篮球比赛记分器设计设计说明.doc

信息职业技术学院毕业设计阐明书(论文)设计(论文)题目: 基于单片机的篮球比赛 记分器的设计 专 业: 通 信 技 术 班 级: 通 技 06-2 学 号: 姓 名: 指引教师: 二ΟΟ八年十二月三十日信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名学号班级通技06-2专业通信技术设计（或论文）题目基于单片机的篮球比赛记分器的设计指引教师姓名职 称工作单位及所从事专业联系方式备 注助教技术学院071高档工程师四有限公司1878设计（论文）内容：完毕电路设计方案的选择；硬件电路的设计；软件程序的编写；仿真与调试该设计的整体电路大体来说由复位电路、时钟电路、按键电路和显示电路四部分构成，在此分别对这四部分做了简介此外还对单片机AT89C51，仿真软件ISIS分别做了简介进度安排：.10.13～10.29 查找资料，选择参照方案 第6、7周.10.30～11.23 查找资料，进行硬件电路的设计 第8、9、10周.11.17～11.30 程序的编写与调试 第10、11周.11.24～12.28 整顿报告，拟定草稿，检查定稿 第11至16周.12.21～09.1.3 毕业设计答辩 第16、17周重要参照文献、资料(写清晰参照文献名称、作者、出版单位)：[1]　李全利.单片机原理及应用技术.北京：高等教育出版社，[2]　何立民.单片机高等教程.北京：航空航天大学出版社，[3]　张毅刚.MCS－51单片机应用设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997[4]　潘新民.微型计算机控制技术.北京：人民邮电出版社，1999[5]　曹天汉.单片机原理与接口技术.北京：电子工业出版社,.8[6]　李广弟,朱月秀,王秀山.单片机基本.北京：北京航空航天大学出版社,审批意见教研室负责人：年 月 日目　录摘　要 1第1章　绪论 2第2章　方案设计 32.1　系统功能规定 32.2　整体方案 3第3章　硬件设计 53.1　单片机系统电路设计 53.1.1　时钟电路 53.1.2　复位电路 63.2　数据显示单元设计 73.2.1　显示屏原理简介 73.2.2　显示屏电路图 73.3　按键电路 7第4章　软件设计 9第5章　系统仿真测试 11结　论 12致　谢 13参照文献 14附录1　总电路原理图 15附录2　程序清单 16摘　要篮球比赛记分器是为理解决篮球比赛记分的问题。

本设计是采用单片机AT89C51作为核心元件，运用7段共阴LED作为显示屏件，在此设计中共接入了2个4联7段共阴LED显示屏，其中1个用于显示红队的分数，1个用于显示蓝队分数，显示范畴相称高,足够满足赛程需要本文具体地简介了系统硬件与软件的设计过程，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以便等独特的长处，采用该装置可根据实际状况进行比分修改，具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点核心词　AT89C51；LED；复位电路；时钟电路第1章　绪论篮球比赛记分器是为理解决篮球比赛记分的问题此装置运用单片机AT89C51完毕了记分的功能本文具体地简介了系统硬件与软件的设计过程，采用该装置可根据实际状况进行比分修改和显示，具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点体育比赛记分系统是对体育比赛过程中所产生的比分进行迅速采集记录，加工解决，传递运用的信息系统根据不同运动项目的不同比赛规则规定，体育比赛的记分系统涉及测量类，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，篮球比赛的记分系统是一种得分类型的系统。

篮球比赛记分系统由记分器等多种电子设备构成，同步，根据目前高水平篮球比赛规定，完善的篮球比赛记分系统设备应可以与现场成绩解决，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的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以便等独特的长处，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核心部位世界各大电气厂家，测控技术公司，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记分器就是以单片机为核心的计分系统本系统是采用单片机AT89C51作为核心元件运用7段共阴LED作为显示屏件在此设计中共接入了2个4联7段共阴LED显示屏，其中1个用于记录红队的分数，1个用于记录蓝队的分数第2章　方案设计2.1　系统功能规定两队的比分由五个键来控制，其中KEY0用以切换目前比分球队，KEY1,KEY2,KEY3,KEY4分别用来加1分，加2分，加3分和减1分当比赛开始时先按下复位键使系统恢复初始状态，然后根据比赛状况开始对球队加分2.2　整体方案为了完毕上述功能规定，篮球比赛记分器系统整体构造如图2-1所示涉及：AT89C51、时钟及复位电路、按键电路、及LED显示屏。

