主要内容:
基于 51 单片机设计篮球计时计分器,结合单片机串行接口原理,用 AT89C51
设计一个篮球比赛计分计时器,能够通过数码管显示分数和比赛时间(并设有按
钮刷新)、一节比赛时间结束时,会发出警报、设有比赛开始和暂停按钮、拥有
成绩按钮,可通过按钮修改当前成绩。
基本要求:
1、篮球计分计时器电路设计图;
2、篮球计分计时器设计源程序;
3、keil 运行源程序;
4、protus 中仿真;
5、运行结果分析。
主要参考资料:
[1] 何立民.单片机高级教程[M].北京: 航空航天大学出版社,2001.
[2] 王东峰等.单片机 C 语言应用 100 例[M].电子工业出版社,2009.
[3] 马忠梅等.单片机的 C 语言应用程序设计.北京航空航天大学出版社,2003.
[4] 王晋凯.简简单单学通 51 单片机开发 [M].清华大学出版社,2014.
完 成 期 限:12 月 11 日 - 12 月 26 日
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I
摘 要
单片机自 20 世纪 70 年代问世以来,以极其高的性价比受到人们的重视和关
注,所以应用很广,发展很快。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。
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,传递数据的信息系统。它负责对比赛的结果和成绩信
息进行采集处理、传输分配。篮球比赛的计时计分系统由计时器、让分器等多独
史子设备组成,根据具前高水乎篮球比赛要求,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。比赛具有的不可重复性,决定了篮球
计时计分系统是一个实时性很强、可靠性要求极高的电子服务系统,所以计时计
分设备是篮球比赛中不可缺少的电子设备。
关 键 词:单片机;计时计分系统;电子服务系统
II
目录
摘 要............................................................................................................................................................1
1 概述 ...........................................................................................................................................................1
1. 1 研究背景 .........................................................................................................................................1
1.2 设计意义 ..........................................................................................................................................1
1.3 设计目的与任务.............................................................................................................................1
1.4 实验环境 ..........................................................................................................................................2
2 系统设计与分析.....................................................................................................................................3
2.1 系统方案设计 .................................................................................................................................3
2.2 系统基本功能介绍 ........................................................................................................................3
2.3 计时计分系统介绍 ........................................................................................................................4
3 硬件设计 ..................................................................................................................................................5
3.1 总体设计 ..........................................................................................................................................5
3.2 硬件分析 ..........................................................................................................................................5
3.2.1 AT89C51 核心元件.................................................................................................................5
3.2.2 矩阵键盘电路 .........................................................................................................................6
3.2.3 LCD1602 显示电路 .............................................................................................................7
3.2.4 蜂窝器电路..............................................................................................................................7
4 软件设计 ..................................................................................................................................................9
4.1 设计思路 ..........................................................................................................................................9
4.2 计时系统程序部分设计.............................................................................................................15
4.3 按键控制程序设计......................................................................................................................17
5 系统测试................................................................................................................................................20
4.1 仿真系统测试...............................................................................................................................20
4.2 按键测试........................................................................................................................................20
4.2.1 比赛开始/继续和暂停按键 ..............................................................................................20
5.2.2 比分刷新按键........................................................................................................................21
总结..............................................................................................................................................................22
参考文献.....................................................................................................................................................23
1
1 概述
1. 1 研究背景
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,根据日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,以便实现激烈的比赛现场感和表演娱乐等功能日标。
1.2 设计意义
单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性,微型性和智能
性(我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作),单片机已成为工业
控制领域中普遍采用的智能化控制工具,已经深深地渗入到我们的日常生活当中。
通过此次基于单片机设计的篮球计时计分系统,我们可以更清楚详细的了解单片
机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程,并对 AT89C51
单片机的结构和原理进行讲述,以及基于单片机开发应用的相关芯片的工作原理,
并且可以在将来的工作和学习中加以应用。
1.3 设计目的与任务
该系统具有赛程定时设置,赛程时间暂停,及时刷新甲、乙双方的成绩以及
赛后成绩暂存等功能。设计分为软件设计和硬件设计两部分。主控芯片采用
AT89C51,使用 C 语言编写软件程序,主体分为计时显示模块、计分显示模块、定
时报警、按键控制模块。编程后利用 Keil C51 软件来进行编译,再将生成的 HEX
文件装入芯片中,采用 Proteus 软件来仿真,检验功能是否能够正常实现。
通过木次基于单片机的篮球赛计时计分器的设计,可以了解、熟悉有关单片
机开发设计实例的过程,并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接
2
口的方法和技巧。本次设计的篮球计时计分器有以下功能:
(1) 可随时接受暂停请求。
(2) 能够随时刷新 A、B 两队的得分分数。
(3) 一节比赛结束时,会发出警报。
(4) 比赛时间可做到“24 秒”复位。
1.4 实验环境
Proteus 8 Professional EDA 工具软件
Keil uVision4 单片机开发工具
Windows 10 系统 PC 一台