篮球赛计分器开题报告.docx
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篮球赛计分器开题报告
开题报告
题目：
分院：
电气与信息工程学院
专业：
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
填表日期：
年月日
1.1选题的依据…………………………………………………………………………2
1.2选题的意义…………………………………………………………………………2
4.1.硬件设计方案………………………………………………………………………5
4.2.软件设计方案………………………………………………………………………6
一、选题的依据及意义
1.1选题的依据
进入21世纪，伴随着电子，信息通信技术的应用与普及开发，人们对电子技术的要求也越来越高。
目前嵌入式单片机渗透到我们生活的各个领域，按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：
“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。
对于嵌入式即可分软件部分和硬件部分。
以MCU为核心，就是各种各样的单片机，是嵌入式硬件部分的实现方式之一，它主要是因为把处理器和存储器等部件集成在一块芯片上。
在探索单片机的发展道路时，有过两种模式，即“Σ模式”与“创新模式”。
“Σ模式”将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后，集成在一个芯片上，构成单片微型计算机；“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的，满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。
Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统。
MCS-51是在MCS-48探索基础上，进行全面完善的嵌入式系统，成为单片嵌入式系统的典型结构体系。
体育比赛计时计分器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、传递利用的工具。
篮球比赛的计时计分器是一种得分类型的工具。
它由计时器等、计分器等多种电子设备组成。
虽然篮球比赛中很早就开始研究应用了电子计分器，但通常都是利用模拟电子器件、数字电子器件或是模拟、数字混合组成的，其稳定性和高准确度计分仍存在一些问题。
以单片机为核心的篮球比赛计分器，计分准确，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。
1.2选题的意义
通过此次基于嵌入式单片机设计的篮球计分屏，可以更清楚地了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧，了解STC89C52单片机的结构和原理，了解基于嵌入式单片机的相关外围电路的设计和调试过程，有助于今后的学习和工作生活。
二、国内外研究现状及发展趋势
伴随着科技的日新月异，各式各样的电子产品的问世和发展层出不穷，篮球计分屏是一个无处不在的电子产品，经过多年的发展，技术已经相当成熟了。
根据目前高水平篮球比赛要求，完善的篮球比赛计时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。
随着电子技术的产业结构调整，生产工艺的飞速发展和篮球的广泛推广，市场对篮球计分器的需求也越来越大。
本设计用STC89C52嵌入式单片机编程控制LCD1602作显示，设计篮球赛计分器，嵌入式单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
三、本课题研究内容
本设计主要利用单片机STC89C52作为核心元件，利用LCD1602作为显示器件，一组用来显示A队的分数，一组用来显示B队的分数，另外一组用来计时。
用按键控制比赛过程中双方的比分和比赛时间的显示。
本系统具有及时显示A、B两队双方比分和比赛时间的功能。
具体功能如下：
1.通过2个键，分别实现A/B队加分的功能，可以实现加1分，加2分，加3分，并显示在LCD1602液晶上；
2.如果计分错误（如多加了分数），可通过A/B各自的减分按键进行减分，每按一次按键，系统减1分。
最高分值为999分，最低分值为000分，设计一个篮球赛计分屏的系统；
3.通过外接一个喇叭控制键，实现鸣笛警示的作用；
篮球赛计分屏系统包含了STC89C52系列单片机的最小系统的构成，同时在此基础上扩展了一些实用性强的外围接口，可以进一步了解应用以及LCD1602的结构、工作原理以及这种显示器的接口通信。
