球赛计时计分器设计论文

华北水利水电学院毕业设计（论文）分类号编号华北水利水电学院NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower毕业设计题目:基于51单片机的球赛计时计分器院系信息工程学院专业电子信息工程姓名学号200711719指导教师2011年5月23日华北水利水电学院毕业设计（论文）华北水利水电学院毕业设计任务书设计题目：基于51单片机的球赛计时计分器专业：电子信息工程班级学号：200711719姓名：指导教师：设计期限：2011年3月7日开始2011年5月25日结束信息工程学院2011年3月华北水利水电学院毕业设计（论文）一、毕业设计的目的1、围绕课程设计的内容，培养学生查询相关资料以及文献检索的能力，培养学生对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力；2、培养学生对以往所学知识的综合运用能力；在理解课堂所讲知识的基础上，提高学生的自学能力；3、培养学生了解并逐步熟悉科学研究的整个过程，养成良好的科学态度以及实事求是、严谨塌实的工作作风；培养学生独立分析问题和解决问题的科学研究的能力；4、通过本课程设计，培养学生在单片机应用系统的软、硬件相结合方面的综合能力，既要培养学生在软件编程方面的能力，同时还要培养学生在硬件方面的实践能力以及综合调试等能力。二、主要设计内容及基本要求1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间、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、中场交换比赛场地时，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。5、共接入10个八段LED显示器，其中6个用于记录甲、乙两队的分数，每队3个LED显示器显示分数范围可达到0—999分；4个LED显示器则用来记录赛程的时间，其中2个用于显示分钟；2个用于显示秒钟。赛程计时采用倒计时方式，计时范围可达到0—99分钟。6、为了配合计时器和计分器校正、调整时间和比分，在设计中设立了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。1）比分刷新控制：K1键：完成甲队加1分操作；K2键：完成甲队减1分操作；K3键：完成乙队加1分操作；K4键：完成乙队减1分操作。华北水利水电学院毕业设计（论文）2）赛程时间设置：比赛暂停的情况下，按键K1、K2、K3、K4用来设置赛程时间，K1、K2设置分钟的十位数；K3、K4设置分钟的个位数。3）赛程时间启、停设置：若裁判吹响开始哨声时，则应立即按下按键K5，表示赛程开始。按键K5为赛程启动和暂停控制。4）比分交换控制：由K6完成。比分交换是在上半场赛程结束后进行的，也就是说比分交换受赛程时间控制，只有当上半场计时器指示为0000时，按K6键，则会自动交换甲、乙两队分数。若上半场赛程时间没有到0000时，则此时按下K6键，不能交换分数。而且对比赛本身无任何影响。三、重点研究问题1．单片机的内部结构，计时模块，计分模块的调试。2．部分功能电路的软件设计：键盘显示电路、LED数码管显示电路等等。四、主要技术指标或主要设计参数根据模块电路，设计出完整的电路原理图，焊接出实物，并对产品进行调试。电源部分为系统提供的电压为5V，晶振12MHZ等。五、设计成果拟计划做出一个基于51单片机的球赛计时计分器，设计出整体原理图，并做出实物，同时做出一份符合要求的毕业论文。六、时间安排序号周次内容13-4动员、采集文献资料，完成研读与开题报告25-8完成体系与框架分析和设计39-10完成课题，设计与实现，并投入使用411-12翻译与撰写论文513-14论文修订、打印、整理与提交、准备答辨（制华北水利水电学院毕业设计（论文）作幻灯片）与答辩华北水利水电学院本科生毕业设计论文开题报告2011年3月20日学生姓名学号专业电子信息工程题目名称基于51单片机的球赛计时计分设计课题来源导师推荐华北水利水电学院毕业设计（论文）主要内容工程技术的电子化、集成化和系统化促进了电子工程技术的发展，同时也促进了电子工程技术在社会各行业中的广泛应用。随着单片机在各个领域的广泛应用，许多单片机作控制的球赛计时计分系统也就应运而生，例如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，用单片机控制LED八段显示器计时计分等。同时单片机在此领域的广泛应用，也大大提高了比赛中计时计分的稳定性和准确性。由于单片机技术的日益趋于成熟，球赛比赛计分器的设计也必将顺应其他各类电子产品的发展趋势，朝着智能化方向发展。本毕业设计主要利用AT89C51单片机编程控制LED八段数码管作显示的球赛计时计分系统。系统硬件电路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；按键开关。本系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、及时刷新甲、乙两队双方的成绩，甲、乙双方交换场地以及赛后成绩暂存等功能。系统设计完成后应具有成本价格低廉、性能稳定、高准确度显示、操作方便且易携带等特点。广泛适合各类学校和小团体作为赛程计时计分。本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，利用八段共阴LED作为显示器件。在此设计中共接入10个八段共阴LED显示器，其中6个用于记录甲、乙两队的分数，每队的LED显示器显示分数范围可达到0-999分，足够满足赛程需要。