篮球比赛计时计分器的设计与实现论文文档格式.doc

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单片机；

LED显示器

Abstract

Sportstimingsubsystemsofthesportsthataregeneratedinthecourseoftime,leadtorapidcollectionofdataandotherrecords,processing,transmissionofinformationsystems.Thesystemcanclear,stableandaccurateresponseinthesportsoftheobjectivedata,adirectimpactonthefairnessofthecompetitionandimpartiality.Inthispaper,theabovedevelopmentofabasketballgame-timepoints.Thesystemissinglechipasthecore,theuseofparagraph7overcastastheLEDdisplay.Totieinwiththetimerandpointsforcorrection,toadjustthetimeandscore,inthedesignoftheestablishmentofthesevenkeyswereusedtorecordA,Btwoscores;

setup,adjust,andsuspendtheracestarttime,andotherfunctions.Thesystemalsodesignedtheregularalarmsystem.Practicehasprovedthatthesystemofhighprecision,goodstability,stronganti-interference,haveacertainvalueinuseandapplicationprospects.

Keywords:

timer;

points;

singlechip;

LEDdisplay

目录

1绪论 1

1.1课题背景 1

1.1.1篮球赛计时计分器发展过程 2

1.1.2篮球赛计时计分器研究目的与意义 2

1.2课题任务及要求 3

1.3课题内容及安排 3

2篮球赛计时计分器的总体方案论证 5

2.1篮球赛计时计分器的硬件方案论证 5

2.2篮球赛计时计分器的软件方案论证 6

2.3篮球赛计时计分器部分器件方案论证 8

2.3.1硬件译码与软件译码的比较 8

2.3.2AT89C52与AT89S52的比较 9

3篮球赛计时计分器的硬件设计 10

3.1球赛计时计分器的工作原理 10

3.2计时电路的设计 10

3.2.1赛程时间设置 11

3.3.2计时电路的工作原理 11

3.2.3赛程时间启/停设置 12

3.3计分电路的设计 12

3.3.1计分电路的工作原理 12

3.3.2比分刷新控制器 13

3.4报警电路设计 14

3.5单片机的选择 14

3.6显示电路的设计 17

3.7复位电路的设计 20

4篮球赛计时计分器的软件设计 21

4.1监控程序设计 21

4.2计时显示子程序设计 22

4.3计分显示子程序设计 24

4.4LED显示子程序设计 26

5篮球赛计时计分器的整体调试 27

5.1调试分析 27

5.2故障调试及解决方式 27

5.3联调结果 29

结论 33

社会经济效益分析 34

参考文献 35

致谢 37

附录Ⅰ电路原理图 38

附录Ⅱ程序清单 39

附录Ⅲ元器件清单 58

57

--

1绪论

在我们生活的大千世界上，人类已进入了科学技术空前发展的信息社会。

在这个瞬息万变的信息社会里，随着大规模集成电路、计算机技术的迅速发展，以及人工智能在测试技术方面的广泛应用，传统电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，逐步形成了一种完全突破传统概念的新一代的仪器——智能仪器。

目前，大多数传统的电子仪器已有相应换代的智能仪器产品，而且还出现了不少全新的仪器类型，使现代电子仪器发生了根本性的变化。

1.1课题背景

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,比分等数据信息进行快速采集记录、加工处理、传递和利用的系统。

根据运动项目的不同，比赛规则要求也不同，体育比赛的计时计分系统包括测量类，评分类，命中类，制胜类和得分类等多种类型。

篮球比赛是根据运动队员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的，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。

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。

1.1.1篮球赛计时计分器发展过程

篮球是以投篮为中心的对抗性体育运动之一，1892年1月（另一种说法是1891年12月），为美国马萨诸塞州菲尔德基督教青年会训练学校教师詹姆士·

奈斯密斯博士所创。

为了完善篮球游戏，他在1892年制定了13条规则，后逐步修改和增加条款，出场人数也逐渐减少，直至规定每队5人，这才成为现代的篮球运动，同时伴随着篮球的出现，篮球赛计时计分器也应运而生了。

起初，并没有正规的计时计分器，只有简单的比赛计时钟和记录板。

1932年，刚诞生的国际篮联以美国大学使用的篮球规则为基础，制定了第一份世界统一的竞赛规则，同时篮球赛计时计分器也开始进入了电子时代，开始出现比赛计时钟、简单电路搭成的计分电路。

