长春理工大学毕业设计
2个用于显示秒钟。赛程计时采用倒计时方式。即比赛前将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。根据设计，计时范围可达0—99分钟，也完全满足赛程的需要。
其次，为了配合计时器和计分器校正、调整时间和比分，特在本设计中设立了7个按键。其中4个用于输入甲、乙两队的分数；另外3个则用于完成设置、调整、启动和暂停赛程时间等功能 [6]。
3.1.2 器件选择
本系统在设计的过程中主要选取了以下一些器件： 单片机：AT89C51
四一七段BCD译码芯片：CD4511 并行 / 串行转换芯片：CD4094 四输入与门：74LS21
显示器件：7段共阴LED显示器 按键：欧姆龙按键
3.2 硬件总体设计
这次设计的核心是：如何运用AT89C51单片机，CD451译码芯片，CD4094 8位移位寄存器。7段共阴LED显示数码管等电子元件完成显示设计在电路上的实现 [8]。
从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形和文字的各个点所在位置对应的LED器件发光，就能得到结果。
本次设计采用的是静态驱动方式。
所谓静态驱动，就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种方法单片机中CPU的开销小[4]。
这种电路的优点在于：在同一时间可以显示不同的字符；但缺点就是占用端口资源较多 [3]。
3.3 计时电路部分
3.3.1 振荡电路
本次设计要使用到AT89C51单片机的时钟振荡功能。AT89C51中有一个用于
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构成内部震荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或者陶瓷谐振器一起构成自激振荡器[1]。
振荡电路如图3-2所示
图3-2 时钟振荡电路
图3-3 外部时钟电路
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图3-4 系统总体电路
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图3-5 计时电路原理图
3.3.2 计时电路的工作原理
计时电路如图3-5所示，主要由开关K5-K7，单片机AT89C51，译码器以及
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LED显示器构成。
其工作过程如下：
当比赛准备开始的时候，当调时（十位）开关K5按下时，产生一个低电平；立即数00H取出，同时对应调分（十位）控制端P2.0的LE输出高电平，表示此时可以向调分（十位）的CD4511发送数据，但CD4511的输出端不会有输出，因为LE=1时，CD4511锁存。
这时，只要将要显示数据的代码经过P1口的P1.0送到CD4511的输入端A~~D端，送完后，将LE清零。这时便可以将要显示数据的代码经过CD4511译码后，从输出端a~~g输出，送LED显示器显示即可。调时按键开关每按一次，数字自动加1，直到调到需要设置的时间即 [2]。
3.4 计分电路部分
8051系列单片机除了有4个8位并行口外，还有一个能同时进行串行发送和接收的全双工串行通信口。它能同时发送和接收数据，还能作为同步移位寄存器使用。球赛计分电路正是利用了8051单片机串行口可以外接串行输入并行输出移位寄存作用为输出口来实现球赛比分刷新显示的 [9]。
3.4.1 串行接口工作原理
MCS-51系列单片机片内有一个串行I／O端口，通过引脚 RXD(P3．0)和TXD(P3．1)可与外设电路进行全双工的 串行异步通信 [12]。
8051单片机的串行端口有4种基本工作方式，通过编程设置，可以使其工作在任一方式，以满足不同应用场合的需要。其中，方式0主要用于外接移位寄存器，以扩展单片机的I／O电路；方式1多用于双机之间或与外设电路的通信；方式2，3除有方式l的功能外，还可用作多机通信，以构成分布式多微机系统。串行端口有两个控制寄存器(SCON和PCON)，用来设置工作方式、发送或接收的状态、特征位、数据传送的波特率(每秒传送的位数)以及作为中断标志等 [11]。
串行端口有一个数据寄存器SBUF(在特殊功能寄存器中的字节地址为99H)，该寄存器为发送和接收所共同。发送时，只写不读；接收时，只读不写。在一定条件下，向SBUF写入数据就启动了发送过程；读SBUF就启动了接收过程。串行通信的波特率可以程控设定。在不同工作方式中，由时钟振荡频率的分频值或由定时器T1的溢出率确定，使用十分方便灵活 [10]。
3.4.2 计分电路原理图
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