篮球计分器.docx
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篮球计分器
课题：
篮球计时计分器
班级：
08通信工程
（1）班
学号：
E08680117
姓名：
*********
指导教师：
*******
教学时间：
第19～20周
学年学期：
2010～2011学年第1学期
小故事
刚开始碰篮球时很陌生，因为不知道只是拿来干嘛的，整天那个球乱跑，但后来才知道，篮球是那么有意思——有喜有悲。
而小时候在打比赛的时候，也没有计分的东西，用人工计分，也没有时间限制，真正想打比赛的时候，总会有点不准确。
现在我设计了一个功能齐全的篮球计时计分器，又有报警提示，有24秒违例。
可以运用到平时篮球生活当中。
其实我还有篮球天赋，我觉得很是光荣啊。
有一次总决赛，我所在的红队和蓝队到了巅峰对决，只剩下最后的1分钟，比分是40:
36，但却是，我红队控球进攻。
为了把握最后赢的希望，虽然全队已经体力不支，但还想凭着最后的一分钟，赢得胜局。
我们打得非常顽强，进攻24秒开始倒计时，到了最后的40秒，开始有报警提示，说明时间已经所剩不多了
最后30秒，我想上场，教练同意了。
我拿到球，带球过人，一个上篮，球进了。
40：
38，我们落后。
对方发球，正以为比赛就这样结束时，我一个抢断，将球抢过来，我很不稳。
即使这样，我也只能投三分球，因为这样才可以锁定胜局，我仿佛心里打了一个镇定剂，把握好角度，投！
球在篮筐滚了几圈，我们都提心吊胆，有些性急的跳了起来，大喊“进，进！
”进了“嘟~比赛结束”裁判吹了哨子。
全场欢呼，我们留下了开心的眼泪
这就是篮球，我生命中不可磨灭的东西，有喜有悲，有笑有痛，篮球，让我的生活变得多彩！
1、设计内容：
本系统是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。
利用7段共阴LED作为显示器件。
在此设计中共接入了2个4联7段共阴LED显示器，一个用于记录红队的分数，2个LED显示器显示范围可达到0~255分，基本满足赛程需要。
当比赛队得1分时，按下KEY1键加1分，得2分时按KEY22键加2分，得3分时按下KEY3键加3分。
如分数计错需减分时，每按一次KEY4键减1分，按KEY5键实现复位功能，KEY0实现复位功能。
采用单片机控制是这个系统按键操作使用简洁，LED显示，安装方便。
解决了篮球比赛计数器的安装问题，节约了线材，适合在各种规模的体育场馆使用，完全可以代替传统的用钟表进行计时的方法，当然稍加改动也可以用于其他球类比赛，是体育器材向智能化发展的一个实例。
2、设计任务和要求
任务：
设计一个用于赛场的篮球计时计分器。
要求：
1、能记录整个赛程的比赛时间，并能随时实现暂停。
2、能随时刷新甲、乙两队在整个过程中的比分。
3、中场交换比赛场地时，能自动交换甲、乙两队比分的位置。
4、比赛中场和结束时，能发出报警声。
5、通过指示灯指示上下半场。
6、当比赛时间需要回倒时，能通过按键实现回表。
7、加分有误时可通过按键实现减分调整。
3、设计原理
3.1AT89C51简介
单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多功能I/O口等计算机所需要的基本部件的大规模集成电路，又称MCU。
其以体积小、功能全、性价比等诸多优点而独具特色，在工业控制、尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。
如果说C语言程序设计课程设计的基础课，那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点，成为工科学生硬件设计基础课。
3.2数码管显示原理
本设计采用共阴极数码显示器，通常，共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端。
当某段驱动电路的输出端为高电平时，该端所连接的字符导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。
同样，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
本次设计在显示模块用到的是一个4位一体和2个两位一体共阴极数码管，共有8个代码输入口和8个位选输入口，采用排阻提供上拉电流数码管，以保证有足够大的电流点亮数码管，采用动态驱动，使各位数码管逐个轮流受控显示，这就是动态驱动，由于扫描速度极快，显示效果与静态驱动相同，其具体图形如下图所示
数码管的接口有静态接口和动态接口两种。
静态接口为固定显示方式，无闪烁，其电路可采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阳接VCC，本次课程设计由于所需数码管较少，故可用些种方法接线。
这种接法占用接口多，仅能接少量数码管。
动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出，另一接口完成各数码管的轮流点亮。
共阴极的代码可从下表查询
共阴极数码管显示
显示
小数点
G
F
E
D
C
B
A
HE代码
0
0
0
1
1
1
1
1
1
3FH
1
0
0
0
0
0
1
1
0
06H
2
0
1
0
1
1
0
1
1
5BH
3
0
1
0
0
1
1
1
1
4FH
4
0
1
1
0
0
1
1
0
66H
5
0
1
1
0
1
1
0
1
7DH
6
0
1
1
1
1
1
0
1
07H
7
0
0
0
0
0
1
1
1
7FH
8
0
1
1
1
1
1
1
1
6FH
9
0
1
1
0
1
1
1
1
40H
3.3系统总体方案
为了完成上述功能要求，篮球比赛计分器系统整体结构如下图所示，包括：
