高 雄 市 高 英 高 級 工 商 職 業 學 校 Kao Ying Industrial Commercial Vocational High School 專 題 製 作 報 告 籃 球 得 分 機 科 別 班 級 : 資 訊 科 三 年 二 班 學 生 姓 名 : 王 清 興 (04) 陳 秉 政 (19) 黎 建 慶 (33) 簡 子 涵 (35) 指 導 老 師 : 簡 琨 祥 老 師 中 華 民 國 105 年 05 月
誌 謝 從 國 中 的 懵 懂 無 知, 到 了 現 在 快 畢 業 一 路 上 學 了 很 多, 這 三 年 來 除 了 剛 進 入 高 英 面 對 一 些 電 路 讓 人 感 到 害 怕 與 恐 懼, 經 過 老 師 不 厭 其 煩 的 解 說 與 幫 助 讓 我 們 順 利 的 來 到 了 第 三 年 也 是 最 後 一 個 階 段 了, 一 路 上 也 遇 到 種 種 問 題 除 了 課 業 還 有 專 業 的 一 些 問 題 也 都 撐 過 來 了, 所 謂 的 關 關 難 過 關 關 過 也 是 由 此 而 來 的 吧! 現 在 我 們 也 只 剩 最 後 一 個 階 段 也 是 最 煎 熬 的 時 段 我 們 也 會 好 好 的 努 力 把 它 完 成 到 最 好 展 現 在 學 校 讓 大 家 刮 目 相 看 我 們 能 完 成 這 次 的 專 題 也 要 感 謝 簡 琨 祥 老 師 的 指 導, 不 管 是 這 次 的 期 末 專 題 還 是 這 三 年 來 任 何 時 候 老 師 總 是 幫 助 著 我 們, 雖 然 有 時 候 很 兇 但 還 是 會 在 後 面 莫 莫 的 幫 助 著 我 們, 感 謝 他 的 指 導 我 們 能 找 到 真 的 適 合 自 己 的 方 向 來 發 展, 不 管 是 資 訊 類 還 是 其 他 只 要 導 師 知 道 的 他 都 能 分 析 給 我 們 聽, 有 時 候 批 評 我 們 的 同 時 也 是 在 鼓 勵 我 們 要 早 早 面 對 現 實, 讓 我 們 能 在 職 場 上 生 存 著 諄 諄 教 悔 一 切 都 是 為 我 們 每 一 位 同 學 而 著 想 的, 久 而 久 之 我 們 同 學 之 間 也 與 老 師 之 間 的 情 感 變 的 更 密 切, 嚴 格 來 說 我 們 和 導 師 的 感 情 就 像 兄 弟 一 樣, 導 師 也 把 我 們 當 作 弟 弟 一 樣 的 疼 愛, 所 以 把 這 項 專 題 做 到 最 好 也 算 是 感 謝 這 三 年 來 老 師 對 我 們 付 出 以 及 關 照, 我 們 也 會 很 珍 惜 這 次 做 專 題 的 時 光 以 及 把 握 剩 下 這 幾 個 月 和 導 師 的 相 處 時 間 感 謝 班 上 同 學 的 協 助 才 能 讓 我 們 完 成 設 計 與 電 路, 對 於 一 個 剛 進 入 高 英 什 麼 都 不 會 的 我 們, 到 現 在 能 組 小 隊 一 起 完 成 一 個 專 題 是 我 們 從 不 曾 想 像 的, 對 於 我 們 電 路 上 與 外 觀 的 設 計 同 學 也 幫 我 們 出 了 許 多 的 建 議 使 我 們 能 夠 把 它 做 到 最 好, 雖 然 這 專 題 不 容 易 但 透 過 朋 友 間 的 鼓 勵 與 協 助 讓 我 們 增 加 了 許 多 信 心 而 沒 有 中 途 而 放 棄, 感 謝 有 這 些 同 學 也 感 謝 有 這 位 導 師 王 清 興 陳 秉 政 黎 建 慶 簡 子 涵 謹 上 2015/05 I
籃 球 得 分 機 摘 要 日 常 生 活 中 大 賣 場 或 者 遊 戲 場 都 看 的 見 投 籃 機, 投 籃 機 也 是 屬 於 高 人 氣 的 設 施, 所 以 我 們 使 用 了 一 些 簡 單 又 便 利 的 儀 器 以 及 零 件 來 製 作 此 投 籃 機, 而 我 們 想 讓 使 用 者 們 可 以 在 家 中 輕 鬆 玩 樂 又 可 以 方 便 整 理 的 方 法 來 完 成 此 專 題 零 件 損 壞 部 分 一 般 電 子 賣 場 都 可 以 購 買 的 到, 如 果 有 覺 得 可 以 修 改 的 地 方 比 如 外 觀 上 想 要 加 裝 LED, 字 幕 都 可 以 買 的 到, 最 重 要 的 一 點 是 我 們 使 用 的 是 單 晶 片 微 電 腦 他 在 許 多 產 品 上 都 是 可 以 使 用 的, 所 以 要 把 投 籃 機 改 變 成 其 他 用 途 也 不 是 難 事, 例 如 用 來 取 締 交 通 違 規 的 測 速 照 相 機 也 是 利 用 紅 外 線 偵 測 感 應 來 進 行 速 度 檢 測 以 及 傳 統 火 車 站 驗 票 機 也 是 利 用 紅 外 線 掃 描 偵 測 票 根 磁 軌 等, 計 數 器 廣 泛 程 度 更 為 之 上, 娛 樂 方 面 如 : 打 地 鼠 機 槍 戰 遊 戲 機 等 皆 應 用 此 原 理 此 次 我 們 融 合 上 述 這 些 感 應 技 術 元 件 形 成 一 台 空 間 更 小, 用 途 更 廣, 設 計 更 為 彈 性 的 籃 球 機, 兼 顧 運 動 及 安 全 的 多 樣 化 設 施 II
目 錄 誌 謝... Ⅰ 中 文 摘 要... Ⅱ 目 錄... Ⅲ 表 目 錄... Ⅳ 圖 目 錄... Ⅴ 壹 前 言... 1 一 製 作 動 機... 1 二 製 作 目 的... 1 三 製 作 架 構... 2 四 製 作 預 期 成 效... 4 貮 理 論 探 討... 5 參 專 題 製 作... 23 一 設 備 及 器 材... 23 二 製 作 方 法 與 步 驟... 23 三 專 題 製 作... 25 肆 製 作 成 果... 32 伍 結 論 與 建 議... 34 一 結 論... 34 二 建 議... 35 參 考 文 獻... 36 III
表 目 錄 表 2-2-1-1 MCS-48 族 系 比 較... 6 表 2-2-1-2 8048 與 8051 硬 體 功 能 比 較... 7 表 2-2-1-3 8048 與 8051 指 令 功 能 比 較... 8 表 2-2-1-4 MCS-51 族 系 比 較... 8 表 2-2-4-1 一 般 資 料 存 放 區 或 堆 疊 區... 17 表 2-2-4-2 計 時 器 模 式 控 制... 18 表 2-2-4-3 計 時 器 控 制... 19 表 2-2-4-4 串 列 埠 控 制... 20 表 3-1-1 專 題 設 備... 23 表 3-3-1 專 題 製 作 計 畫 書... 25 IV
