篮球赛电子计时记分牌

智能仪表综合课程设计I摘要篮球赛电子计时记分牌是根据篮球比赛特点设计的独立的信息采集、分配、评判和显示的系统，能实现比赛时间和分数的实时、准确、快捷处理和呈现。本设计原理简单，主要采用AT89C52单片机作为微控制器，集合矩阵键盘、数码管和LED指示灯，通过键盘控制记分牌的工作状态，通过数码管和LED指示灯来反馈信息。本设计在充分考虑了篮球比赛的实际情况基础上设计，具有友好的人机交互接口，并且可以防止人为误操作造成的不良后果，具有一定的实用性。关键字：单片机；AT89C52；计时记分牌；篮球比赛智能仪表综合课程设计II目录1智能仪器仪表的简介..............................................................................................11.1智能仪器仪表简介..........................................................................................12系统设计简介............................................................................................................22.1篮球赛电子计时记分牌简介.........................................................................22.2设计要求.........................................................................................................22.3设计方案论证.................................................................................................23.系统硬件设计.............................................................................................................33.1单片机的选型..................................................................................................33.2复位和振荡电路的设计.................................................................................33.3键盘输入模块的设计......................................................................................43.4信息提示模块的设计.....................................................................................43.5系统总体电路.................................................................................................53.6系统所用元器件.............................................................................................74设计语言及软件介绍..............................................................................................84.1汇编语言介绍.................................................................................................84.2wave6000软件介绍........................................................................................85系统软件设计..........................................................................................................95.1软件系统总体设计方案.................................................................................95.2软件系统流程图..............................................................................................95.2.2按键检测子程序设计.........................................................................125.2.3数码管显示子程序设计..................................................................135.3控制源程序...................................................................................................145.3.1汇编程序.............................................................................................145.4调试及仿真...................................................................................................24结论............................................................................................................................26参考文献......................................................................................................................27智能仪表综合课程设计11智能仪器仪表的简介1.1智能仪器仪表简介仪器仪表（英文：instrumentation）仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能，例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表，和电动调节仪表，以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。智能仪表综合课程设计22系统设计简介2.1篮球赛电子计时记分牌简介目前球场记分牌在传统操作模式下，采用记分员手动翻动记分牌记分，工作方式单一。由于种种弊端，电子记分板已经开始在一些大型的体育场流行起来，不仅发展速度迅猛并会逐渐取代传统的电子记分牌。电子记分板根据篮球比赛的特点，采用单片机为核心控制LED数码管，具有亮度高、可视性好、功耗小、使用寿命长等优点；具有性能稳定，尺寸适中，运输安装方式灵活，物美价廉等特点，特别适用于中、小型体育馆和训练馆。2.2设计要求分别设计篮球比赛用的计时牌和记分牌；上下半场各20分钟，要求能随时暂停，启动后继续计时，一场比赛结束后应可清零重新开始比赛；能按照篮球计分规则计分并显示。2.3设计方案论证篮球记分器的硬件电路分成主控模块、键盘输入模块、信息提示模块三部分进行设计，系统整体结构如图1所示。图1系统硬件结构图主控模块以AT89C52为核心，完成输入输出信息处理、计时器中断响应、数值计算等，协调整个系统有条不紊地工作。键盘输入模块作为人机交互接口，允许用户控制系统的工作状态，完成如计时计分开始/暂停、交换场地、计时计分清零、比赛队伍分数调整等功能。信息提示模块包含4个2位8段数码管、6个LED和一个蜂鸣器，用于实时显示系统工作状态，方便用户进行下一步操作。3*3矩阵键盘AT89C52主控模块信息提示模块数码管LED蜂鸣器键盘输入模块智能仪表综合课程设计33.系统硬件设计3.1单片机的选型主控模块以AT89C52单片机作为微控制器。AT89C52单片机是一种低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。由于它的这些优良特性，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。采用AT89C52作为微控制器，可以很好地满足篮球记分器的系统要求。3.2复位和振荡电路的设计图2给出了AT89C52单片机的引脚分布和最小系统接法。图2AT89C52单片机最小系统原理图复位电路可以实现上电复位和按键复位两种复位方式：上电复位电路由电容串联电阻构成，由图并结合“电容电压不能突变”的性质，可以知道，当系统一上电，RST脚将会出现高电平，并且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。按键复位电路则是通过按下RESET按键拉高RST引脚电平来实现的。晶体振荡电路由一个12MHZ石英晶振和两个30pF的电容组成，用于产生稳定智能仪表综合课程设计4的时钟脉冲信号供单片机工作。3.3键盘输入模块的设计用户通过键盘输入模块对系统进行控制。键盘采用3*3矩阵式按键，其中按键“START/PAUSE”控制计时计分的开始与暂停，按键“EXCHANGE”用于在半场结束后交换双方记分牌上的分数，按键“CLEAR”用于在比赛结束后清除比分，其余的按键“A+1”、A+2”、“A+3”、“B+1”、“B+2”、“B+3”用于给参加比赛的A、B两队加上相应的分数。3*3矩阵按键的6条引线分别接至AT89C52的I/O口P3_0~P3_5，在单片机内部采用行列扫描法检测到按键按下，从而执行相应的任务。矩阵键盘的连接方式如图3所示。图3矩阵键盘的连接方式3.4信息提示模块的设计信息提示模块包含4个2位8段共阴极数码管（图4）、6个LED指示灯（图5）和一个蜂鸣器。4个数码管分别用两位数字显示比赛分钟、秒钟和赛场上两个篮板的分数。由于单片机I/O口资源有限，为了不占用太多的接口，在此使用P0口向数码管同时送出数据（段选信号）和地址（位选信号），使用两个74HC573锁存器来分离数据和地址，而P2_0和P2_1口分别用于使能段选锁存器和位选锁存器。由于P0口的电流驱动能力有限，所以外接了排阻RP1，从而增强了对数码管的驱动能力。智能仪表综合课程设计5图4数码管连接原理图LED1、LED2、LED3分别指示比赛状态“开始”、“暂停”和“结束”；LED4用于“进球”指示，在比赛进行时按下任何一个加分按键，“