另外4个LED显示器则用来记录赛程时间，其中2个用于显示分钟；华北水利水电学院毕业设计（论文）采取的主要技术路线或方法此设计采用单片机直接驱动数码管工作的电路，如上图所示。预期的成果及形式我做的球赛计时计分器的最终成果是，当我把电路板制作好以后，给单片机加入程序，可以实现：赛程时间设置，赛程时间启／停设置，比分交换控制，比分刷新控制，计时计分显示，赛程结束报警。时间安排第1-2周：课题调研，在网上搜索相关的文献以及资料。第3-4周：进行并完成模块化设计。第5-7周：熟悉AT89C51单片机的使用方法。第8周：进行电路图设计，并绘制。第9周：购买元器件，进行板子的焊接工作。第10-11周：对板子进行调试，解决出现的问题，并翻译英文资料。第12-13周：结束设计，并开始准备毕业论文。第14周：完成毕业设计的所有工作，提交设计成果。第15-16周：预答辩及正式答辩。按钮单片机芯片时间显示比分显示华北水利水电学院毕业设计（论文）参考资料见附录指导教师意见签名：年月日备注华北水利水电学院毕业设计（论文）I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八段显示器计时计分器等。球赛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八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以及赛后成绩暂存等功能。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，接口华北水利水电学院毕业设计（论文）IIABSTRACTSincetheinceptionthe20thcentury70years,single-chipmicrocomputer(SCM)causespeople’sattentionandconcernbecauseofextremelycost-effective,soitsapplicationisverybroadandrapiddeveloping.SCMhasmanyadvantages,suchassmallsize,lightweight,anti-interferenceability,lessdemandingontheenvironment,lowcost,highreliability,goodflexibility,developingmoreeasilyandsoon.Now,ithasbecomethepreferredmodelinmeasurementcontrolsystemandakeycomponentofnewelectronicproducts.ManytimescoringmatchesusingSCMhasalsocomeintobeing,suchasthetimerwithliquidcrystaldisplay(LCD),thetimerwithLEDeight-segmentdisplay,etc.TimebasketballscoringdeviceasthecoreofSCMincludesthetimer,scoringdevices,integratedcontrollerandothercomponents.Thissystemisusedofthemodulardesign,inwhichthemaindisplaymoduleisdividedintotimedisplaymodule,scoringdisplaymodule,timingalarmmodule,andkeycontrolkeyboardmodule.Programstructureofeachmoduleissimpleandclear.Soitiseasytowrite,debugandmodify.Becausetheprogramisreadable,partofprogramcanbemodifiedandotherpartsmayremainunchanged.Afterprogramming,firstlywecanuseKeilC51softwaretocompileandthengeneratetheHEXfileintothechip.SecondlyweusetheProteussoftwaresimulationtotestwhetherthenormalfunctiontoachieve.FinallywedrawthehardwarecircuitdiagramwithProtel99.Thedesignofhardwarecircuitmainlyconsistsofthefivecomponents,includingAT89C51,timingcircuit,scoringcircuit,alarmcircuitandkeyswitchcircuit.ThedesignusesAT89C51toprogramandtocontrolLEDdigitaltubeforeight-segmentdisplayofmatchtimescoring.Thesystemhasmanyfeatures,suchassettingthescheduletime,schedulingtimetopause,refreshingresultofboth华北水利水电学院毕业设计（论文）IIIpartiestimely,storingtemporarilyresultsafterthematchandsoon.Becausethissystemhaslowprice,st