圖 目 錄 圖 1-3-2-1 得 分 器 製 作 流 程 圖... 3 圖 2-2-4-1 8051/8052 內 部 結 構 方 塊 圖... 10 圖 2-2-4-2 電 源 電 路 圖... 11 圖 2-2-4-3 紅 外 線 感 測 電 路 圖... 12 圖 2-2-4-4 總 電 路 圖... 13 圖 2-2-4-5 8051 程 式 開 發 流 程 圖... 16 圖 2-2-4-1 串 列 埠 控 制 工 作 模 式... 20 圖 2-2-6-1 串 列 埠 控 制 說 明... 21 圖 2-2-7-1 SFR 記 憶 體 分 布 圖... 22 圖 3-2-1 製 作 方 法 與 步 驟 圖... 24 圖 3-3-1 固 定 籃 球 架 底 部... 26 圖 3-3-2 藍 球 腳 架 組 裝... 26 圖 3-3-3 籃 板 上 鎖 固 定... 26 圖 3-3-4 籃 球 框 組 裝... 26 圖 3-3-5 籃 球 得 分 器 組 合... 26 圖 3-3-6 投 籃 得 分 器 成 品... 26 圖 3-3-1-1 重 置 與 開 關 鈕... 27 圖 3-3-2-1 投 籃 得 分 器 完 整 電 路... 28 圖 3-3-3-1 投 籃 得 分 機 Layout 圖... 29 圖 4-1-1 得 分 器 電 路 板... 32 圖 4-1-2 得 分 器 電 路 板 製 作 過 程 ( 一 )... 32 圖 4-1-3 得 分 器 電 路 板 製 作 過 程 ( 二 )... 32 圖 4-1-4 得 分 器 電 路 板 製 作 過 程 ( 三 )... 32 圖 4-1-5 得 分 器 七 段 顯 示 器... 32 圖 4-1-6 籃 球 得 分 器 電 路 板 成 品 圖... 32 圖 4-1-7 測 量 電 路 板 ( 一 )... 33 圖 4-1-8 測 量 電 路 板 ( 二 )... 33 V
圖 4-1-9 籃 球 得 分 器 程 式 編 譯... 33 圖 4-1-10 得 分 器 電 路 板 檢 視... 33 圖 4-1-11 電 路 板 指 導 與 討 論 ( 一 )... 33 圖 4-1-12 電 路 板 指 導 與 討 論 ( 二 )... 33 VI
壹 前 言 一 製 作 動 機 壹 前 言 日 常 生 活 中 籃 球 對 每 個 人 並 不 陌 生, 只 是 大 部 分 的 人 都 不 願 意 出 門 嘗 試 這 項 運 動, 所 以 透 過 這 些 觀 察 我 們 想 到 這 一 個 自 製 籃 球 機 的 專 題 製 作, 我 們 設 計 一 個 簡 單 不 大 不 小 又 可 以 好 收 納 的 小 投 籃 機, 而 我 們 使 用 的 這 些 材 料 都 是 一 般 電 子 材 料 行 就 有 再 販 賣 的 零 件, 我 們 也 上 網 搜 尋 關 於 感 應 方 面 的 製 作 方 法 我 們 主 要 是 在 探 討 8051 應 用 的 運 作 方 式 我 們 研 究 了 七 段 顯 示 電 路 8051 單 晶 片 紅 外 線 發 射 與 接 收 等 硬 體, 使 用 8051 單 晶 片 設 計 之 組 合 語 言 來 實 作, 藉 8051 單 晶 片 來 控 制 籃 球 機 的 系 統 而 MCS-51 單 晶 片 在 內 部 的 硬 體 架 構 具 有 完 整 的 週 邊 設 備, 又 有 一 套 專 門 為 工 業 控 制 特 性 設 計 的 軟 體 指 令, 使 它 成 為 相 當 受 歡 迎 的 單 晶 片, 所 以 我 們 選 擇 它 來 製 作 投 籃 得 分 機 我 們 希 望 能 利 用 8051 的 便 利 性 與 七 段 顯 示 器 的 特 性, 並 在 紅 外 線 感 測 電 路 的 套 用 下, 發 揮 自 動 計 分 的 功 能 二 製 作 目 的 我 們 希 望 透 過 一 般 常 見 的 大 型 籃 球 機 改 成 小 型 投 籃 機 並 且 用 低 成 本 來 達 成 目 的, 所 以 我 們 上 網 搜 尋 一 些 影 片 及 資 訊 來 製 作 這 個 專 題, 我 們 想 讓 使 用 者 在 休 閒 的 時 候 可 以 玩 樂, 所 以 我 們 想 設 計 一 個 簡 易 的 家 庭 小 設 施 讓 家 長 帶 著 小 孩 來 玩 同 時 也 能 促 進 親 子 的 關 係, 也 不 用 擔 心 天 候 不 佳 不 管 是 大 太 陽 或 者 颱 風 天 都 可 以 在 家 與 大 人 小 孩 玩 樂 也 讓 我 們 添 加 彼 此 生 活 的 樂 趣, 我 們 設 計 的 這 項 專 題 是 所 有 年 齡 層 都 可 以 使 用 的, 我 們 使 用 的 是 單 晶 片 微 電 腦, 元 組 合 在 同 一 晶 片 之 內, 這 些 晶 片 只 需 要 少 量 的 支 援 電 路 即 可 獨 立 工 作, 這 樣 可 以 大 量 地 減 少 電 路 板 面 積 及 降 低 成 本, 所 以 也 適 用 於 一 般 家 電 等 產 品 用 途, 這 樣 能 方 便 取 得 零 件 且 可 以 自 行 修 改 外 觀 及 電 路 1
籃 球 得 分 機 三 製 作 架 構 ( 一 ) 專 題 製 作 流 程 在 我 們 討 論 後 我 們 決 定 了 此 專 題, 我 們 先 在 網 路 上 找 相 關 電 路 以 及 程 式 資 料 統 整 後, 開 始 購 買 需 要 的 零 件 組, 過 程 中 遇 到 許 多 難 題 所 以 我 們 詢 問 了 導 師 與 網 路 上 的 一 些 範 例, 我 們 開 始 思 考 怎 麼 去 製 作 籃 球 得 分 器 的 電 路, 我 們 有 到 奇 摩 知 識 家 詢 問 關 於 感 應 裝 置 方 面 的 問 題, 經 過 多 次 反 覆 的 查 證 與 電 路 測 試, 測 試 完 成 就 開 始 展 開 籃 球 得 分 器 的 電 路 焊 接 與 製 作 ; 在 焊 接 過 程 中, 發 現 很 多 錯 誤 的 地 方, 我 們 也 找 專 題 指 導 老 師 討 論, 幸 好 老 師 不 厭 其 煩 的 替 我 們 解 說, 我 們 才 能 夠 依 照 進 度 來 進 行 此 專 題 為 了 防 止 零 件 燒 壞 或 者 遺 失, 我 們 都 有 多 買 幾 份 以 防 萬 一, 如 果 發 現 有 問 題 的 零 件 我 們 也 可 以 馬 上 進 行 更 換 2
壹 前 言 ( 二 ) 專 題 製 作 流 程 圖 題 目 討 論 蒐 集 相 關 資 料 購 買 材 料 程 式 編 譯 程 式 燒 錄 焊 接 電 路 測 試 除 錯 完 成 圖 1-3-2-1 得 分 器 製 作 流 程 圖 3
