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基于单片机的篮球计时计分器.doc
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2022-07-16
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基于单片机的篮球计时计分器.doc
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1
摘要
单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随
机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机
功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。计算机的产生加快了人类
改造世界的步伐,但是它毕竟体积大.微计算机(单片机)在这种情况下诞生了,
它为我们改变了什么?纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞
机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实
时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能 IC 卡、电子 宠物等,
这些都离不开单片机。
本设计是篮球计时计分器,主要在篮球比赛中用于记录整个赛程的比赛时间
和显示甲、乙两队在比赛过程中的比分情况。该计时计分器有部分组成:一部分
用来实现计时功能,其基本原理和定时闹相似;另一部分用来实现计分功能,其
基本原理和计数器相似,只不过所要记录和显示的对象是按键按下的次数,每按
下一次计数值加一。
主控芯片采用 AT89C51,采用汇编语言进行编程,编程后利用 Keil uVision3
来进行编译,再生成的 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。
该设计能够实现计时和计分功能,采用共阴极数码管进行动态显示,加分的
部分用按键来完成,每按一次发送一个计数脉冲,计数值加一。但是效果病不是
很完美,计时显示部分有时候会出现不稳定的情况,通过对晶振和电容值调整后
仍然没有改变效果,而且该设计最大遗憾是没有实现中场时交换比分和结束时进
行报警的功能。
目录
1 概述 4
1。1 发展背景 4
1。2 系统的功能 4
2 系统总体方案及硬件设计 5
2。1 系统组成 5
2.2 系统定时控制部件设计 5
2。3 系统的复位电路设计 6
2。4 显示系统的设计 7
3 软件设计 8
3。1 程序流程图 8

2
3.2 计时部分设计 8
3.3 加分部分设计 10
3。4 显示子程序设计 11
3。5 延时子程序设计 12
4 Proteus 软件仿真 13
4。1 不工作状态仿真图 13
4.2 计时、计分工作状态仿真图 13
5 课程设计体会 14
参考文献 15
附 1 生成机器代码 16
附 2 源程序代码 17
附 3 系统原理图:23
1 概述
1。1 发展背景
体育比赛计时记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, 体育比赛的计时记分系统包括测量类、评分类、命中类、制胜类、
得分类等多种类型.
篮球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,
足球比赛的计时记分系统是一种得分类型的系统.篮球比赛的计时记分系统由计
时器、记分器等多种电子设备组成。同时, 根据目前高水平足球比赛要求, 完善
的足球比赛计时记分系统设备应该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, 以便实现提高比赛现场感、表演娱乐观众等功能。
1。2 系统的功能
随着科技的迅猛发展,单片机在计算机应用领域中起到了越来越重要的作用。
单片机体积小,功能强,集成了微型机的各部件,大大缩短了系统内信号传送的距
离,从而提高了系统的可靠性及运行速度.
该系统主要是线以下两种功能:
计分:能同时显示甲、乙两队比分,最大计分数为99。能分别对甲、乙两队比
分进行加分。
○
2
计时:从比赛开始时启动计时工作方式,初始时间为00,最大计时为99 分钟,

3
经过修改后应该还能实施计时暂停,还能设定为倒计时。
哨音提示:设定的比赛时间到了,能自动哨音提示比赛结束.
2 系统总体方案及硬件设计
2.1 系统组成
篮球比赛计分的准确性和计时的精确度是要求很高的,而单片机在这方面有
着出色的表现。本系统采用频率为12 MHz 的芯片,整个系统由按键、计时显示、
计分显示等部分组成:该系统组成方框图如图1 所示:
图1:系统原理框图
单片机是该系统电路的核心组成部分,系统的各种功能都是在单片机内通过
编程来实现.单片机选用ATMEL 公司的AT 89C51。 AT89C51 是一个内含4 K 字节
FLASH RAM (闪速存储器) 、128 字节RAM 和32 条I/ O 口线的8 位单片微处理
器.AT89C51 的的X1 (19 脚) 和X2 (18 脚) 外接6MHZ 晶振,为单片机提供时钟
信号.晶振两引脚各串一个瓷片电容,容值为20P~50P ,用于提高晶振频率的稳
定性.
2。2 系统定时控制部件设计
定时控制部件是在规定的时刻发出各种操作所需的全部内部和外部控制信
号,使各功能元件协调工作,完成指令所规定的功能.主要任务是产生一个工作
时序,其工作需要时钟电路提供一个工作频率.
MCS-51内部有一个用于构成震荡器的高增益反向放大器,此放大器的输入端
和输出端分别是XTAL1和XTAL2,在XTAL1和XTAL2上外接时钟源可构成时钟电路。
单片机的生产工艺不同,时钟的产生方式也不同有内部和外部时钟产生两种时钟
方式。
图2 内部时钟产生方式
本系统采用的是内部时钟产生方式,如图2所示:在XTAL1和XTAL2两端跨
按
钮
单 片 机
芯 片
时间显示
比分显示

4
接晶体或陶瓷谐振器,于内部反向器构成稳定的自激振荡器。其发出的脉冲直接
送入片内的定时控制部件。
2。3 系统的复位电路设计
图 3 上电加按钮电平复位
MCS-51 单片机通常采用上电复位、按钮电平复位、外部脉冲复位、上电加
按钮电平复位、程序运行监视复位等方式。
我采用的是上电加按钮电平复位,电路图如图所示,是上电自动复位与按钮
电平复位的组合。上电复位利用电容充电来实现,即上电瞬间RST/Vpd端的电位
与Vcc相同,随着充电电流的减少,RST/Vpd的电位下降,最后被钳位在0伏,按钮
电平复位,当按钮按下后,电源Vcc同过电阻施加在单片机复位端RST/Vpd上,实现
单片机的复位。
2.4 显示系统的设计
根据系统设计要求,为了显示比赛的时间及比分,采用了8个7段LED显示器,
其中4个用于显示比赛时间,其余4个用于显示主队和客队的分数。
图4 显示部分电路图
8位动态LED显示器由2个8位并行的控制端口(PA72PA0,PB72PB0)进行控
制,其中一个控制段选码,一个控制位选码。由于所有位的段选皆由一个I/O口控
制,因此,在任一瞬间;8位LED显示器要么全部或多位显示同一个字符,要么只
在一个指定位上显示该字符,这取决于位选控制I/O端口的状态。可使显示器和
各
位轮流依次显示一瞬间,在此瞬间,从段选口送出该位的段选码,如此循环反复,
只要保证每秒钟对所有位的循环在20次以上,由于人眼的视觉暂留效应,就会看
到显示器的各位“同时”显示各自的内容。
3 软件设计
3.1 程序流程图
3。2 计时部分设计
MAIN: LCALL FLASH1
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