简单设计篮球积分计时器.docx

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简单设计篮球积分计时器

目录

一、前言

二、设计任务与要求

三、总体方案

四、单元模块设计

五、程序

六、操作说明

七、设计总结

八、参考文献

九、附：

（仿真电路图）

一、前言

1、引言

在当今社会随着物质生活的提高，人们对精神文化的需求也越来越高。

篮球竞技就是其中非常重要的一个方面，而计时记分系统在竞赛中更是重中之重。

在篮球比赛中，总的倒计时是必需的，规定为12min。

除此以外，为了加快比赛节奏，还规定了队员的持球时间不能超过24s，否则就犯规。

这里所设计的计时器涵盖了以上要求，可用于篮球比赛中。

用于对总时间和持球时间24s的限制。

2、设计简介

本设计是采用AT89C52单片机设计的一个用于篮球比赛的篮球计时计分器。

本设计采用定时器T0中断进行计时，显示部分分为计时显示和计分显示两部分，均采用LCD液晶显示屏显示，用于显示整个比赛赛程的比赛时间和两队的比分情况。

采用六个键盘和外部中断0实现输入功能，用于调节时间开始与暂停、比赛过程中计分、比赛时间结束以后报警及复位等功能。

本设计采用AT89C52单片机作为核心部件，整个系统结构简单、实用性强、操作简便、具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点，该设计方案完全满足篮球计分器的设计要求。

