球赛计时计分器的软件设计.doc

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 球赛计时计分器是为了解决球类比赛中的计分与计时准确性的问题。单片机自 20 世纪 70

年代问世以来，以极高的性价比受到人们的重视和关注，许多基于单片机的球赛计时计分器

也应运而生，如用单片机控制 LCD 液晶显示器的计时计分器，用单片机控制的 LED 七段显

示器的计时计分器等等。然而目前计时计分器的设计大都比较的复杂所用芯片太多，造成整

体的价格较高，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。

 本设计是基于 AT89C51 单片机的球赛计时计分器，能够记录整个赛程的比赛时间，并能

修改比赛时间；能随时刷新甲、乙两队在整个过程中的比分；中场交换比赛场地时，能交换

甲、乙两队比分的位置；比赛结束时，能发出报警声。本设计详细地介绍了球赛计时计分系

统软件的设计过程，设计中可根据实际情况进行比分修改和时间的准确显示，操作灵活，低

功耗，可靠性，安全性以及低成本等优点。

people’s attention and concern, many of the ball game timing and scoring based on MCU have

emerged, Such as using MCU control LCD monitor timing and scoring, MCU control

Seven-Segment LED display of the timing and scoring and so on. But now the timing and scoring

designed too complex and used too much chip, cause the whole price is higher, and the software

design is complex, and lead to cost performance is not very high, it is difficult to get a wide range

of promotion. The design is based on AT89C51 ball game timing and scoring, can record the time

at the whole race; Can refresh scores of party a and party b in the whole process at any time;

Midfielder exchange, can exchange A and B the position of the two teams score; End of the match,

can sound alarm. This design is introduced in detail the timing and scoring system software design

process, design according to actual situation to modify the score and the time of the show, flexible

ABSTRACT ............................................................................................................................. II

 1 绪论 ........................................................................................................................................ 1

 1.1 背景知识介绍 ............................................................................................................... 1

 1.2 设计目的 ....................................................................................................................... 2

 1.3 设计任务和要求 ........................................................................................................... 2

 1.4 设计意义 ....................................................................................................................... 2

 2 系统总体方案 ......................................................................................................................... 3

 2.1 系统构成框图 ............................................................................................................... 3

 2.2 基本功能介绍 ............................................................................................................... 3

 2.2.1 赛程时间调整 ..................................................................................................... 3

 3.1 开发环境介绍 ............................................................................................................... 5

 3.2 开发软件介绍 ............................................................................................................... 5

 3.3 软件总体设计方案 ....................................................................................................... 7

 3.4 软件设计具体过程 ....................................................................................................... 7

 3.4.1 主程序 ................................................................................................................. 7

 3.4.2 数码管动态刷新显示程序 ................................................................................. 9

 3.4.3 T0 中断程序 ...................................................................................................... 12

 3.4.4 加分子程序 ....................................................................................................... 13

 3.4.5 减分子程序 ....................................................................................................... 14

 3.4.6 调整时间子程序 ............................................................................................... 16

 4.1 Proteus 简介 ................................................................................................................ 27

 4.2 仿真过程 ..................................................................................................................... 28

 5 总结 ....................................................................................................................................... 32

 致谢 .......................................................................................................................................... 33

 参考文献 .................................................................................................................................. 34

 

 球赛计时计分器的软件设计 1

 1 绪论

 1.1 背景知识介绍

 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成

如今仍保持着上升的趋势，就充分证明了这一点。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛

发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设

备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次

中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国 ATMEL 公司开发生产

了新型的 8 位单片机——AT89 系列单片机。他不但具有一般 MCS-51 单片机的所有特性，

而且还拥有一些独特的优点，此次设计中所用到的 AT89C51 单片机就是其中典型的代表。

年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别。只因为单片机的通过你编写的程序

可以实现高智能，高效率，以及高可靠性[2]。

 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,比分等数据进行快速采集记录，

加工处理，传递利用的信息系统。根据不同运动项目的不同比赛规则要求，体育比赛的计时

计分系统包括测量类，评分类，命中类，制胜类得分类等多种类型。

 球类比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，球赛的计时计

分系统是一种得分类型的系统。球赛计时计分系统由计时器，计分器等多种电子设备组成，

同时，根据目前高水平球赛要求，完善的球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。

 

智能化的核心部件。球赛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，综合控制器等组成[3]。

 1.2 设计目的

 随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应

 运而产生，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。

 本次设计是由 AT89C51 编程控制 LED 七段数码管作显示的球赛计时计分系统。该

 系统能够记录赛程比赛时间，并能修改比赛时间，及时刷新甲、乙双方的比分以及比赛结

束能发出报警声等功能。具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适

合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分[4]。

 通过本次基于 C51 系列球赛计时计分器软件的设计，可以了解、熟悉有关单片机

比分的位置。

 1.4 设计意义

 通过本次设计能够有效提高工程设计能力，提高分析问题，解决问题以及专业知识

 综合运用能力，为将来从事研究和设计及开发工作奠定一定的基础。

 

 球赛计时计分器的软件设计 3

 

 

 

 图 2-1 系统框图

 本系统是基于 AT89C51 单片机的球赛计时计分器，利用 7 段共阴 LED 作为显示器件。在

此设计中共接入了 1 个四位一体 7 段共阴 LED 显示器，2 个两位一体 7 段共阴 LED 显示器，

前者用来记录赛程时间，其中前 2 位用于显示分钟，后 2 位用于显示秒钟，根据设计，计时

范围可达 0—99 分钟，也完全满足赛程的需要。后者用于记录甲乙队的分数，每队 2 个 LED

显示器显示范围可达到 0~99 分。比赛采用倒计时方式，比赛开始时启动计时，直至计时到

 2.2.1 赛程时间调整

 设置回表键和快表键用来调整赛程时间。比如：比赛时间上半场时间 20 分钟，则通过回

表键和快表键，使显示时间数码管显示需要的比赛时间。时间设置好后，等待比赛开始。当

比赛结束时，如果由于一些特殊原因需要增加比赛时间，这时增加比赛时间同样由按键回表

键和快表键来设置，并且设置方法与上面所述相同。

 2.2.2 比赛时间开始/暂停设置

 设置暂停/开始键控制比赛的启动和暂停。以足球比赛为例比，设置半场赛程时间为 45 分

钟，则在时间显示的 LED 显示器上显示为 4500，45 表示分钟，00 表示秒钟。

 陕西科技大学毕业论文（设计说明书） 4

 这时，如果裁判吹响开始的哨声时，则应立即按下按键暂停/开始键，表示赛程开始，计

分数。如果要继续比赛，再按一次暂停/开始键即可。因此，暂停/开始键完成三重功能，即：

启动，暂停，比分交换。

 2.2.4 比分刷新控制