AT89C51，时钟及复位电路、按键电路、及LED显示器。
下图也是该电路的原理框图。
4、硬件设计电路图
5、软件设计
本次单片机课程设计软件设计部分采用模块化程序设计，程序部分由主程序、T0中断程序、扫描显示子程序、计时加（减）1秒的子程序、暂停子程序、快表和回表子程序、延时子程序等组成.其程序流程图如图9图10。
图9主程序流程图
图10扫描刷新显示子程序流程图
3.2软件设计具体过程
软件设计部分采用模块化程序设计，用C语言编写。
Keil是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。
KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。
另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
程序部分由主程序、T0中断程序、扫描显示子程序、计时加（减）1秒的子程序、暂停子程序、快表和回表子程序、延时子程序等组成。
6、程序清单
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineTH_value0xb1
#defineTL_value0xe0//定时器工作于方式1，每20ms产生一个中断
sbitspeak=P3^7;
sbitext=P3^2;
sbitled=P3^4;
/**********BCD码字***************/
ucharcodebcd[]={
0x00,0x01,0x02,0x03,
0x04,0x05,0x06,0x07,
0x08,0x09,0x0A,0x0B,
0x0C,0x0D,0x0E,0x0F
};
/************0～9数字显示**************/
ucharcodetable[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x00};
ucharmunite;//比赛剩余分位数
ucharsecond;//比赛剩余秒位数
ucharpart;//当前比赛的节次
uchars24;//24秒标志
ucharred_mark;//红队得分
ucharblue_mark;//蓝队得分
ucharkey_move;//设置位移动
ucharkey_red_add;//红队得分增加1
ucharkey_red_mul;//红队得分减少1
ucharkey_blue_add;//蓝队得分增加1
ucharkey_blue_mul;//蓝队得分减少1
ucharkey_pause;//暂停
ucharkey_reset;//24秒复位及进入下一节复位
uchartime_tick1,time_tick2;
ucharstation;//状态标志位
ucharflag;//跳亮标志位
uchartalk1,talk2,num,num1;//报警信号标志
/*******函数声明********/
voidinit（）;
voidinit_timer（）;
voidinit_extra（）;
ucharkey_scan（）;
voidscanf（ucharp,uchartw,ucharm,uchars,ucharr,ucharb）;
voidscanf1（ucharp,ucharr,ucharb）;
voidscanf2（uchartw,ucharr,ucharb）;
voidscanf3（ucharm,ucharr,ucharb）;
voidscanf4（uchars,ucharr,ucharb）;
voidplay24（）;
voidplaystop1（）;
voidplaystop2（）;
/*********延时程序，t=1时，延时1ms************/
voiddelay（uchart）
{
inti,j;
for（j=0;jfor（i=0;i<110;i++）;
}
/***********主程序************/
voidmain（）
{
init（）;
init_timer（）;
init_extra（）;//初始化
while
（1）
{
if（station==0）//状态0：
比赛状态
{
scanf（part,s24,munite,second,red_mark,blue_mark）;
if（time_tick1==50）
{
time_tick1=0;
if（second==0）//时间计数
{
if（munite==0）
{
if（part>=4）
{
talk2=1;//终场报警操作
TR0=0;//关闭定时器中断0
TR1=1;
}
else
{
talk2=1;//小节结束报警
TR1=1;
TR0=0;
}
}
else
{
munite--;
second=59;
}
}
else
second--;
if（s24==0）//24秒计数
{
TR0=0;
}
else
{
if（s24<2）
{
talk2=1;
TR1=1;
TR0=0;
key_pause=0;
}
elseif（s24<8）
{
talk1=1;
TR1=1;
}
s24--;//6秒提醒
}
}
if（second==0&&munite==0）//操作进入下一节比赛
{
if（key_reset==1）
{
s24=0x18;
part++;
key_reset=0;
if（part==10）
talk2=1;//比赛太久，报警
if（part<5）//判断是否为加时赛，不是，延长12分钟
{
munite=0x0c;
second=0x00;
}
else//加时赛，延长5分钟
{
munite=0x05;
second=0x00;
}
}
}
if（second!
=0||munite!
