跑信息，并對(duì)搶跑人的記錄進(jìn)行處理。</p><p>　　當(dāng)運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄結(jié)果，若所有運(yùn)

108、動(dòng)員都跑到終點(diǎn)之后，操作員可按“顯示結(jié)果”按鍵，并通過按“UP”，“DOWN”鍵顯示各個(gè)賽道的狀態(tài)和結(jié)果，并可根據(jù)顯示的狀態(tài)和時(shí)間判斷成績。若結(jié)果某道的狀態(tài)為“E”，則表明該賽道參賽者搶跑；若某道狀態(tài)為“A”、時(shí)間為0，則表示該賽道缺跑；某道的狀態(tài)為“A”時(shí)間不為0，則表明該賽道參賽者成績有效。</p><p><b>　　5.3 注意事項(xiàng)</b></p><p>　

109、　該系統(tǒng)使用方便，在為比賽提供了精確、公正的計(jì)時(shí)功能的同時(shí)使用該設(shè)備時(shí)還應(yīng)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：</p><p>　　1. 該設(shè)備的監(jiān)測器安置高度應(yīng)為1米左右，在賽道兩側(cè)，并使激光發(fā)射器發(fā)射的激光能直接射到接收器的感應(yīng)部位。</p><p>　　2. 不能使強(qiáng)光照射到監(jiān)測設(shè)備接收器的感應(yīng)設(shè)備。</p><p>　　3. 當(dāng)系統(tǒng)開啟到顯示結(jié)果這段期間，應(yīng)避免其他人、物通過監(jiān)

110、測設(shè)備的激光通路，該設(shè)備不適應(yīng)安裝在有樹葉飛落的地方。</p><p>　　4. 當(dāng)起跑令發(fā)出以后，運(yùn)動(dòng)員必須在兩秒以內(nèi)通過跑道的起點(diǎn)監(jiān)測設(shè)備，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果為通過起點(diǎn)的時(shí)間。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)利用89S51單片機(jī)設(shè)計(jì)短跑智能計(jì)時(shí)器，不僅包括硬件設(shè)計(jì)還包含軟件編程。綜合了大學(xué)時(shí)期學(xué)習(xí)的各

111、種專業(yè)知識(shí)。對(duì)硬件的設(shè)計(jì)包括對(duì)現(xiàn)場監(jiān)測裝置的設(shè)備和所有設(shè)備與單片機(jī)連接的電路設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用了中斷、中斷擴(kuò)展、定時(shí)器等知識(shí)。</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)是建立在硬件基礎(chǔ)上的，我認(rèn)為本次設(shè)計(jì)中最具特色的地方是合理利用中斷0處理和中斷1處理進(jìn)行搶跑處理和計(jì)時(shí)處理，以及利用定時(shí)器技術(shù)進(jìn)行計(jì)時(shí)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)要注意的地方是系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性、精確性。還要考慮設(shè)計(jì)的可行性和設(shè)計(jì)的

112、價(jià)格等因素。這次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。</p><p>　　1. 現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)置的設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)要具有實(shí)時(shí)性和可靠性、抗干擾性，要求能及時(shí)響應(yīng)。用激光感應(yīng)技術(shù)能達(dá)到這些要求。</p><p>　　2. 顯示裝置的設(shè)計(jì)，顯示器不僅顯示時(shí)間還能顯示賽道號(hào)和狀態(tài)，能為分辨運(yùn)動(dòng)員的成績和成績的有效性提供了依據(jù)。</p><p>　　3. 軟件編程的設(shè)計(jì)，軟件編程綜合利用了IN

113、T0和INT1以及他們的擴(kuò)展計(jì)時(shí)，以及定時(shí)器技術(shù)。這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)了比賽搶跑記錄處理和結(jié)果記錄處理，以及計(jì)時(shí)處理。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)更進(jìn)一步了解基本電路的設(shè)計(jì)流程，熟悉了軟件編程方法和技巧，提高自己的設(shè)計(jì)理念，豐富自己的理論知識(shí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，使自己的動(dòng)手動(dòng)腦能力有更進(jìn)一步提高，為自己今后的學(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)，為自己的專業(yè)技能打好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致謝&

114、lt;/b></p><p>　　本課題在選題及研究過程中得到***老師和計(jì)算機(jī)控制教研室其他一些老師的的悉心指導(dǎo)。****老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。**老師不僅學(xué)識(shí)淵博令我佩服，他們一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神更讓我受益匪淺！他們是我以后的工作和生活學(xué)習(xí)的楷模。感謝我的所有老師和同學(xué)三年來對(duì)我學(xué)習(xí)、生活的關(guān)心和幫助。最后感謝我的母校三年