篮球计时计分器.docx
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篮球计时计分器
篮球计时计分器
系别:
电气与信息工程系
专业:
电气自动化班级组号:
09自动化03班第2组学生姓名:
罗建龙指导老师:
李辉、张龙慧
2011年4月25日
至2011年5月7日
1
单片机课程设计任务书
09自动化03组
班级罗建龙班长
组员朱志翔熊尚德
指导老师李辉、张龙慧
2011年4月26
设计时题目名称篮球记分器的设计日—2010年5月间
7日一、课程设计目的
1、使学生系统掌握单片机软硬件的设计、开发、调试过程;
2、使学生通过设计增强对单片机的实际应用能力;
3、进一步培养学生观察分析问题和动手解决问题的能力。
二、任务和要求
1、学生自由成组，每组人数不得多于三人，小组成员要明确设计分工;
2、每个组自由选择设计题目，但每个题目最多限两组同时选择;
3、严格遵守设计时间，服从指导教师安排;
4、独立完成设计，不得抄袭它人成果;
5、按时完成设计任务，认真撰写设计报告，要求每组提交一份符合要求的
设计报告，并在最后附加每个组员的个人总结。
三、题目要求
1.通过加分按钮可以给,队，或,队加分;
2.设计对调功能，更换场地后，,,两队分数对调;
3增加局数比分功能;
4.增加比赛时间倒计时功能;
四、课程设计期间安排天数任务答疑时间
第一天任务布置、资料收集、分组分配任务8:
00至10:
00
第二天各组进行程序设计9:
00至11:
00
第三天各组进行程序设计14:
00至16:
00
第四天各组进行程序设计14:
00至16:
00
第五天各组进行程序设计9:
00至11:
00
第六天硬件调试9:
00至11:
00
第七天硬件调试9:
00至11:
00
第八天课程设计报告撰写14:
00至16:
00
第九天课程设计报告撰写14:
00至16:
00
第十天课程设计答辩9:
00至11:
00
2
1.概述（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（31.1背景知识介绍（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（31.2设计任务和要求（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（31.3设计内容（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（31.4设计方案论证及选择（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（42.系统总体方案及硬件设计（（（（（（（（（（（（（（（（（，，（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（52.1系统总体方案设计（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（.（（（（（（（52.2硬件电路设计（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（5
2.2.1时钟模块（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（5
2.2.2复位模块（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（6
2.2.3显示模块（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（7
2.2.4总硬件电路设计（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（7
2.3硬件调试过程（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（73.软件设计（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（.（（（（（（（（（（（（（（（9
3.1软件总体设计方案（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（9
3.2软件具体设计过程（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（93.3.主程序（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（10
3.4软件调试过程（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（124.主要原件清单（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（125.参考文献（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（126.个人总结（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（13
3
.概述
1.1背景知识介绍
随着单片机载各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制的球赛计时计分器系统也应运产生，如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。
本文介绍一种有AT89C51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A、B队双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。
它具有是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易等特点。
广泛适合各类学校和小团体作为赛程计时计分。
1.2本设计的任务和要求
这次课程设计的主要任务是:
设计制作一个用于赛场的篮球赛计时计分器。
要求:
1.通过加分按钮可以给,队，或,队加分;
2.设计对调功能，更换场地后，,,两队分数对调;
3.增加局数比分功能;
增加比赛时间倒计时功能;4.