供暂停时用的计秒表或适宜的（可见的）装置（不是比赛计时钟）。

两个独立的、显然不同的和非常响亮的信号，记录表，队员犯规标志牌。

80年代是高度、技术和速度同步发展时期，各国在重视发展高度的同时，电子技术也进入一个新的阶段，逐步形成了一种完全突破传统概念的新一代的仪器——智能仪器。

目前，大多数传统的电子仪器已有相应换代的智能仪器产品，同时以单片机为控制核心，智能器件也应用到了篮球赛场中。

1.1.2篮球赛计时计分器研究目的与意义

经过多年的研究与生产实践，解决了篮球赛计时计分器稳定性能低、精确度低、体积笨拙等制造工艺上的难题。

但是篮球赛计时计分器还不能广泛应用于各种场所，它的成本很高，一些中小型工厂、学校、企业还是延续手到计时和计分。

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，完全可以代替传统用的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。

虽然篮球比赛中很早就开始研究应用了电子计时计分器，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时计分仍存在一些问题。

随着科学技术的发展和电子技术的不断更新，对其稳定和高准确度计时计分的实现至今仍是生产和科研的课题。

工程技术的电子化、集成化和系统化促进了电子工程技术的发展，同时也促进了电子工程技术在社会各行业中的广泛应用。

随着单片机在各个领域的广泛应用，许多单片机作控制的球赛计时计分系统也就应运产生，例如用单片机控制LCD液晶显示器的计时计分器，用单片机控制LED七段显示器的计时计分器等。

同时单片机在此领域的广泛应用，也大大提高了比赛中计时计分器的稳定性和准确性。

1.2课题任务及要求

本毕业设计要求利用AT89C51单片机编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。

本系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、及时刷新甲、乙两队双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。

它具有价格低廉、性能稳定、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时计分。

篮球比赛上下半场四节制，每节12分钟，要求能随时暂停，启动后继续计时，一节比赛结束后可清零。

按篮球比赛规则，进攻方有24秒为例计时。

"

分"

秒"

显示用LED数码管。

该计时器采用按键操作、LED显示，非常实用。

此计时器在程序参数稍加修改后也可作为其他球类比赛的计时计分器。

毕设方案：

1.阅读主要参考文献，收集有关资料。

2.进行整体方案设计，做出开题报告。

3.老师审查通过后，焊接或在面包板上搭接电路。

4.仿真调试通过后，固化程序，脱离开发系统运行。

5.在实验室进行环境模拟，测试系统。

1.3课题内容及安排

本文对篮球赛计时计分器的设计进行了详细的介绍，共分五章。

第1章简要介绍了整个课题的研究背景、目的、意义及整个任务的要求安排；

第2章是针对此次课题的任务进行方案论证，尤其指明了显示部分相应的处理方案，及其优劣取舍，之后还包含了硬件方案和软件方案分析；

第3章具体介绍了篮球赛计时计分器的硬件设计，包括计时电路、计分电路以及比赛结束报警电路的设计等；

第4章阐述了篮球赛计时计分器的软件设计，包括时间显示子程序，分数显示子程序，延时子程序的设计等。

第5章是针对硬件调试、软件调试和整机联调的结果进行了具体的分析和说明。

2篮球赛计时计分器的总体方案论证

篮球赛计时计分器的整体设计中最重要的部分是对篮球赛中的得分数据以及赛程时间处理后显示，虽然篮球比赛中很早就开始研究应用了电子计时计分器，但其稳定性和高准确度计时计分仍存在一些问题，随着科学技术的发展和电子技术的不断更新，对其稳定和高准确度计时计分的实现至今仍是生产和科研的课题。

尤其是单片机已广泛应用在各个领域，计时计分器已经进入数字化，智能化时代。

篮球赛计时计分器设计关键是必须考虑和解决在比赛过程中，对数据稳定、精确、客观的显示，能够抵抗各方面的干扰，给队员以及场内、场外的观众一个清晰，明了的结果，尤其对于参赛的队员特别重要，客观、清晰的显示赛场上的数据，直接影响队员的决策。

为了解决上述问题，在所研制篮球赛计时计分器中采用软硬件结合的方式，使研制成的篮球赛计时计分器具有很好的稳定性及抗干扰性，且能保持较高的精确度，很符合需要。

2.1篮球赛计时计分器的硬件方案论证

本系统采用单片机AT89S52作为核心元器件，利用