籃 球 得 分 機 四 製 作 預 期 成 效 這 是 我 們 第 一 次 進 行 的 專 題 製 作, 途 中 遇 到 很 多 難 題 很 怕 無 法 完 成 此 專 題, 還 好 有 導 師 和 同 學 的 幫 助, 我 們 才 能 夠 完 成 此 專 題 來 發 表 以 及 展 示, 以 下 是 我 們 訂 定 的 預 期 成 效 : ( 一 ) 透 過 藍 球 得 分 器 可 以 正 常 感 應 ( 二 ) 透 過 組 合 語 言, 可 順 利 更 改 程 式, 使 得 分 器 可 正 常 計 算 ( 三 ) 籃 球 感 應 時 分 數 可 以 顯 示, 分 數 也 不 會 亂 跳 ( 四 ) 當 籃 球 得 分 器 電 路 完 成 後, 籃 球 入 網 時 分 數 則 會 加 兩 分, 依 此 類 推 ( 五 ) 按 下 開 關 後 先 倒 數 計 時 三 秒 後, 分 數 跳 回 零 開 始 重 新 計 算 ( 六 ) 希 望 將 籃 球 得 分 器 能 變 成 各 個 家 庭 中 的 小 遊 戲 機 4
壹 前 言 貮 理 論 探 討 1. 單 晶 片 簡 介 電 腦 硬 體 結 構, 可 分 成 五 大 單 元 : (1) 輸 入 單 元 (Input Unit,I/PO): 負 責 將 各 種 形 式 的 輸 入 資 料 或 程 式, 傳 送 到 電 腦 內 部 的 CPU 或 記 憶 (2) 記 憶 單 元 (Memory Unit,MEM): 負 責 儲 存 程 式 資 料 或 運 算 的 結 果, 依 用 途 可 分 成 ROM( 唯 讀 記 憶 體 ) 與 RAM( 隨 機 存 取 記 憶 體 ) (3) 算 術 / 邏 輯 單 元 (Arithmetic/Logic Unit,ALU): 負 責 計 算, 比 較 和 判 斷 等 運 算 (4) 控 制 單 元 (Control Unit): 由 憶 體 中 提 取 指 令, 加 以 解 碼, 並 產 生 控 制 信 號 指 揮 電 腦 工 作 (5) 輸 出 單 元 (OutputUnit,O/P) : 負 責 輸 出 電 腦 運 算 的 結 果 ( 一 ) 中 央 處 理 機 (CPU) 記 憶 單 元, 算 術 / 邏 輯 單 元, 控 制 單 元 合 併 成 一 單 元, 稱 為 中 央 處 理 機 或 中 央 處 理 單 元 (Central Process Unit,CPU) 是 整 個 電 腦 系 統 的 核 心 ( 二 ) 微 處 理 機 微 處 理 機 (Microprocessor) 是 將 許 多 邏 輯 裝 置, 做 在 同 一 晶 片 (Chip) 上 的 超 大 型 積 體 電 路 (VLSI), 內 含 有 中 央 處 理 機 及 各 類 暫 存 器, 匯 流 排 等, 可 完 成 指 令 解 碼 運 算 儲 存 控 制 等 功 能 ( 三 ) 微 電 腦 微 電 腦 (MicroComputer), 就 是 以 微 處 理 機, 接 上 記 憶 體 與 輸 入 輸 出 裝 置, 所 做 成 的 電 腦, 目 前 就 IC 包 裝 型 式 及 用 途 加 以 分 類, 可 分 成 單 晶 片 微 電 腦 與 多 晶 片 微 電 腦,( 即 指 一 般 微 電 腦 ) - 5 -
籃 球 得 分 機 2. MCS-51 族 單 晶 片 簡 介 1 8051/8052 簡 介 1976 年 美 國 INTEL 公 司 首 先 推 出 8048 單 晶 片 微 電 腦, 這 是 歷 史 上 第 一 顆 8 位 元 單 晶 片 微 電 腦 之 後 以 8048 為 基 礎 而 延 伸 發 展 出 一 系 列 相 容 的 單 晶 片 微 電 腦,INTEL 公 司 以 MCS-48(Micro Computer System) 為 8048 系 列 單 晶 片 微 電 腦 的 總 稱,MCS-48 族 系 成 員 如 表 2-2-1-1 表 2-2-1-1 MCS-48 族 系 比 較 說 明 : 1980 年 lntel 公 司 又 以 8048 為 基 礎, 藉 著 更 進 步 的 HMOS 高 密 度 微 晶 片 技 術, 製 造 出 功 能 更 強, 執 行 速 度 更 快 的 8051 單 晶 片 微 電 腦, 與 8048 比 較, 8051 作 了 以 下 各 項 的 改 良 : (1)ROM RAM 之 容 量 以 位 元 組 (Byte) 為 單 元 (2)8035 8039 可 以 外 接 ROM 6
壹 前 言 (3) 外 部 程 式 記 憶 體 可 擴 充 至 64KByte (4) 外 部 資 料 記 憶 體 可 擴 充 至 64KByte (5) 中 斷 來 源 有 5 個 (6) 增 加 串 列 輸 出 埠 指 令 功 能 的 增 強, 包 括 : (1) 增 加 乘, 除, 減 的 指 令 (2) 增 加 位 元 處 理 能 力 (3) 增 加 堆 疊 處 理 指 令 (PUSH),(POP) (4) 定 址 模 式 增 加 為 5 個 表 2-2-1-2 與 2-2-1-3 是 8048 與 8051 硬 體, 指 令 功 能 的 比 較 表 2-2-1-2 8048 與 8051 硬 體 功 能 比 較 - 7 -
籃 球 得 分 機 表 2-2-1-3 8048 與 8051 指 令 功 能 比 較 自 1980 年 8051 問 市 之 後, 各 種 與 8051 相 容 的 一 系 列 單 晶 片 微 電 腦 相 繼 推 出 MCS-51 就 是 INTEL 公 司 8051 系 列 單 晶 片 微 電 腦 的 總 稱 在 MCS-51 這 個 大 家 族 中 便 用 較 普 遍 約 有 8031 8032 8051 8751 8052 8752, 實 際 上 這 些 不 同 編 號 的 單 晶 片 微 電 腦 都 使 用 相 同 的 CPU 與 指 令 集, 只 是 記 憶 體 容 量 (ROM,RAM) 或 週 邊 設 計 不 同 罷 了 MCS-51 族 系 成 員 如 表 2-2-1-4 表 2-2-1-4 MCS-51 族 系 比 較 以 下 為 各 主 要 單 晶 片 簡 單 說 明 : ( 一 ) 8051 內 有 128 Byte RAM,4K-Byte ROM,8 位 元 CPU,32 條 I/O 線,2 組 16 位 元 計 時 / 計 數 器 依 據 ROM 的 型 態 又 分 成 兩 類 : 8