=0）//操作24秒复位
{
if（key_reset==1）
{
if（second<0x18&&munite==0）//当比赛剩余时间少于24秒时，sS4为当前剩余时间
{
key_reset=0;
s24=second;
}
else//当时间大于24秒时，S24复位为24秒
{
key_reset=0;
s24=0x18;
}
}
}
if（key_red_add==1）//红队得分操作加
{
key_red_add=0;
if（red_mark<0xff）
red_mark++;
}
if（key_red_mul==1）//红队得分操作减
{
key_red_mul=0;
if（red_mark>0）
red_mark--;
}
if（key_blue_add==1）//蓝队得分操作加
{
key_blue_add=0;
if（blue_mark<0xff）
blue_mark++;
}
if（key_blue_mul==1）//蓝队得分操作减
{
key_blue_mul=0;
if（blue_mark>0）
blue_mark--;
}
}
if（station==1）//比赛节次操作
{
TR1=1;
flag=0;
while（station==1）
{
if（flag==0）
scanf1（part,red_mark,blue_mark）;
if（flag==1）
scanf（part,s24,munite,second,red_mark,blue_mark）;
if（key_red_add==1）//比赛节次操作加
{
key_red_add=0;
if（part<0x09）
part++;
}
if（key_red_mul==1）//比赛节次操作减
{
key_red_mul=0;
if（part>1）
part--;
}
}
if（station!
=1）
{
TR1=0;
flag=0;
}
}
if（station==2）//24秒操作
{
TR1=1;
flag=0;
while（station==2）
{
if（flag==0）
scanf2（s24,red_mark,blue_mark）;
if（flag==1）
scanf（part,s24,munite,second,red_mark,blue_mark）;
if（key_red_add==1）//24秒操作加.MAX=24
{
key_red_add=0;
if（s24<0x18）
s24++;
}
if（key_red_mul==1）//24秒操作减
{
key_red_mul=0;
if（s24>0）
s24--;
}
}
if（station!
=2）
{
TR1=0;
flag=0;
}
}
if（station==3）//计时分操作
{
TR1=1;
flag=0;
while（station==3）
{
if（flag==0）
scanf3（munite,red_mark,blue_mark）;
if（flag==1）
scanf（part,s24,munite,second,red_mark,blue_mark）;
if（key_red_add==1）//分操作加,MAX=60
{
key_red_add=0;
if（munite<0x3c）
munite++;
}
if（key_red_mul==1）//分操作减
{
key_red_mul=0;
if（munite>0）
munite--;
}
}
if（station!
=3）
{
TR1=0;
flag=0;
}
}
if（station==4）//计时秒操作
{
TR1=1;
flag=0;
while（station==4）
{
if（flag==0）
scanf4（second,red_mark,blue_mark）;
if（flag==1）
scanf（part,s24,munite,second,red_mark,blue_mark）;
if（key_red_add==1）//秒操作加，MAX=60
{
key_red_add=0;
if（second<0x3c）
second++;
}
if（key_red_mul==1）//秒操作减
{
key_red_mul=0;
if（second>0）
second--;
}
}
if（station!
=4）
{
TR1=0;
flag=0;
}
}
}
}
/************初始化************/
voidinit（）
{
munite=0x01;
second=0x00;
red_mark=0x00;
blue_mark=0x00;
part=0x01;
s24=0x18;
station=0x00;
key_pause=0;
key_move=0x00;
key_red_add=0x00;
key_red_mul=0x00;
key_blue_add=0x00;
key_blue_mul=0x00;
key_reset=0x00;
flag=0x00;
}
/************定时器0初始化**************/
voidinit_timer（）
{
TMOD=0x11;
TH0=TH_value;
TL0=TL_value;
TH1=TH_value;
TL1=TL_value;
ET0=1;
ET1=1;
time_tick1=0;
time_tick2=0;
}
/**************外部中断源初始化****************/
voidinit_extra（）
{
EX0=1;
EX1=1;
IT0=1;
IT1=1;
EA=1;
}
/*****************定时器0***************/
voidtimer0（）interrupt1
{
time_tick1++;
TH0=TH_value;
TL0=TL_value;
}
/*************定时器1***************/
voidtimer1（）interrupt3
{
EA=0;
TH1=TH_value;
TL1=TL_value;
time_tick2++;
if（time_tick2==50）
{
led=~led;
time_tick2=0x00;
if（flag==0）
flag=1;//跳亮标志位
else
flag=0;
}
if（talk1==1）
{
EA=0;
TH1=0xFD;
TL1=0xF7;
EA=1;
speak=~speak;
num++;
if（num==200）
{
num=0;
talk1=0;
TR1=0;
}
}
if（talk2==1）
{
EA=0;
TH1=0xFD;
TL1=0xF7;
EA=1;
speak=~speak;
num++;
if（num==200）
{
num1++;
num=0;
if（num1==4）
{
num1=0;
talk2=0;
TR1=0;
}
}
}
EA=1;
}
/***********外部中断0************/
voidextra0（）interrupt0
{
if（key_pause==1）
{
key_pause=0;
TR0=0;
}
else
{
if（s24==0）
;
else
{
key_paus
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