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分。
四、本课题研究方案
4.1硬件研究方案
该系统硬件电路包括：
单片机STC89C52、时钟电路、复位电路、电源电路、按键控制电路、计分电路、计时电路、报警电路。
系统硬件结构框图如图4-1所示。
STC89C52
复
位
电
路
计
分
显
示
时
钟
电
路
计
分
电
路
电
源
电
路
报
警
电
路
计
时
电
路
计
时
显
示
鸣
笛
警
示
按
键
控制电路
图4-1篮球赛计分器的结构框图
本系统采用单片机STC89C52作为核心元件，利用LCD1602作为显示器件。
在此设计LCD1602液晶，分别用于记录A、B两队的分数，以及赛程时间，每个队的显示分数范围可达到0—999分，足够满足赛程需要。
其次，为了准确地将分数和时间显示在计分屏上面，特定设立五个按键，分别是A队加分键，A队减分键，B队加分键，B队减分键，鸣笛警示键。
在计分电路和计时电路中，通过LCD1602输出到显示屏上。
为了实现本系统的各个功能，必须掌握单片机技术、显示屏及其I/O接口工作原理、74LS247译码方式等各种硬性指标。
4.2软件研究方案
本系统采用了STC89C52单片机，所有的程序都固化于寄存器中，用来存贮保存分数。
得分可分为1分、2分、3分三种情况，为防止出现加分错误要另设一个减分按键，软件部分要求实现的功能有：
1.时所有显示屏上面都显示0；
2.有预置比赛时间的功能；
3.具有AB两队分别计分的功能；
4.有鸣笛警示功能；
只有当预置时间后，并按开始按钮，计时器才能开始计时，只有当开始计时后，AB两队才能加分，只有在每节比赛结束时才能鸣笛，每节比赛结束计时器停止计时，AB两队都不能加分。
结合LCD1602的显示以及51单片机计数器的工作实现方式、接口应用、中断控制等可设计出程序流程图如下图4-2所示：
Y
Y
N
N
预置双方比分为0，时间为0
读P3口的值
取出P3.6
启动按键是否按下
去抖
确认按键是否按下
确认按下的是哪个键
A队加1分
B队加1分
A队减1分
B队减1分
等待按键释放
得到按键信息
LCD1602液晶显示
鸣笛休息
再次读P3口的值
再次取出P3.6
开始计分
图4-2主程序流程图
五、研究目标、主要特色及工作进度
一、研究目标：
本课题的研究目标主要如下：
1.通过在protues软件环境下仿真篮球计分屏的使用过程，熟悉LCD1602的工作原理及其与单片机的接口方法；
2.熟悉单片机中的使用及C语言程序设计方法；
3.熟悉单片机定时/计数器的使用以及C程序设计。
二、主要特色：
本课题主要特色如下
通过lcd1602液晶显示，具有比传统的篮球计分器效率高、可靠性强等特点。
三、工作进度
序号
各阶段工作内容
起讫日期
备注
1
文献查阅、撰写开题报告阶段
11-12-10～12-2-12
开题报告提交时间务必在12-2-12号之前提交（电子版与纸质稿各一份）
2
撰写初稿
12-2-13～12-3-13
撰写论文的总体框架及内容
3
修改初稿撰写二稿
12-3-14～12-4-14
进行结构的调整
4
修改二稿撰写三稿
12-4-15～12-5-1
修改论文格式及细节
5
定稿
12-5-2～12-5-10
答辩时间约5.10号左右
六、参考文献
[1]郭玉霞主编.MCS-51单片机原理与应用[M].北京航空航天大学出版社.2010.1
月
[2]张义和，王敏男，许宏昌，余长春.袁彩霞改编.例说51单片机（C语言版）
[M].2008.4
[3]周润景，张丽娜，刘印群编著.PROTEUS入门实用教程[M].机械工业出版社.2007.9
月
[4]谭浩强主编.C语言程序设计（第三版）[M].清华大学出版社.2005.7
[5]阎石主编.数字电子技术基础第5版[M].高等教育出版社.
[6]老虎工作室编著.电路设计与制板Protel99SE[M].人民邮电出版社.2007.7
[7]华成英、童诗白编.模拟电子技术基础（第四版）[M].高等教育出版社.
七、指导老师意见
该毕业设计课题相对新颖，研究的方案切实可行，在专业知识和时间保障方面相对
充裕，资料齐全。
相对欠缺之处：
应在方案验证或测试方面给出具体方案，如采用硬件或采用软件仿真方面等，在具体达到的指标应该更具体化。
从总体来看，该毕业设计具有一定的研究意义，和实用意义，学生在该方面的总体工作比较饱满，建议华东交通大学理工学院学位委员会通过该学生的开题报告。
指导老师：
徐涢基
2012年2月17日
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