该电路的原理框图，如图2-1所示：AT89C51时钟电路按键电路复位电路LED显示屏图2-1　电路原理框图（1）显示方案方案一：静态显示就是当CPU将要显示的字或字段码送到输出口，显示屏就可以显示出所要显示的字符，如果CPU不去改写它，它将始终保持下去；静态显示硬件开销大，电路复杂，信息刷新速度慢，只适合显示位数较少的场合方案二：动态显示就是在显示时，单片机控制电路持续不断刷新输出显示数据使各数码管一位一位地轮流点亮显示屏地各个位对于显示屏的每一位而言，每隔一段时间点亮一次；动态显示耗能较小，但编写程序较复杂动态显示硬件连接简朴，信息刷新速度快，节省I/O接口由于本次设计规定对比分进行时实检测与控制，因此选择的是方案二2）键盘方案方案一：独立式键盘的各个按键之间是互相独立的每一种按键连接一根I/O口线独立式键盘电路简朴，软件设计也比较以便，但由于每一种按键均需一根I/O口线，当键盘按键数量较多时需的I/O口线较多，应此独立式键盘只适合于按键较少的应用场合方案二：采用4×4行列式键盘,它表达有4根行线和4根列线,在每根行线和列线的交叉点上有一种按键,构成了一种有16个按键的矩阵键盘在篮球比赛记分器设计中KEY0为选择开核心，KEY1，KEY2，KEY3为加法键，KEY4为减法键。

由于本次设计只需要用5个按键，因此选择的是方案一第3章　硬件设计3.1　单片机系统电路设计单片机就是在一块硅片上集成了中央解决器（CPU）存储器和输入/输出接口（并行I/O串行通信口）振荡电路，计数器等电路的一块集成电路，这样的一块集成电路具有一台计算机的基本功能，因而被称为单片微型计算机，简称单片机(MCU）单片机的种类诸多Intel公司一方面于1976年6月推出了MCS-48系列单片机世界上某些出名的电子器件公司都开发有自己的单片机产品由于单片机具有体积小、功能强、成本低、功耗小等长处，因此在工业控制、智能仪表、通信技术、信号解决及家用电器产品中广泛应用目前的单片机从功能上已突破微型计算机的老式功能，向着以单片机为核心，外接多种控制单元的专用单片机方向发展在单片机内部有一振荡电路，只要在单片机的XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体（简称晶振），就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号图3-1中电容器C1和C2的作用是稳定频率和迅速起振，电容值在5～30pF，典型值为30pF晶振CYS的振荡频率范畴在1.2 MHz～12 MHz间选择，典型值为12 MHz和6MHz3.1.1　时钟电路单片机时钟电路图如图3-1所示:图3-1　单片机时钟电路图XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。

该反向放大器可以配备为片内振荡器石晶振荡和陶瓷振荡均可采用如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接有余输入至内部时钟信号要通过一种二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何规定，但必须保证脉冲的高下电平规定的宽度3.1.2　复位电路单片机的复位操作使单片机经入初始化状态初始化后，程序计数器PC=0000H，因此程序从0000H地址单元开始执行单片机启动后，片内RAM为随机值，运营中的复位操作不变化片内RAM的内容复位电路就是在RST端（9脚）外接的电路，目的是使单片机上电开始工作时，内部电路从初始状态开始工作，或者在工作中人为让单片机重新从初始状态开始工作在时钟工作的状况下，单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期以上的时间，AT89C51便能完毕系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器的内容均被设立成已知状态实际应用中，复位操作有两种基本的形式：一种是上电复位，另一种是按键复位上电复位规定接通电源后，单片机自动实现复位操作上电复位电路如图3-2所示： 图3-2　上电复位电路 图3-3　按键复位电路按键复位规定在电源接通的条件下，在单片机运营期间,用按钮开关操作使单片机复位。

根据本设计的需要在比赛开始时按下按键P使系统恢复初使状态，实现对上场比分清0操作开始对新一场的比赛进行记分因此在此设计中选择的是按键复位电路3.2　数据显示单元设计3.2.1　显示屏原理简介根据设计的特点，此显示选择的是动态LED显示所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮显示屏地各个位（扫描）对于显示屏的每一位而言，每隔一段时间点亮一次虽然在同一时刻只有一位显示屏在工作（点亮），但由于人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余晖，我们看到的却是多种字符“同步”显示显示屏亮度既与点亮时的通道电流有关，也与点亮时间长短和间隔时间有关调节电流和时间参数，即可实现亮度较高稳定的显示3.2.2　显示屏电路图由于单片机端口驱动能力局限性，因此在P0口上加上上拉电阻提高P0口驱动能力增长数码管亮度8位共阴显示屏与AT89C51的接口逻辑图如图3-4所示：图3-4　动态LED显示接口3.3　按键电路键盘控制电路如图3-5所示图3-5　按键电路KEY0是选择给哪队加分，在我本次设计中P3.7口接选择开关KEY0当KEY0右边为开路左边接通时处在给红队加分的状态，左边开路右边接通时处在给蓝队加分的状态；KEY1为加1分：每按下一次给目前球队加1分；KEY2为加2分：每按下一次给目前球队加2分；KEY3为加3分：每按下一次给目前球队加3分；KEY4为减一分：当人为的不小心按错键加错分可以按此键减去加多的分数，使记分精确无误。

KEY0用于选择，应是蓝队加减分状态，还是红队加减分状态，KEY1用于加1操作；KEY2用于加2操作；KEY3用于加3分操作；KE。