壹 前 言 (1) MASK-ROM 型 8051: 內 含 MASK-ROM, 即 工 廠 生 產 時 程 式 就 已 燒 錄 在 裏 面, 使 用 者 無 法 再 做 任 何 更 動, 適 合 已 商 品 化 產 品, 大 量 製 作, 成 本 較 低 (2) PROM 型 8051 : 出 廠 時 內 部 ROM 是 空 白 的, 可 以 讓 使 用 者 自 行 燒 錄 如 8051H ( 二 ) 8751 與 8051 內 部 構 造 均 相 同, 唯 一 不 同 處, 是 其 內 部 ROM 採 用 EPROM, 使 用 者 可 以 多 次 重 覆 燒 錄 程 式 清 除 程 式 資 料 時, 必 須 利 用 紫 外 線, 照 射 lc 上 的 透 明 玻 璃 窗 利 用 燒 錄 器, 可 將 程 式 資 料 再 燒 錄 進 去, 燒 錄 完 畢, 以 黑 色 膠 紙 密 封 窗 口, 避 免 程 式 資 料 遭 受 外 界 光 線 破 壞 ( 三 ) 8752 內 有 256 Byte RAM,8K-Byte ROM,8 位 元 CPU,32 條 I/O 線,3 組 16 位 元 計 時 / 計 數 器 ( 四 ) 8032 內 部 構 造 與 8052 相 同, 唯 一 不 同 處 是 其 內 部 ROM 採 用 EPROM 8051/8052 具 有 下 列 主 要 功 能 : 8051 內 部 構 造 與 8052 相 同, 唯 一 不 同 點 是 晶 片 內 部 不 含 程 式 記 憶 體 (ROM),ROM 須 由 外 部 提 供, 利 用 EA 接 腳, 作 為 判 斷 外 部 ROM 存 取 程 式 資 料 模 式 主 要 功 能 有 : (1) 8 位 元 中 央 處 理 單 元 (CPU) (2) 具 有 布 林 代 數 處 理 能 力 ( 位 元 邏 輯 運 算 指 令 ) (3) 8051 內 部 有 128 位 元 組 的 程 式 記 憶 體 (RAM) 8052 有 256 位 元 組 (4) 8051 內 部 有 4K 位 元 組 的 程 式 記 憶 體 (ROM) 8052 有 8K 位 元 組 (5) 有 32 條 (4 組 8 位 元 ) 雙 向 輸 人 / 輸 出 (I/O) 線, 且 每 條 輸 入 / 輸 出 線, 可 以 單 獨 被 定 址 (6) 8051 內 部 有 2 個 16 位 元 的 計 時 / 計 數 器 8052 則 有 3 個 (7) 具 有 全 雙 工 ( 即 可 同 時 雙 向 傳 送 資 料 ) 的 串 列 通 訊 輸 入 / 輸 出 埠, 又 稱 UART( 萬 用 非 同 步 接 收 傅 送 器 ) (8) 8051 可 接 受 5 個 中 斷 來 源,8052 則 有 6 個 中 斷 來 源 - 9 -
籃 球 得 分 機 (9) 內 部 有 時 脈 振 盪 電 路 ( 最 高 頻 率 可 到 12MHZ) (10) 程 式 記 憶 體 (ROM) 可 擴 充 到 64K 位 元 組 即 內 部 4K 位 元 組, 外 接 60K 位 元 組 (11) 資 料 記 憶 體 (RAM) 可 外 接 擴 充 到 64K 位 元 組 圖 2-2-4-1 8051/8052 內 部 結 構 方 塊 圖 10
壹 前 言 圖 2-2-4-2 電 源 電 路 圖 提 供 CPU 主 板 的 電 源 電 路, 它 的 主 要 目 的 是 提 供 一 個 穩 定 的 5V 電 壓,LM7805 為 穩 壓 IC, 各 有 三 隻 腳, 分 別 是 輸 入 端 共 同 ( 接 地 ) 端 及 輸 出 端, 它 的 功 用 是 穩 定 電 壓, 另 外 要 注 意 的 是, 由 於 通 過 它 的 電 流 相 當 大, 所 以 一 定 要 加 裝 散 熱 片 - 11 -
籃 球 得 分 機 圖 2-2-4-3 紅 外 線 感 測 器 電 路 紅 外 線 感 測 電 路, 因 發 光 二 極 體 所 發 射 的 紅 外 線 經 光 電 晶 接 收, 光 電 晶 體 飽 和, 射 極 電 壓 為 高 態 ; 當 有 障 礙 物 阻 擋 時, 發 光 二 極 體 所 發 射 的 紅 外 線 無 法 反 射 至 光 電 晶 體, 光 電 晶 幾 乎 截 止, 射 極 電 壓 為 低 態, 傳 送 給 8051 運 作 12
壹 前 言 圖 2-2-4-4 總 電 路 圖 - 13 -
籃 球 得 分 機 8051 程 式 開 發 8051 準 備 發 展 用 的 設 備 可 分 為 硬 體 與 軟 體 兩 大 類 : 硬 體 IBM PC 個 人 電 腦 以 目 前 的 情 況 而 言,8051 系 統 的 發 展, 不 論 期 硬 體 或 軟 體, 都 在 IBM PC 的 DOS 下 操 作, 因 此 一 步 IBM PC 個 人 電 腦 ( 不 管 是 XT,286AT,386AT 皆 可 ) 是 最 基 本 的 設 備 了 8051 燒 錄 器 (EPROM WRITER) 燒 錄 器 的 功 能, 事 將 你 寫 好 並 經 組 釋 成 機 械 碼 的 程 式, 然 後 將 程 式 的 機 械 碼 寫 ( 俗 稱 : 燒 ) 到 89C51 內 部 的 設 備 目 前 台 灣 有 很 多 家 電 子 公 司 都 有 生 產 這 種 設 備 ; 例 如 萬 用 型 燒 錄 器 ( 可 燒 89C51/52 Z8 EPROM PAL GAL IC Tester) 目 前 的 價 格 約 新 台 幣 10000~16000 元 ( 依 廠 家 而 不 同 ) 另 外 有 一 種 只 能 89C51 的 燒 錄 器 目 前 的 價 格 約 新 台 幣 1000~4000 元 而 已 ( 依 廠 家 而 不 同 ) 皆 可 在 電 子 材 料 行 ( 光 華 商 場 的 良 興, 西 寧 市 場 二 樓 ) 買 到, 也 可 以 根 據 電 子 雜 誌 ( 電 子 技 術...) 上 的 廣 告 打 電 話 向 原 廠 買 電 源 供 應 器 8751 基 礎 實 驗 所 需 的 電 源, 只 要 +5V 單 電 源 即 可, 當 然 有 多 功 能 電 源 供 應 器 那 是 再 好 不 過 了 最 便 宜 的 電 源 是 報 廢 的 電 腦 裡 面 的 電 源 供 應 器, 除 了 +5V 還 提 供 -12V +12V -5V, 而 且 電 力 又 強 到 光 華 商 場 買 約 150 元 以 內 可 買 到 軟 體 文 書 處 理 器 文 書 處 理 的 功 用 是 用 來 編 寫 8051 的 原 是 程 式 目 前 可 在 PC 執 行 的 文 書 編 輯 程 式 很 多, 如 PEⅡ edit 記 事 本 等, 只 要 可 存 為 TXT 檔 格 式 的 文 書 編 輯 程 式 皆 可 以 Word 反 而 不 好 用 組 譯 器 (Assembler) 功 能 是 將 使 用 文 書 編 輯 程 式 所 編 寫 好 的 原 始 程 式, 翻 譯 成 8051cpu 看 的 懂 的 機 械 碼 但 是 請 注 意, 因 為 每 個 CPU 所 使 用 的 機 械 碼 不 同, 因 此 不 同 CPU 所 必 須 使 用 不 同 之 組 譯 器 目 前 8051 的 組 譯 器 以 美 國 2500AD 公 司 所 開 發 的 X8051 功 能 最 強 連 結 器 功 能 是 將 組 譯 器 所 產 生 的 目 的 檔 (.obj) 連 結 成 可 執 行 檔 (.HEX) 其 中 由 連 結 器 所 產 生 的 可 執 行 檔 才 是 我 們 最 後 所 需 要 的 結 果 它 可 用 供 燒 錄 器 燒 錄 程 式, 或 供 模 擬 器 (ICE) 追 蹤 程 式 的 錯 誤 14
