基于51单片机的篮球计分器论文

XXXX学院毕业论文篮球赛时计分器淘宝搜店铺：7921194姓名：刘XX指导教师：史XX专业：应用电子技术班级：XXX学院机电工程系毕业论文Ⅰ2014年11月20日目录淘宝搜店铺：7921194引言............................................................................21.系统方案说明..................................................................31.1方案选择....................................................................31.1.1篮球计时计分器设计的现状................................................31.1.2系统总体设计方案........................................................31.2系统基本功能介绍............................................................32.系统硬件电路设计................................................................42.1篮球计时计分器电路原理图....................................................42.2篮球计时计分器电路工作过程..................................................42.3系统硬件电路组成............................................................52.3.1计时电路................................................................52.3.2计分电路................................................................72.4器件选择及介绍.................................................................82.4.1AT89C51.................................................................83.软件的编程与调试...............................................................113.1系统设计流程图.............................................................113.2C语言程序设计..............................................................12结论...........................................................................16参考文献.........................................................................17致谢...........................................................................18附录1原理图....................................................................19XXX学院机电工程系毕业论文1淘宝搜店铺：7921194篮球赛计时计分器摘要：单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小、重量轻、能耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，使单片机迅速得到了推广应用。目前已经成为测量控制应用系统中的优选机种和新电子产品的关键部位，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而生，如：用单片机控制液晶显示(LCD)计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。篮球计时计分器以单片机为核心，由计时器、计分器、综合控制器等组成。系统采用模块化设计，主体分为计时显示模块、计分显示模块、定时报警、按键控制键盘模块。每个模块的程序结构简单、任务明确，易于编写、调试和修改。程序可读性好，对程序的修改可局部进行，其他部分可保持不变。编程后利用KeilC51软件来进行编译，再将生成的HEX文件装入芯片中，采用Proteus软件仿真，检验功能是否能够正常实现，随后可用Protel99画出硬件电路图。本设计中系统硬件电路主要由以下几个部分组成：单片机AT89C51、计时电路、计分电路、报警电路和按键开关。本次设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。该系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、及时刷新甲乙双方的成绩等功能。它具有价格低廉、性能稳定、操作方便并且易于携带等特点，广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。关键词：单片机，计时，计分，显示器，接口XXX学院机电工程系毕业论文2前言随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而生，如用单片机控制LCD液晶显示器[1]计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。根据此次课题要求，这里介绍一种篮球赛计时计分器的设计方法，即单片机带外围扩展来驱动数码管工作的电路。采用这种方法可提升学生对单片机接口电路的综合运用能力。