 现在篮球比赛计时器的设计大都比较的复杂，所用芯片太多，造成整体的价格提高，而且软件设计比较的复杂。

导致性价比不是很高，很难得到广泛的推广。

我所设计的这个篮球比赛计时器一改他们的缺点，硬件比较的简单，软件也很容易。

因此，实用性比较大。

二、设计任务与要求

1、设计任务：

设计并制作一个用1602LCD作为显示篮球比分的记分牌，记分牌上显示A、B对号，两队的比分，能实现每次加、减分和时间开始暂停等操作，显示时间、时间精确到1S。

2、设计要求：

（一）采用单片机控制，响应迅速，判别精确；主控台面上有按键控制，可同时对比赛时的分数显示进行加分减分，能显示整个赛程的比赛时间，暂停时间和比赛的节数。

（二）在比赛的过程中能够随时刷新各队在整个赛程中的比分，通过按键输入比分，显示在数码管上；按键分别为加1分、减1分键。

（三）具有倒计时功能，能正确显示所用的时间，每节比赛的时间是12分钟，当时间跳到0后，时间到光报警。

（四）具有开始、暂停、复位功能。

三、总体方案

1、方案比较与选择

一、单片机的选型

51单片机

虽然51单片机是8位的，采用总线结构，但具有编程控制简便、接口简单、工作可靠，价格经济，能耗少，容易实现系统小型化。

二、计时方案

软件控制

利用MCS-51内部的定时器/计数器进行中断定时，配合软件延时实现计时。

该方案节省硬件成本，并且可综合运用定时器/计数器、中断以及程序设计的知识。

因此本系统采用软件方法来实现计时。

2、设计思路

根据设计任务与要求，设计思路如下：

系统采用51单片机软件方法来实现。

设计出篮球记分、计时系统，能实现两队比分的加分、减分（防误操作）、倒计时和各种显示效果；其控制系统的模块有：

LCD液晶屏显示记分模块和计时模块、两队加分减分模块、分秒控制系统；计分统采用了指令冗余和按键松手有效消抖等抗干扰措施。

程序由显示函数、主函数、中断函数、按键扫描函数等组成，主函数中调用显示函数显示时间、比分，比分与时间同时显示。

（1）时间显示用梁老师曾给过的LCD液晶显示器的初始化程序，用来动态扫描方式显示。

（2）时间的暂停与开始，分数的累加以及复位功能，通过接入键盘电路实现。

系统共涉及6个按键，分别定义为：

  K1键功能：

加分键，A队分数加；

K2键功能：

减分键，A队分数减；

K3键功能：

加分键，B队分数加；

K4键功能：

减分键，B队分数减；

K5键功能：

时间控制键，控制时间的开始和暂停；

K6键功能：

复位键，所有显示复位，从0开始；

3、硬件电路的设计

根据设计要求与设计思路，确定该系统的设计方案，图1为该系统设计方案的硬件电路设计框图。

硬件电路由3部分组成：

即按键输入电路、单片机、LCD显示模块。

图1

四、单元模块设计

1、设计特点：

本设计特点是采用模块化的设计。

其优点是：

每个模块的程序结构简单，任务明确，易于编写，调试和修改。

程序可读性好，对程序的修改可局部进行，其他部分可保持不变。

这里所设计的篮球比赛系统，也可以加以修改，用于其他比赛系统中。

根据模块的划分原则，将模块程序划分成几个模块，如图2所示：

1、按键模块：

按键扫描程序主程序中调用，方便快捷。

2、数据输出模块：

时间模块：

倒计时时间显示，比赛时间到点亮光报警模块。

比分模块：

具有加减分功能，并在LCD液晶显示器显示分数及已经使用的时间。

3、定时中断模块：

最小显示1s,用T0定时中断，写出中断的初始化函数，计算出初值，因为最小显示是1s,而定时器中断最大时间是60ms,所以1s=1000ms，故定时50ms，跳变20次显示1s。

4、LCD液晶显示器模块：

此模块用的是梁老师曾给过的LCD程序，故我调用他的程序。

2、软件设计流程图：

3、设计结果

设计的篮球比赛计时记分系统。

按照设计要求实现了所用时间的累积，以及两队的记分功能，实现了篮球计时计分器的全部功能，符合普通篮球计时计分要求。

五、程序

一、主程序：

#include

#include".\LCD1602\LCD1602.h"//调用LCD1602里的函数

#defineucharunsignedchar//宏定义

#defineuintunsignedint//宏定义

charc=0,e=0,i=0,t=12;

unsignedcharss;

sbitL=P1^3;//提示灯

sbitK1=P1^4;//用于给A对加分

sbitK2=P1^5;//给A对减分

sbitK3=P1^6;//给B对加分

sbitK4=P1^7;//给B对减分

sbitK5=P3^0;//比赛开始暂停按键

sbitK6=P3^1;//复位键

/**************按键控制分数*****************/

voidkey（）

{

if（TR0==0）

{

K1=1;//中断没开始的时候，K1置1，按键锁定

K2=1;//中断没开始的时候，K2置1，按键锁定

K3=1;//中断没开始的时候，K3置1，按键锁定

K4=1;

if（K6==0）

{

c=0;

e=0;

i=0;

t=0;

ss=0;

}

}//当中断关闭时，K1、K2、K3键锁定，不能使用

if（TR0==1）

{

if（K1==0）

{

c++;

while（K1==0）;//消抖，按键放开的时候分数加1

}//按键K1控制A队分数加

if（K2==0）

{

c--;

if（c==-1）

{

c=0;

}

while（K2==0）;//消抖，按键放开的时候分数减1

}//按键K2控制A队分数减

if（K3==0）

{

e++;

while（K3==0）;//消抖，按键放开的时候分数加1

}//按键K3控制B队分数加

if（K4==0）

{

e--;

if（e==-1）

{

e=0;

}

while（K4==0）;//消抖，按键放开的时候分数减1

}

}//按键K4控制B队分数减

if（K5==0）

{

if（K5==0）

{

TR0=~TR0;//定时器的启动与暂停

}

while（K5==0）;//消抖，按键放开的时候K5操作有效

}//K5控制定时器的启动，进入倒计时

}

/*****************中断函数初始化**********************/

voidtime（）

{

TMOD=0x01;//00000001中断方式设置，T0设置在方式1

TH0=15536/256;//初值设定，（65536-x）*12/（12*10^6）=50*10^3

TL0=15536%256;

ET0=1;//中断允许标志

EA=1;//中断总开关打开

}

/********************主函数***********************/

voidmain（void）

{

LCD_init（）;//LCD初始函数调用

time（）;//中断初始函数调用

while

（1）

{

write_LCD_str（0,0,"A:

B"）;//显示字符串

write_LCD_str（10,0,"Time"）;

write_LCD_char（0,1,c/10+0x30）;//A队分数十位显示

write_LCD_char（1,1,c%10+0x30）;//A队分数个位显示

write_LCD_str（2,1,":

"）;

write_LCD_char（5,1,e/10+0x30）;//B队分数十位显示

write_LCD_char（6,1,e%10+0x30）;//B队分数个位显示

write_LCD_char（11,1,t/10+0x30）;//分钟十位此案时

write_LCD_char（12,1,t%10+0x30）;//分钟个位显示

write_LCD_str（13,1,":