壹 前 言 程 式 的 開 發 8051 的 程 式 絻 大 部 分 都 使 用 組 合 語 言 編 寫 ( 也 有 人 用 C 語 言 ), 組 合 語 言 程 式 有 其 一 定 開 發 程 序, 若 省 略 除 錯 不 談, 真 正 在 電 腦 上 操 作 的 手 續 有 : 1. 撰 寫 原 始 程 式 ( 使 用 PEⅡ) 2. 將 原 始 程 式 組 譯 成 目 的 檔 ( 使 用 X8051) 3. 將 目 的 檔 連 結 成 可 執 行 檔 ( 使 用 LINK) 4. 將 連 結 後 所 產 生 的 可 執 行 檔 (Filename.HEX) 燒 入 89C51 5. 在 組 譯 或 連 結 的 過 程 中, 可 能 會 發 現 錯 誤, 此 時 必 須 回 到 文 書 編 輯 程 式 來 修 改 原 始 程 式 的 錯 誤 之 處, 再 組 譯 - 連 結 直 到 完 全 正 確 為 止 6. 然 後 將 程 式 (Filename.HEX) 燒 入 89C51, 或 放 入 模 擬 器 (ICE) 中 執 行 除 錯 組 合 語 言 的 開 發 流 程 如 下 : 使 用 文 書 編 輯 程 式 編 寫 原 始 程 式 欲 使 用 X8051 發 展 8051 組 合 語 言 程 式, 首 先 要 以 文 書 編 輯 程 式 把 程 式 編 輯 成 原 始 程 式, 並 且 將 此 式 存 入 磁 碟 片 裡 成 為 原 始 檔 (Source file), 通 常 組 合 語 言 原 始 檔 的 副 檔 名 定 為.ASM, 以 便 與 其 它 類 別 的 檔 案 區 別 文 書 編 輯 程 式 是 把 你 所 打 入 的 每 個 字 元 一 一 地 以 ASCII 碼 存 在 檔 案 裡, 因 此 原 始 檔 的 內 容 是 ASCII 的 集 合, 所 以 我 們 可 將 這 個 檔 內 容 列 印 到 螢 幕 或 印 表 機 上, 其 內 容 與 我 們 當 初 由 鍵 盤 輸 入 的 資 料 完 全 一 樣, 因 此 PEⅡ 所 做 的 工 作 只 是 把 你 鍵 入 的 資 料 忠 實 地 以 ASCII 碼 方 式 存 至 檔 案 裡 用 X8051 組 原 始 程 式 組 譯 成 目 的 檔 原 始 程 式 只 是 忠 實 的 存 放 著 程 式 的 原 始 面 貌, 無 法 交 給 8051 的 CPU 執 行, 因 此 必 須 將 這 個 原 始 程 式 翻 譯 成 8051CPU 看 得 懂 的 機 械 碼, 並 且 將 轉 換 產 生 的 機 械 碼 作 成 一 個 檔 案 儲 存 到 磁 碟 機, 這 個 檔 案 稱 為 目 的 檔 (object file), 副 檔 名 為.obj 用 LINK 將 目 的 檔 連 結 成 可 執 行 檔 本 來 由 X8051 組 譯 後 所 產 生 的 目 的 檔 就 已 經 是 可 以 執 行 的 機 械 碼 了, 但 是 組 譯 器 為 達 有 彈 性 的 目 的, 有 些 地 方 並 未 完 全 翻 譯 成 可 執 行 碼 ( 例 如 標 示 欄 的 位 址 ), 例 如 程 式 可 能 會 呼 叫 到 一 個 在 另 一 個 檔 案 裡 的 外 部 程 式, 但 處 理 器 只 處 理 程 式 本 身 而 已, 而 無 法 處 理 外 部 程 式, 因 此 分 開 的 檔 案, 必 須 分 別 組 譯, 以 產 生 各 別 的 目 的 檔, 然 後 由 LINK 將 這 些 分 開 的 目 的 檔 連 結 成 一 個 可 執 行 檔 (.HEX). 因 為 經 組 譯 器 組 譯 後 的 目 的 檔, 有 些 部 分 尚 未 完 全 處 理 完 畢, 因 此 就 算 你 的 程 式 只 有 一 個 目 的 檔, 也 要 經 過 LINK 的 手 續, 才 能 產 生 真 正 的 可 執 行 檔 - 15 -
籃 球 得 分 機 圖 2-2-4-5 8051 程 式 開 發 流 程 16
壹 前 言 表 2-2-4-1 一 般 資 料 存 放 區 或 堆 疊 區 1. 位 址 80H~FFH 的 RAM: 只 有 8052 8752 和 8032 的 內 部 有 RAM 這 128byte 8031 8051 和 8751 則 沒 有 這 塊 RAM 的 內 容 必 須 使 用 間 接 定 址 法 2. 位 址 80H~FFH 的 SFR: 特 殊 功 能 暫 存 器 是 一 塊 128byte 的 記 憶 空 間, 它 是 存 放 8051 內 部 的 週 邊 所 使 用 的 暫 存 器 的 地 方, 例 如 I/O port 的 輸 出 栓 鎖 器 (P0 P1 P2 P3), 計 時 器 的 counter, 致 能 中 斷 系 統 的 IE 暫 存 器 等 因 為 8051 的 週 邊 設 備 並 不 多, 因 此 SFR 裡 128 個 位 址 空 間 並 未 用 完, 些 目 前 沒 有 用 到 的 位 址, 裡 面 是 空 的 SFR 所 使 用 個 位 址 是 80H~FFH, 這 塊 區 域 與 8051 的 較 高 128 位 元 組 的 RAM 使 用 了 同 一 塊 記 憶 空 間,8051 採 用 了 不 同 的 指 令 的 定 址 法 來 區 分 這 兩 塊 記 憶 體, 如 前 面 所 述,RAM 是 使 用 間 接 定 址 法,SFR 是 使 用 直 接 定 址 法 在 SFR 裡 的 各 種 位 元 組 都 有 其 個 別 的 名 稱, 在 寫 程 式 時, 要 用 到 這 些 位 元 組, 可 直 接 呼 叫 其 名 稱, 而 不 需 要 使 用 位 址 - 17 -
