任务3-按键计分模块任务3-按键计分模块.doc

学习情境2 篮球计时计分控制系统的设计 任务3 按键计分模块 篮球计时计分控制系统中实时记录两队的比分是系统的主要功能之一，正式的系统还会记录每一个对员的得分情况。在本任务中，我们把功能简化，只记录两队的得分。同时，由于比赛时两队都会得分，所以需要按键，计时员通过按键来改变两队的得分情况。 任务设计要求和设计原理 最后我们设计篮球控制系统中按键计分模块的设计，本模块主要包括各种按键的处理、以及分数显示模块。根据篮球比赛的特点，设计时使用了6个数码管，用来实时显示篮球比赛时两个参赛队伍的得分情况。比赛时比分的增减通过按键来实现，设计了6个加分按键，分别为+1分、+2分、和+3分的按键，计时员难免会按错按键，所以还设计了两个减分按键。为了和前面几个任务的按键统一起来，本任务的按键使用了矩阵键盘按键。 硬件电路设计 和前一任务的硬件电路比较，本任务除单片机最小系统电路之外，电路也是由按键电路和数码显示电路组成。按键电路由矩阵键盘电路构成。数码显示电路则由2个三位一体的数码管组成。具体电路如下图所示： 图3-1 按键计分模块 软件设计 在软件设计方面，在这个电路模块里，主要是矩阵键盘处理子程序的设计和数码显示模块的设计。而其中的关键就是矩阵键盘处理子程序的设计，其具体设计思想为：利用线扫描法得到健值，再利用得到的按键值进行相应的加分和减分程序的设计。 线翻转扫描法的具体思路为：先给行线（P1.4-P1.7）置零，低4位置1，即P1=0X0F；此时按键后，低4位的4个1中必有1个为0，其余的3个仍然为1。如，P1,假设按下了5号健（根据电路图，5号键在P1.1所在列）。则P1；然后我们可以利用异或指令得到列的键值，存放在一个变量Key_Num中 ，如 P1和0X0F异或运算后得此时我们可以让Key_Num=1；其次，给列线（P1.0-P1.3）置零，高4位置1，即P1=0XF0；按键后，高4位的4个1中必有一个为0，其余的3个仍为1，如，P1，刚才按下5号键，则P1（根据电路图，5号键在P1.1所在列），为得到键的行值，需把P1向低位移4位得到P1然后P1和0x0f进行异或运算，得此时我们可以让Key_Num=4，最后把行值和列值相加得到键值，Key_Num=4。 下面为具体的矩阵键盘扫描程序： /*矩阵键盘扫描子程序*/ void Key_Scan() { uchar key_temp; P1=0x0f; //高4位置1，放入4行 delay(1); //按键变成0000XXXX，X中有1个为0，其余3个仍能为1. key_temp=P1^0x0f; //判断按键发生在0~3列中的哪一列。 switch(key_temp) { case 1:Key_Num=0;break; case 2:Key_Num=1;break; case 4:Key_Num=2;break; case 8:Key_Num=3;break; default:Key_Num=16; //说明没有按键按下 } P1=0xf0; //低四位置零，放入四列 delay(1); //按键变成XXXX0000，X中有1个为0，其余3个仍能为1. key_temp= P14^0x0f; //将高4位移到低4位，并将其中唯一的0变为1，其余为0 switch(key_temp) { case 1:Key_Num+=0;break; //对0~3行分别附加起始值0，4，8，12 case 2:Key_Num+=4;break; case 4:Key_Num+=8;break; case 8:Key_Num+=12; } } 得到了键值后，可以根据键值设计加分和减分程序，具体设计如下： /*加分按键处理子程序*/ void Add_point() { // bit key; Key_Scan(); switch(Key_Num) { case 12: delay(200); if (Key_Num==12) {game_point1++; } break; case 13: delay(200); if (Key_Num==13) {game_point1=game_point1+2;