"）;

write_LCD_char（14,1,ss/10+0x30）;//秒钟十位显示

write_LCD_char（15,1,ss%10+0x30）;//秒钟个位显示

key（）;//按键函数调用

}

}

/***************中断倒计时**********************/

voidjk（）interrupt1

{

TH0=15536/256;//初值

TL0=15536%256;

i++;

if（i>19）//当i加到20的时候，程序往下运行

{

i=0;

ss--;//秒数减运算

if（ss==-1）//当秒数减到小于0的时候

{

ss=59;

t--;//分数减运算

if（t==-1）//当分数减到小于0的时候

{

t=0;//时间分钟后显示为0

ss=0;//时间秒钟后显示为0

L=~L;//点亮提示灯

TR0=0;//当时间减到0的时候，时间显示为00:

00，关闭中断

}

}

}

}

二、调用的LCD液晶显示器程序：

（自己写有关书籍有介绍~！

）

五、操作说明书

1、设计功能说明

本设计以AT89C52单片机为核心器件，组成一个电子计时记分系统；系统显示用LCD液晶显示器，显示各队分数以及比赛所用的时间，随时暂停，随时开始。

2、操作说明

1、接通电源，系统初始化，LCD液晶显示器显示

，以及时间

。

2、当按下开始/暂停按钮K5后，计时的缓冲区初始化开始倒计时，系统通过不断地查询加减分按键（K1,K2，K3，K4）是否按下，若有，经过按键去抖动程序后，若查询到当按下K1键，则A队分数加1；若查询到当按下K2键，则A队分数减1；若查询到当按下K3键，则B队分数加1；若查询到当按下K4键，则B队分数减1。

当开始/暂停键没有按下时，加减分键被锁定，按下无用。

3、任何时候按下K5键都会使比分以及时间复位，显示最初的值。

附：

系统共涉及的6个按键，分别定义资料：

  K1键功能：

加分键，A队分数加；

K2键功能：

减分键，A队分数减；

K3键功能：

加分键，B队分数加；

K4键功能：

减分键，B队分数减；

K5键功能：

时间控制键，控制时间的开始和暂停；

K6键功能：

复位键，所有显示复位，从0开始；

七、设计总结（心得）

为期两周的单片机课程设计拉下了帷幕,我深刻体会到了其中的苦与乐,感悟甚是深切.

在没有做课程设计以前，觉得课程设计只是对知识的单纯总结，但是通过这次课程设计发现自己的看法有点太片面，课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，也是对自己能力的一种提高，通过这次课程设计使自己明白了原来的那点知识是非常欠缺的，要学习的东西还很多，通过这次课程设计，明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作和生活中都应该不断的学习，努力提高自己的知识和综合素质，并将理论与实际相结合,学以致用,不再是纸上谈兵,。

对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。

我在整个设计过程中懂得了许多东西,当遇到一不了的问题，跟同伴一起商量、合作，或许能收到事半功倍的效果。

不管学什么，一定要打好基础，并将其学好、学精，但空有知识也不一定就能说明什么，还得能为己所用;还有更重要的是培养了独立思考和设计的能力，树立了对知识应用的信心，相信会对今后的学习工作和生活有非常大的帮助，并且提高了自己的动手实践操作能力，使自己充分体会到了在设计过程中的成功喜悦。

虽然这个设计做的不是很完美，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益;最后,也是我感触比较深的一点,这次课程设计时为数不多的独立完成的一次,虽然过程中遇到很多困难,让自己犯愁过,彷徨过,急躁过,可当自己很快调整好心态,从跌倒的地方爬起来继续,最后取得成功,不止是成功后的喜悦,也是一次锻炼!

八、参考文献

[1]王静霞主编．《单片机应用技术（C语言版）》[M]．电子工业出版社，2009年．

[2]刘守义主编．《单片机应用技术》[M]．西安电子科技大学出版社，2002年．

[3]张大明主编．《单片微机控制应用技术》[M]．机械工业出版社，2000年．

[4]李俊婷主编．《计算机辅助电路设计与ProtelDXP》[M]．高等教育出版社，2005年．

[5]XX资讯.

九、附：

（仿真电路图）

1、仿真电路图

2、原理图