电路采用单片机作为核心元件，利用两个供阴的三位一体数码管来显示两队的分数，一个四位一体数码管显示时间的计时。显示分数范围可达0～999分，足够赛程计分的需要。四位一体数码管中2个用于显示分钟，2个用于显示秒钟。比赛前，将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至倒计时到零为止。计时范围达到0～99分钟，能满足实际赛程计时的需要。为了配合计时器调整时间和计分器校正比分，设计了6个按键，4个用于输入甲、乙两队的分数，另2个用于启动和暂停赛程时间。另外，还设计了定时报警系统，即比赛时间到时，扬声器发出报警声提示赛程结束。该系统具有赛程定时设置，赛程时间暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩等功能。设计分为软件设计和硬件设计两部分。主控芯片采用AT89C51，使用C语言编写软件程序，主体分为计时显示模块、计分显示模块、定时报警、按键控制模块。编程后利用KeilC51[3]软件来进行编译，再将生成的HEX文件装入芯片中，检验功能是否能够正常实现。通过本次基于单片机的篮球赛计时计分器的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计实例的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧。淘宝搜店铺：7921194XXX学院机电工程系毕业论文31.系统方案说明1.1方案选择1.1.1篮球计时计分器设计的现状体育比赛计时计分系统是对体育比赛过程中所产生的时间，比分等数据信息进行快速采集记录、加工处理、传递和利用的系统。根据运动项目的不同，比赛规则要求也不同，体育比赛的计时计分系统包括测量类、评分类、命中类、制胜类和得分类等多种类型。篮球比赛是根据运动队员在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统。篮球比赛的计时计分系统由计时器、计分器等多种电子设备组成的，同时，根据目前高水平篮球比赛要求，完善的篮球比赛计时计分系统设备应能与现场成绩处理、现场大屏幕、电视转播车等多种设备相联，以便实现激烈的比赛现场感和表演娱乐等功能目标。现在，根据设计要求，介绍一下设计方案。1.1.2系统总体设计方案1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改时间，暂停比赛时间。2、能随时刷新甲、乙两队在整个赛程中的比分。3、场中交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。4、比赛时间结束时，能发出报警指令。图1系统构成图1.2系统基本功能介绍1、一个四位一体数码管显示比赛时间，时间格式如：15：00，两个三位一体数码管显示甲乙两对的比分，比分格式如：008。2、比赛时间采用倒计时方式，以一秒的频率减时，上电时默认初值为15：00，在没有开始比赛时，可以修改时间，比赛开始后不能修改。XXX学院机电工程系毕业论文43、甲乙队比分采用三位数，上电初值为000，最大值为999，满足常理要求，未开始比赛以及比赛结束后比分无法加减，4、比赛未开始之前，可以通过ADD1、DEC1键对比较时间的分钟进调时，通过ADD2、DEC2键对比较时间的秒进行调时。5、可随时暂停/启动比赛时间。6、比赛进行时，可以通过ADD1、DEC1键对甲队比分加、减，可以通过ADD2、DEC2对乙队比分加、减。每按一次键，加/减1分。7、当一节比赛完后，可以通过（EXCHANGE）换场键换场，换场后，比分交换显示，交换后，下一节比赛开始时，相应的比分加减键也随之交换。8、当比赛结束时，发出报警。图2按键定义图如图示：键盘对应名称如下：ADD1，DEC1，EXCHANGE，ADD2，DEC2，RUN/STOP其中，ADD1为甲队比分加1键，（比赛开始前为调整时间加1）DEC1为甲队比分减1键，（比赛开始前为调整时间减1）EXCHANGE为换场键，一节比赛结束后才可换场。ADD2为乙队比分加1键，（比赛开始前为调整时间加1）DEC2为乙队比分减1键，（比赛开始前为调整时间减1）RUN/STOP为启动暂停键，比赛开始前按下启动计时，比赛开始，比赛开始后，按下为暂停计时，比赛暂停。2.系统硬件电路设计2.1篮球计时计分器电路原理图用Protel99SE设计的电路原理图见附录1。2.2篮球计时计分器电路工作过程1.调整比赛时间：插上电源后，系列默认比赛时间为15：00，甲乙队比分默认000，此时按下ADD1键，可以对比赛时间分钟加1，按下DEC1键，可以对比赛时间的分钟减1，按下ADD2键，可以对比赛时间秒加1，按下DEC2键，可以对比赛时间秒减1。启动比赛：按下RUN/STOP键，计时开始，比赛时间以1秒的频率倒计时。暂停比赛：比赛运行的状态下，按RUN/STOP键，比赛暂停，计时暂停。XXX学院机电工程系毕业论文5比分加减，在比赛进行的状态下按ADD1，DEC1键，可以对甲队比分加、减1，按ADD2、DEC2键，可以对乙队比分加、减1.交换场地：在一节比赛时间结束后，按下EXCHANGE键，比赛时间重新预置为15：00，同时左右两边数码管的比分交换显示。此时按下启动键可以开始新一节的比赛。报警提示：在一节比赛时间倒计时到00：00时，蜂鸣器发出报警提示。2.3系统硬件电路组成2.3.1计时电路1．显示器及其接口显示器是最常用的输出设备，其种类繁多，但在单片机系统设计中最常用的是发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）两种。由于这两种显示器结构简单，价格便宜，接口容易实现，因而得到广泛的应用。下面介绍发光二极管显示器（LED）的结构、工作原理及其接口电路。（1）LED结构与原理图3为典型的数码管。图37段LED数码管如图3，LED显示器又称为数码管，LED显示器由8个发光二极管组成。中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。LED显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED显示器。（2）LED显示器显示方式点亮LED显示器有两种方式：一是静态显示；二是