1.3设计内容
本设计采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。
利用七段共阴LED作为显示器件。
在本次设计中，共接入十个七段共阴LED显示器，其中6个用于计录,、B两队的分数，每队3个LED显示器分数范围可达到0—999分，足够满足赛程需要。
另外4个LED显示器则用于计录赛程的时间，其中两个用于显示分钟;2个用于显示秒钟。
赛程计时采用倒计时方式。
即比赛前将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。
根据设计，计时范围可达0—99分钟，也完全满足赛程的需要。
其次，为了配合计时器和计分器校正、调整时间和比分，特定在本设计中设立了12个按键。
其中6个用于输入A、B两队的分数;另外6个则用于完成设置、调整、启动和暂停赛程时间等功能。
4
1.4设计方案及选择
方案一:
单片机带外围扩展，驱动数码管工作的电路
方案二:
单片机直接驱动数码管工作电路
选择:
由于考虑到实际需要，这设计我们采用方案二
2.系统总体方案及硬件设计
2.1系统总体设计方案
计分器主要包括单片机控制系统、计时显示模块、计分显示模块，按键显示模块。
通过这几个模块的协调工作就完成相应的计时计分控
制和显示功能。
这三个模块的相互连接如下图（图,）所示:
计
时
显
示
模单块按片键机控
系制计模统分块显
示
模
块
图1
2.2硬件电路设计
.2.1时钟电路模块
时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。
在一个单片机应用系统中，时钟是保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要有晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定的单片机系统工作的快慢。
为达到振荡周期是12HZ的要求，这里要采用12HZ的晶振，另外有2个33P的电容，两晶振引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入引脚。
具体连接如图2所示:
5
图2晶振电路
2.2.2复位电路模块
复位是单片机微机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H,是单片微机从0000H单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，可以按复位按键以重新启动。
RST引脚是复位信号的输入端。
复位电路在这里采用的是上电，按钮复位电路形式，具体连接如图3:
图3复位电路
2.2.3显示模块
本设计采用共阴极数码显示器，通常，共阴极接地电频（一般接地），其他管脚接驱动电路输出端。
当某段驱动电路的输出端为高电平，该端连接的字符导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示各种数字和字符。
同样，要求驱动电路能提供额定的段导通电流，还需外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
具体连接如图4图5所示:
6
图4计时显示
图5计分显示
2.2.4总硬件电路设计
图6
7
2.3硬件调试过程
硬件连接好以后，通过proteus仿真软件向单片机内烧制HEX程序，然后观察各部工作情况。
调试:
接通电源，按下s1或s2可以调节比赛的时间，调节好时间后，比赛开始时，按下s11，比赛开始计时，当球队得分时，按下s3或s6可以为得分的球队加分，加分时，时间暂停，24s复位，当球队发球时，按下是s11比赛继续，当球队需要暂停时，按下s10，时间暂停，暂停结束，按下是s11，比赛继续，当球队犯规时，按下是s10，时间暂停，罚球，按下s12，复位24s，罚进球时可以按s4或s7为进球的队加分，，当不罚球时，发球后，按下是s11比赛继续，当时间出错时，可以先按s10暂停比赛，在按s1或s2加时间或减时间，当半场结束时，按下s9，双方交换比分，当下半场开始时，按下s11，比赛开始，其余情况同上。
8
3.软件设计
3.1软件总体设计方案
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、中断程序扫描显示子程序、计时加（减）分子程序、暂停子程序、延时子程
:
序等组成。
其流程图如图7开始
初始化
加分按对应加分
键按下
减分按对应减分
键按下
半场暂停
暂停
暂停键
按下
比赛结
束
图7
3.2软件具体设计过程
9
软件设计部分采用模块化设计,用C语言编写。
Keil是美国keilSoftware公司出厂的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，,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。
3.3篮球记分器的设计的主要程序
#include
unsignedint
dis[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0
x6f};
charm_c=4,f_c=24,h_c=1,cont=0,w_c=0,z_c=0,t;sbits2=P1^0;
sbits3=P1^1;
sbits4=P1^2;
sbits5=P1^3;
sbits6=P1^4;
sbits7=P1^5;
sbits8=P1^6;
sbits9=P1^7;
sbits11=P3^4;
sbits12=P3^5;
sbits13=P3^6;
sbits14=P3^7;
bitkey;
voiddelay（unsignedinti）
{
unsignedintj,k;
for（j=0;jfor（k=0;k<120;k++）;
}
voiddisplay（）
{
P2=d
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