篮球计时计分器 (2).doc

单片机课程设计报告篮球计时计分器摘要本设计是篮球计时计分器，主要在篮球比赛中用于记录整个赛程的比赛时间和显示甲、乙两队在比赛过程中的比分情况该计时计分器有部分组成：一部分用来实现计时功能，其基本原理和定时闹钟相似；另一部分用来实现计分功能，其基本原理和计数器相似，只不过所要记录和显示的对象是按键按下的次数，每按下一次计数值加一主控芯片采用AT89C51，采用汇编语言进行编程，编程后利用WAVE600来进行编译，再生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件来仿真，检验功能是否能够正常实现我自己在制作的过程中，先是制了一个定时闹钟，然后又制作一个计数器，但是始终不能用一片芯片来实现两种功能后来经过我查询资料和上单片机爱好者、老古单片机网、以及周立功单片机论坛交流后，我终于发现问题出现在程序上，不是硬件连接图的问题然后，我将我的程序重新进行修改，终于实现了主体功能该设计能够实现计时和计分功能，采用共阴极数码管进行动态显示，加分的部分用按键来完成，每按一次发送一个计数脉冲，计数值加一但是效果病不是很完美，计时显示部分有时候会出现不稳定的情况，通过对晶振和电容值调整后仍然没有改变效果，而且该设计最大遗憾是没有实现中场时交换比分和结束时进行报警的功能。

目录1 概述………………………………………………………………4 1.1篮球计时计分器简介………………………………………4 1.2篮球计时计分器的特点和原理……………………………4 1.3篮球计时计分器基本原理…………………………………42 系统总体方案及硬件设计………………………………………72.1单片机简介…………………………………………………72.2 89C51单片机介绍…………………………………………73 软件设计…………………………………………………………11 3.1程序流程图…………………………………………………11 3.2主程序………………………………………………………13 4 Proteus 软件仿真……………………………………………214.1仿真图及结果分析…………………………………………215课程设计体会……………………………………………………24参考文献……………………………………………………………25附1：源程序代码…………………………………………………26附2：系统原理图…………………………………………………37 1概述1.1篮球计时计分器的简介 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,比分等数据进行快速采集记录，加工处理，传递利用的信息系统。

根据不同运动项目的不同比赛规则要求，体育比赛的计时计分系统包括测量类，评分类，命中类，制胜类得分类等多种类型篮球比赛是根据运动队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，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够与现场成绩处理，现场大屏幕，电视转播车等多种设备相联，以便实现高比赛现场感，表演娱乐观众等功能目标随着科技的迅猛发展,单片机在计算机应用领域中起到了越来越重要的作用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世界各大电气厂家，测控技术企业，机电行业，竞相把单片机应用于产品更新，作为实现数字化，智能化的核心部件篮球计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统，由计时器，计分器，综合控制器和24秒控制器等组成1.2篮球计时计分器的特点和功能篮球计时计分器，主要在篮球比赛中用于记录整个赛程的比赛时间和显示甲、乙两队在比赛过程中的比分情况。

该计时计分器有部分组成：一部分用来实现计时功能，其基本原理和定时闹相似；另一部分用来实现计分功能，其基本原理和计数器相似，其不同之处仅在于要记录和显示的对象是按键按下的次数，每按下一次计数值加一或者减一 用AT89C52，采用C语言进行编程，编程后利用Keil uVision2来进行编译，将生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件绘图并进行仿真，验证功能是否能够正常实现该设计实现了计时和计分功能，采用共阴极数码管进行动态显示采用六个独立按键分别进行各部分的调整，定时扫描各个按键的状态，每检测到一次状态变化就发送一个计数脉冲，计数值加一，同样的方法还实现了分数减一的功能；另外本设计实现了赛前时间的调整和比赛过程中随时暂停和启动的功能；最后，中场时比分调换并且结束时能够进行报警提示本次设计的篮球计时计分器具有以下的功能：　［I］ 能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间　［II］ 能随时刷新甲、乙两队在整个比赛过程中的比分　［III］ 中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置　［IV］ 比赛结束时，能发出报警声1.3篮球计时计分器的基本原理本设计是采用AT89C51单片机为核心设计的一个用于赛场的篮球计时计分器。

本设计采用定时器T0中断计时，显示部分分为计时和计分显示两部分，均采用共阴极LED显示计时部分计时范围宽，而且可定时设定与小时、分钟调整；计分部分调节灵活，显示范围宽，足以满足各种规模赛程需要两个显示模块均采用动态扫描方式显示　　在本设计中P3口（P3.0—P3.5）是计时计分显示共用的扫描口，P0口是计时数据输出口，P2口计分数据输出口，计时计分均设有显示缓冲区（40H—45H计分显示缓冲区，30H—35H计时显示缓冲区）本设计共有K1—K6六个设置按键，K1是甲加分键（按一次加一分），K2是乙加分键（按一次加一分），K3是定时切换键（定时设置与计时调时切换），K4是小时调整键（计时与定时小时调整），K5是分钟调整键（计时与定时分钟调整），K6分数位置交换键（交换甲、乙两队比分的位置）按键与P1口相接，低电平输入有效，另外还有一个复位按键K7报警部分由555与扬声器组成，当计时时间到时，输出低电平，由555构成的电路工作输出脉冲信号驱动扬声器发出声音计时定时的原理与定时闹钟相同，为定时设置定时小时和定时分钟计数单元，通过比较定时与计时的时分计数单元判断比赛是否结束是否报警，定时与计时共用一个显示缓冲区，通过K3（定时切换键）进行显示切换，本设计可通过定时显示的秒位判断定时是否有效，如果秒位显示00说明无效（上次用过的定时），显示11说明有效（本次定时）。

定时时间到，扬声器报警，比赛结束，按K3键可停止报警（否则一直报警）2系统总体方案及硬件设计2.1单片机简介单片机全称为单片机微型计算机（Single Chip Microsoftcomputer)从应用领域来看，单片机主要用来控制，所以又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机单片机是微型机的一个主要分支，它在结构上的最大特点使把CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机单片机具有如下特点：1 集成度高、体积小、有很高的可靠性；2 控制功能强；3 低功耗、低电压，便于生产便携式产品；4 外部总线增加了I2C、SPI等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构；5 单片机的系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统所以单片机的应用非常广泛，在智能仪表、机电一体化、实时控制、分布式多机系统以及人们的生活中均有用武之地单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思路和设计方法从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。

这种用软件代替硬件的控制技术，是对生产控制技术的一次革命利用单片机的智能性，可方便地实现具有智能的电子钟设计单片机均具有时钟振荡系统，利用系统时钟借助微处理器的定时器/计数器可实现电子钟功能然而系统时钟误差较大，电子钟的积累误差也可能较大，所以可以通过误差修正软件加以修正，或者在设计中加入高精度时钟日历芯片，以精确时间另外很多功能不同的单片机是兼容的，这就更便于实现产品的多功能性2.2 89C51单片机介绍 VCC：电源 GND：接地 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入P0能够用于外部程 序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作 输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻 拉高，且作为输入并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流这是由于内部上拉的缘故P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存 储器进行存取时，P2口输出地址的高八位在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器 的内容P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号图2.1 89C51单片机 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的然而要注意的是：每当用作外部数据存储器 时，将跳过一个ALE脉冲如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用另外，该引脚被略微拉高如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效 PSEN：外部程序存储。