籃 球 得 分 機 3. 特 殊 功 能 暫 存 器 ( Special Function Register,SFR ) SFR 中 暫 存 器 的 功 能 及 用 途 ( 僅 說 明 有 用 到 的 部 分 ): (1) 累 加 器 ( Accumulator,ACC ): 累 加 器 又 可 稱 之 為 ACC 或 A 暫 存 器, 這 是 一 個 使 用 頻 率 頗 的 一 個 通 用 暫 存 器, 而 有 許 多 指 令 是 以 其 為 操 作 對 象 (2)P0 P1 P2 P3 埠 暫 存 器 : 這 四 個 埠 暫 存 器 可 存 放 8051 單 晶 片 的 4 個 I/O 埠 的 輸 出 閂 鎖 ( Latch ), 主 要 是 放 並 保 持 I/O 的 輸 出 資 料 (3)TH0~TH2 TL0~TL2 計 時 器 / 計 數 時 暫 存 器 : 這 3 組 16 位 元 的 暫 存 器 是 分 別 用 來 儲 存 計 時 器 / 計 數 器 的 計 時 / 計 數 值 TH0 TH1 TH2 為 高 位 元 組,TL0 TL1 TL2 為 低 位 元 組 TH0 及 TL0 對 應 於 計 時 器 / 計 數 器 0,TH1 及 TL1 對 應 於 計 時 器 / 計 數 器 1,TH2 及 TL2 對 應 於 計 時 器 / 計 數 器 2(8052 系 列 ) (4) 計 時 器 模 式 控 制 (Timer/Counter Mode Control,TMOD) 暫 存 器 : 表 2-2-4-2 計 時 器 模 式 控 制 GATE: 計 時 器 動 作 閘 控 位 元, 當 GATE=1 時,INT0 或 INT1 接 腳 為 高 電 位, 同 時 TCON 中 的 TR0 或 TR1 控 制 位 元 為 1 時, 計 時 計 數 器 0 或 1 才 會 動 作 若 GATE=0, 則 只 要 將 TR0 或 TR1 控 制 位 元 設 為 1, 計 時 / 計 數 器 0 或 1 即 可 動 作 C / T: 做 計 時 器 或 計 數 器 功 能 之 選 擇 位 元 C/T=1: 為 計 數 器, 由 外 部 接 腳 T0 或 T1 輸 入 計 數 脈 波 C/T=0: 為 計 時 器, 由 內 部 系 統 時 脈 提 供 計 時 工 作 脈 波 M1: 模 式 選 擇 位 元 1 M0: 模 式 選 擇 位 元 0 18
壹 前 言 (5) 時 器 控 制 ( Timer Control,TCON ) 暫 存 器 : 表 2-2-4-3 計 時 器 控 制 TF1(TCON.7): 計 時 器 1 溢 位 旗 號, 當 計 時 溢 位 時, 由 硬 體 設 定 為 1, 在 執 行 過 相 對 的 中 斷 服 務 常 式 後 則 自 動 清 除 為 0 TR1(TCON.6): 計 時 器 1 啟 動 控 制 位 元, 可 以 由 軟 體 來 設 定 定 或 清 除 TF0(TCON.5): 計 時 器 0 溢 位 旗 號, 當 計 時 溢 位 時, 由 硬 體 設 定 為 1, 在 執 行 過 相 的 中 斷 服 務 常 式 後 則 自 動 清 除 為 0 TR0(TCON.4): 計 時 器 0 啟 動 控 制 位 元, 可 以 由 軟 體 來 設 定 定 或 清 除 IE1(TCON.3): 外 部 中 斷 1 動 作 旗 號, 當 外 部 中 斷 被 偵 測 出 來 時, 硬 體 自 動 設 定 此 位 元, 在 執 行 過 中 斷 服 務 常 式 後, 則 消 除 為 0 IT1(TCON.2): 外 部 中 斷 1 動 作 型 態 選 擇, 當 IT1=1 時, 中 斷 型 態 為 負 緣 觸 發, 當 IT1=0 時, 中 斷 型 態 則 為 低 準 位 觸 發 IE0(TCON.1): 外 部 中 斷 0 動 作 旗 號, 當 外 部 中 斷 被 偵 測 出 來 時, 硬 體 動 設 定 此 位 元, 在 執 行 過 中 斷 服 務 常 式 後, 則 消 除 為 0 IT0(TCON.0): 外 部 中 斷 0 動 作 型 態 選 擇, 當 IT1=1 時, 中 斷 型 態 負 緣 觸 發, 當 IT1=0 時, 中 斷 型 態 則 為 低 準 位 觸 發 - 19 -
籃 球 得 分 機 (6) 串 列 埠 控 制 ( Serial Port Control ) 暫 存 器 : 表 2-2-4-4 串 列 埠 控 制 GATE: 計 時 器 動 作 閘 控 位 元, 當 GATE=1 時,INT0 或 INT1 接 腳 為 高 電 位, 同 時 TCON 中 的 TR0 或 TR1 控 制 位 元 為 1 時, 計 時 計 數 器 0 或 1 才 會 動 作 若 GATE=0, 則 只 要 將 TR0 或 TR1 控 制 位 元 設 為 1, 計 時 / 計 數 器 0 或 1 即 可 動 作 C / T: 做 計 時 器 或 計 數 器 功 能 之 選 擇 位 元 C/T=1: 為 計 數 器, 由 外 部 接 腳 T0 或 T1 輸 入 計 數 脈 波 C/T=0: 為 計 時 器, 由 內 部 系 統 時 脈 提 供 計 時 工 作 脈 波 M1: 模 式 選 擇 位 元 1 M0: 模 式 選 擇 位 元 0 圖 2-2-4-1 串 列 埠 控 制 工 作 模 式 20
壹 前 言 SM0(SCON.7): 串 列 傳 輸 模 式 選 擇, 共 有 4 種 模 式 SM1(SCON.6): 並 列 傳 輸 模 式 選 擇, 共 有 4 種 模 式 SM2(SCON.5): 在 串 列 傳 輸 動 作 模 式 2 或 模 式 3 時, 作 多 處 處 機 控 制 功 能 用 REN(SCON.4): 串 列 介 面 接 收 位 元, 當 REN=1 時 表 示 接 收 致 能 TB8(SCON.3): 在 模 式 2 或 3 時, 所 送 出 的 第 9 個 資 料 位 元, 可 以 由 軟 體 指 令 來 做 控 制 設 定 或 清 除 RB8(SCON.2): 在 模 式 2 或 3 時, 所 接 收 到 的 第 9 個 資 料 位 元, 存 放 在 此 位 元 中 TI(SCON.1): 串 列 資 料 傳 送 中 斷 旗 號, 在 工 作 模 式 0 時, 送 出 8 個 資 料 位 元 後,TI 設 為 1, 而 在 其 他 模 式 時, 在 送 出 停 止 位 元 時,TI 也 會 被 設 為 1; 此 位 元 必 須 由 軟 體 來 清 除 RI(SCON.0): 串 列 資 料 接 收 中 斷 旗 號, 在 工 作 模 式 0 時, 收 到 第 8 個 串 列 輸 入 資 料 位 元 後,RI 會 設 為 1, 在 其 他 模 式 時, 收 到 停 止 位 元 的 一 半 時, 硬 體 會 自 動 將 此 位 元 設 為 1 此 位 元 必 須 由 軟 體 來 清 除 圖 2-2-6-1 串 列 埠 控 制 說 明 - 21 -
籃 球 得 分 機 (7) 串 列 資 料 緩 衝 (Serial Data Buffer,SBUF) 暫 存 器 : 8051 單 晶 片 的 串 列 埠 是 全 雙 工 的 故 實 際 上 SBUF 暫 存 器 分 開 為 兩 個 不 同 的 暫 存 器, 一 個 是 當 作 UART 傳 送 資 料 的 緩 衝 區, 另 一 個 是 當 作 UART 接 收 資 料 的 緩 衝 區 若 將 資 料 寫 到 SBUF 時, 就 會 將 資 料 放 入 傳 送 緩 衝 區,UART 就 會 將 這 個 資 料 轉 成 串 列 資 料 透 過 TXD 傳 出 去 若 去 讀 SBUF, 就 會 讀 到 接 收 緩 衝 區 的 資 料 下 圖 為 SFR 的 記 憶 體 分 佈 圖 : 圖 2-2-7-1 SFR 記 憶 體 分 佈 圖 22
參 專 題 製 作 參 專 題 製 作 此 章 共 分 為 三 節 依 序 說 明 本 專 題 所 應 用 到 之 設 備 及 器 材 製 作 方 法 與 步 驟 及 專 題 製 作 等 一 設 備 及 器 材 表 3-1-1 專 題 製 作 使 用 儀 器 ( 軟 體 ) 設 備 一 覽 表 儀 器 ( 軟 體 ) 設 備 名 稱 個 人 電 腦 數 位 相 機 雷 射 印 表 機 三 用 電 錶 IC 萬 用 燒 錄 器 電 源 供 應 器 Microsoft Office Word Microsoft Office Power Point Keil-C Protel 99SE 應 用 說 明 專 題 報 告 電 路 圖 製 作 及 進 行 專 題 成 品 電 路 測 試 拍 攝 小 組 合 作 過 程 專 題 功 能 使 用 及 紀 錄 整 個 專 題 製 作 流 程 列 印 專 題 資 料 圖 片 及 專 題 報 告 成 果 測 量 零 件 有 無 損 壞 及 專 題 電 路 板 各 信 號 之 量 測 利 用 燒 錄 器 將 程 式 燒 錄 至 89C51 單 晶 片 中 提 供 專 題 成 品 所 需 之 電 源 專 題 報 告 製 作 過 程 的 撰 寫 進 行 口 頭 報 告 製 作 及 專 題 成 品 報 告 呈 現 單 晶 片 組 合 語 言 程 式 之 編 輯 燒 錄 軟 體 繪 畫 專 題 電 路 之 線 路 圖 二 製 作 方 法 與 步 驟 本 專 題 研 究 採 用 的 是 行 動 研 究 法, 主 要 是 由 循 環 的 研 究 歷 程 所 構 成, 包 括 準 備 實 驗 教 學 電 路 資 料 分 析 及 報 告 撰 寫 等 階 段 本 研 究 之 製 作 方 法 與 步 驟, 如 圖 3-2-1 所 示 - 23 -
籃 球 得 分 機 圖 3-2-1 製 作 方 法 與 步 驟 24
參 專 題 製 作 三 專 題 製 作 表 3-3-1 專 題 製 作 計 畫 書 專 題 型 別 個 人 型 專 題 團 隊 型 專 題 專 題 性 質 科 別 / 年 級 利 用 單 晶 片 微 電 腦 製 作 得 分 器 資 訊 科 三 年 級 專 題 名 稱 中 文 名 稱 英 文 名 稱 籃 球 得 分 機 Basketball scoring machine 我 們 主 要 是 在 探 討 8051 應 用 的 運 作 方 式 我 們 研 究 了 七 段 顯 示 電 路 8051 單 晶 片, 還 有 感 應 部 分 使 用 8051 單 晶 片 設 計 之 組 合 語 言 來 實 作 藉 由 8051 單 晶 片 來 控 制 籃 球 機 的 系 統, 來 完 成 此 投 籃 機 專 題 內 容 簡 述 還 有 小 孩 子 的 話 那 我 們 這 項 專 題 更 是 可 以 讓 親 子 之 間 來 互 動 指 導 老 師 姓 名 簡 琨 祥 老 師 參 與 同 學 姓 名 王 清 興 ( 資 訊 3-2) 陳 秉 政 ( 資 訊 3-2) 黎 建 慶 ( 資 訊 3-2) 簡 子 涵 ( 資 訊 3-2) 專 題 執 行 日 期 104 年 9 月 日 至 105 年 5 月 日 - 25 -
籃 球 得 分 機 圖 3-3-1 固 定 籃 球 架 底 部 圖 3-3-2 籃 球 腳 架 組 裝 圖 3-3-3 籃 板 上 鎖 固 定 圖 3-3-4 籃 球 框 組 裝 圖 3-3-5 投 籃 得 分 器 組 合 圖 3-3-6 投 籃 得 分 器 成 品 ( 一 ) 籃 球 得 分 機 功 能 及 設 定 此 專 題 去 了 解 如 何 使 用 單 晶 片 在 籃 球 得 分 器 中, 當 在 使 用 籃 球 得 分 器 時, 投 籃 時 能 進 行 計 分 的 動 作, 且 經 過 編 寫 後 的 程 式, 來 計 算 分 數, 能 夠 兩 分 兩 分 加 上 去 能 夠 兩 分 兩 分 加 上 去 ; 分 數 則 會 顯 示 在 000 的 計 分 26
參 專 題 製 作 板 上 面, 旁 邊 初 始 鍵 按 下 去 分 數 則 會 重 新 開 始 計 算 專 題 內 容 是 由 89C51 為 基 本 的 中 心 電 路 架 構, 其 功 能 設 定 為 : 1 籃 球 得 分 機 設 定 : (1) 開 關 按 下 時, 七 段 顯 示 器 倒 數 3.2.1 則 開 始 計 分 (2) 開 關 按 下 時, 則 會 倒 數 60 秒 為 遊 戲 時 間 (3) 球 入 網 分 數 設 定 為 2 分, 分 數 則 會 慢 慢 加 上 去 (4) 當 秒 數 60 秒 一 到, 則 會 重 新 倒 數 3.2.1 重 新 開 始 計 算 (5) 第 二 塊 電 路 板 上 有 一 顆 重 置 紐, 按 下 則 會 全 部 重 新 計 算 2. 籃 球 得 分 機 操 作 : (1) 從 籃 球 得 分 機, 發 現 如 何 讓 它 變 得 更 小 更 簡 易 (2) 從 籃 球 得 分 機, 了 解 8051/8052 如 何 運 用 ; 根 據 下 圖 按 鈕 極 可 重 置 與 開 起 關 閉 (3) 按 鈕 規 劃 : 圖 3-3-1-1 重 置 與 開 關 鈕 - 27 -
籃 球 得 分 機 ( 二 ) 投 籃 得 分 機 主 電 路 板 電 路 圖 圖 3-3-2-1 投 籃 得 分 器 完 整 電 路 28
參 專 題 製 作 ( 三 ) 投 籃 得 分 機 Layout 圖 及 材 料 表 : 圖 3-3-3-1 投 籃 得 分 機 Layout 圖 - 29 -
籃 球 得 分 機 投 籃 機 材 料 表 項 目 品 名 規 格 數 量 1 電 阻 220 ohm, 1/4W 14 2 電 阻 8.2K ohm, 1/4W 1 3 電 阻 47K ohm, 1/4W 1 4 電 阻 330 ohm, 1/4W 2 5 電 解 電 容 10u/16V 1 6 電 解 電 容 220u/16V 1 7 陶 瓷 電 容 22p, pitch=2.5mm 2 8 單 晶 片 89C51( 含 程 式 ) 1 9 IC 74LS47 5 10 DIP IC 座 40Pin, 600mil 1 11 DIP IC 座 18Pin 5 12 二 極 體 IN4001, 50V/1A 1 13 穩 壓 IC 7805 1 14 七 段 顯 示 器 1.8 吋 共 陽 3 15 七 段 顯 示 器 1 吋 共 陽 1 16 SW. 搖 頭 2 段 3(5)Pin Minipcb Type 1 17 銅 柱 M3*30mm 4 18 PCB 洞 洞 板 2 19 螺 帽 3mm 用 4 20 螺 絲 3 * 10mm 4 21 圓 孔 排 針 座 2*2Pin 3 22 散 熱 片 ㄇ 型, 孔 在 旁 邊 (TO220) 1 23 XTAL 12M Hz 1 24 輕 觸 開 關 TACT SW 6X6 -- 5mm 1 25 簡 易 牛 角 ( 公 ) 40pin 2 30
參 專 題 製 作 26 簡 易 牛 角 ( 母 ) 40pin 2 27 排 線 40pin 1 28 紅 外 線 發 射 LED 5mm 1 29 紅 外 線 接 收 LED 5mm 1 30 滑 動 開 關 3P 兩 段 180 度 1-31 -
籃 球 得 分 機 肆 製 作 成 果 決 定 專 題 題 題 目 之 後, 我 們 便 開 始 著 手 製 作 電 路 設 計 電 路 圖, 焊 接 籃 球 機 全 部 電 路 ; 這 整 個 流 程, 製 作 過 程 全 程 都 用 照 相 機 記 錄 下 來, 經 過 嚴 選 後, 我 們 將 成 列 在 我 們 的 專 題 報 告 之 中, 圖 片 如 下 : 圖 4-1-1 得 分 器 電 路 板 圖 4-1-2 得 分 器 電 路 板 製 作 過 程 ( 一 ) 圖 4-1-3 得 分 器 電 路 板 製 作 過 程 ( 二 ) 圖 4-1-4 得 分 器 電 路 板 製 作 過 程 ( 三 ) 圖 4-1-5 得 分 器 七 段 顯 示 器 圖 4-1-6 籃 球 得 分 器 電 路 板 成 品 圖 32
肆 製 作 成 果 圖 4-1-7 量 測 電 路 板 ( 一 ) 圖 4-1-8 量 測 電 路 板 ( 二 ) 圖 4-1-9 籃 球 得 分 器 程 式 編 譯 圖 4-1-10 得 分 器 電 路 板 檢 視 圖 4-1-11 電 路 板 指 導 與 討 論 ( 一 ) 圖 4-1-12 電 路 板 指 導 與 討 論 ( 二 ) 製 作 過 程, 電 路 板 焊 接 的 地 方, 我 們 遇 到 種 種 的 困 難 與 一 大 堆 問 題, 我 們 都 咬 牙 撐 過 來, 接 下 來, 我 們 將 籃 框 的 部 分 做 了 加 更 高, 我 們 將 呈 現 在 圖 片 中 給 大 家 看 - 33 -
籃 球 得 分 機 伍 結 論 與 建 議 最 後 的 討 論 與 建 議 將 此 專 題 的 製 作 過 程, 做 最 後 整 理 針 對 一 些 缺 點 與 疑 慮 的 部 份, 以 供 未 來 想 做 相 關 專 題 的 同 學 做 參 考 一 結 論 ( 一 ) 專 題 製 作 能 使 我 們 提 升 專 業 的 能 力 與 小 組 間 的 團 結 力 溝 通 能 力 並 且 一 起 成 長 ( 二 ) 完 成 此 專 題 後 讓 我 們 更 能 運 用 網 路 的 知 識 來 完 成 各 種 專 題, 還 可 以 學 習 其 他 更 好 的 專 題 作 品 ( 三 ) 經 過 這 次 的 專 題 製 作 讓 我 深 深 的 領 悟 個 人 實 力 不 如 團 隊 能 力, 考 驗 每 個 人 的 責 任 感 與 毅 力 ( 四 ) 面 對 各 種 問 題 時, 組 員 們 能 找 出 不 同 的 解 決 方 式 已 完 成 此 專 題 ( 五 ) 要 完 成 專 題 同 時 也 要 焊 接 電 路 與 程 式, 同 時 也 能 在 進 入 大 學 前 提 早 接 觸 相 關 的 資 訊 與 技 術 ( 六 ) 製 作 專 題 時 遇 到 的 種 種 考 驗 能 夠 使 大 家 再 完 成 時 得 到 成 就 感, 並 且 提 升 個 人 能 力 與 解 決 的 毅 力 ( 七 ) 透 過 專 題 也 能 讓 我 們 從 日 常 生 活 中 所 看 到 的 大 型 遊 樂 設 施, 改 變 成 體 積 較 小 攜 帶 方 便 價 格 較 低 的 小 型 設 施 ( 八 ) 在 完 成 專 題 時, 能 夠 獲 得 老 師 與 同 學 間 的 肯 定 也 是 對 未 來 的 一 種 鼓 勵, 讓 同 學 間 更 有 努 力 向 上 的 動 力 二 建 議 我 們 在 進 行 專 題 製 作 學 習 的 過 程 後, 提 出 以 下 幾 點 建 議 : ( 一 ) 在 開 始 製 作 專 題 時 老 師 們 能 夠 給 我 們 更 清 楚 的 方 向 去 實 施 與 製 作, 或 者 提 供 一 些 生 活 中 運 用 的 到 的 小 物 品, 才 不 會 導 致 有 些 組 員 毫 無 方 向 到 快 要 發 表 時, 草 率 的 完 成 而 被 責 罵 ( 二 ) 希 望 能 規 劃 好 哪 些 時 間 該 檢 查 的 進 度, 這 樣 才 能 在 規 定 的 時 間 內 把 專 題 完 成, 這 樣 才 不 會 讓 其 他 同 學 弱 後 太 多 追 不 上 的 問 題, 也 能 同 學 間 彼 此 互 助 來 完 成 大 家 能 順 利 的 交 出 成 品 來 展 示 34
伍 結 論 與 建 議 ( 三 ) 增 長 專 題 製 作 學 習 的 時 間 : 進 行 專 題 活 動 的 學 習, 每 個 階 段 皆 需 完 成 一 個 學 習 報 告, 而 單 元 學 習 的 時 間 太 少, 連 帶 影 響 了 期 末 完 整 報 告 的 製 作, 所 以 希 望 老 師 能 增 長 同 學 學 習 時 間, 讓 成 果 報 告 的 製 作 能 更 加 完 整, 避 免 同 學 因 時 間 緊 迫 而 草 率 完 成 其 作 品 - 35 -
參 考 書 籍 1. 朱 永 昌,2007,8051 單 晶 片 微 電 腦 原 理 與 專 題 製 作 ( 上 ), 台 北 縣 : 台 科 大 圖 書 公 司 2. 林 明 德,WonDerSun,2008, 專 題 製 作 - 電 子 電 路 篇, 台 北 縣 : 台 科 大 圖 書 公 司 3. 長 高 企 業,1998,U3-TARGET 單 晶 微 電 腦 實 驗 裝 置, 台 中 市 : 長 高 企 業 公 司 4. 柯 南,2001, 全 能 電 路 設 計 之 Protel Schematic 99 SE, 台 北 縣 : 台 科 大 圖 書 公 司 5. 郭 庭 吉,2008,8051 單 晶 片 微 電 腦 專 題 製 作, 台 北 縣 : 台 科 大 圖 書 公 司 6. 鄧 明 發, 陳 茂 璋,2000, 微 電 腦 專 題 製 作 應 用 電 路, 台 北 市 : 知 行 文 化 公 司 7. 鍾 明 政,1999, 單 晶 片 8051 原 理 與 實 作, 台 中 市 : 長 高 企 業 公 司 36