单片机的篮球比赛计时计分器的设计
目 录
一、引言 1
（一）研究背景与意义 1
（二）研究目的 1
二、系统总体方案设计 1
（一）系统构成 2
（二）基本功能介绍 2
三、单片机介绍 3
四、硬件电路设计 4
（一）时钟电路 4
（二）复位电路 5
（三）计时电路 6
五、软件的设计 11
（一）主程序设计 11
（二）计时子程序设计 12
（三）计分子程序设计 12
结束语 13
参考文献 14
致 谢 15
附录一 原理图 16
一、引言
（一）研究背景与意义
单片机是把所有计算机的系统全部集到一个芯片上的微型控制器。单片机靠极高的性价比，而受到人们的喜爱，所以单片机的使用面积很广泛，上升速度让人为之一惊。其实在我们所生活环境中，大大小小各个方面都能看到单片机的影子，小到计算器，大到工业设备，随处可见单片机的身影。现如今，单片机已深入到工业生产、军事设备、航天航空器材等方面。美国的爱特梅尔公司研发了一个全新的8位微控制器 ,一个以AT89为系列的微控制器。它不仅拥有一个通用的MCS-51单片机的功能，也还有一些独特的功能，本篇论文设计中所用到的AT89C51就是典型的代表。
本设计是有单片机来显示和调整时间的，并且对比分的正确性进行修正。我们平时在大型商场或者大型游乐场所看到的投篮机正是采用的类似系统，但是这种系统有一定的局限性，不能够随机设定它的分数，而且不能运用到正式比赛中。本设计能在两种系统中随意切换，篮球比赛的计分和投篮机的计分。
再者，我们只有在大 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
型篮球比赛中才能看到电子计分器，比如NBA、CBA等，那种计时器都是通过计算机来控制的了，而且随着技术的发展，计时计分设备已经发展的相当完善了，几乎听到裁判的哨声计时器就会停止。但是在一些小型的篮球比赛中，几乎都是有人掐秒表，有人翻计分牌，没有形成一个统一的系统。运用正规比赛的计时系统，成本过高，失去了娱乐性比赛的意义。所以本设计研究了适用于中小型篮球比赛的计时计分系统。
（二）研究目的
为了方便中小型篮球比赛的计时计分，增加比赛的娱乐性和效率性，本文研究了篮球比赛的计时计分系统。
本次设计选用的是AT89C51来控制LED七段数码管，用来显示时间和分数的系统，本系统会有一个时间表，定期刷新时间停在甲、乙两队和本场比赛结束后的自动保存功能，本系统具备成本极低、性能相对稳定、操作较为方便等特点。广泛适用于各类型学校或小团体的各项比赛统计。
经过这次以单片机为核心的篮球比赛计时计分系统，能够更加深入的懂得编程的基本知识，对单片机的编程功能，编程和单片机编程技术措施描述、结构及工作原理，MCS-51单片机，以及基于相关芯片的工作原理，单片机的开发应用，可以应用在以后的工作和学习。
二、系统总体方案设计
（一）系统构成
本系统以单片机AT89C51为核心，7段显示装置是靠共阴极LED屏来实现。在这个所研究的设备当中，准备了十个共阴极7段的LED数码管用来显示，我们安排这十个当中的6个用来显示分数，也就是说两队都各自拥有三个LED数码管来显示自己的分数，范围能够达到0～999分。在其他的4个数码管当中，分和秒各有两个数码管来显示。倒计时是本次竞赛时间的主形式。在裁判还没有吹响比赛开始的哨声之前，我们要调试好需要倒计时的时间。由于是两个数码管来显示时间，所以时间最大可以调节到99分钟，而可以完成比赛的需要。然而为了实现定时器和计分器的修正比分调节，我们还另外精心安排了7个不一样的按键。这7个钟的4个是用来完成甲、乙两队比分的输入；除了这4个之外，另外的3个按键是用来完成控制、开始和停止时间等功能。
图1 系统组成框图
（二）基本功能介绍
1.游戏时间调节
在本次所研究的系统中，K5和K6按键是来完成比赛时间的设置。假设比赛时间是20分钟，那我们应该利用K5按钮来完成，需要把1断数码管上的数字“0”变成2；因为数码管最初始化状态即为“0”，所以2段数码管上并不需要进行操作。而在一般的游戏比赛当中，时间是40分钟，那么通过K5按钮让1断数码管上显示数字“4”，接着K6按钮应该被按下， 让数字“0”出现在2断数码管上。而当比赛时间停止时，由于某些情况需要长时间游戏，那么同样的按钮K5，K6、控制和调整的方法与上述方法基本上是相同的。
2游戏时间开始/停止调节
在预备时间调试好后，假设比赛进行时间是四十分钟，那么在LED数码管上应该出现数字4000，4000应该分为两部分，40和00分别代表分钟与秒钟。随着裁判开始哨声响起，我们应该迅速按下K7。时间显示的数字从4000到3999、3998 保持时间进度，直到时间表的结尾是0000。。K7键是用来启动和暂停比赛时间的。
3.比分互换控制
K7键还能用来实现比分互换的功能。通常分数互换在上半场的比赛结束后，这意味着比分交换需要通过进度控制，当数码管显示的数字为0000的时候，这时候K7键的功能就是互换显示甲、乙两队的分数。
如果比赛时间上半场尚未显示为0000，此时按下K7键，只能暂停比赛，两队都没有达到互换比分。如果你想继续比赛，继续由K7键控制。K7键实现的三个功能开始，暂停，和得分的互换。
4.比分刷新控制
大家都知道，比赛双方会因为比赛时间的消耗，得分会不停的增加与减少，知道比赛结束的那一刻，得分都会在不停的变化。因此我们有必要设立一个刷新比分的装置。因此我们研究出了四个按键，来应对不断变化的分数，从而实现分数的及时刷新。表1为按键功能介绍：
表1 按键介绍
5.时间与分数的显示
时间与分数的显示是通过七个节段的共阴极数码管来实现。6个发光显示器被用来得分。使4个显示器分别呈现000 000与00 00。
6.赛程结束报警
在比赛临近结束的时候，一旦时间显示走完，数码管显示为0000的时候，系统设备会自动发起报警，时间为10秒，这是用来指示比赛结束的。
三、单片机介绍
单片机AT89C51是一个电压低，CMOS高性能单片机8位4K字节编程闪存数据只是反复阅读和128字节的随机存取存储器（RAM），该设备选用了爱特梅尔公司的高密度工艺，按照标准MCS-51单片机和微处理器控制系统提供了强大的内置AT89C51成本效益的解决方案。
AT89C51单片机的型号有很多种，较常用的有PDIP、PLCC和PQFP / TQFP这三种型号，用来适合不同产品所需要的不同型号。这是一个是性价比极高的微控制器，40和32这两个引脚双向输入/输出，其中的两个会断裂，定时器/计数器采用16位的编程，可在常规AT89C51串口进行编程，也可以在线进行编程。通用闪存微处理器，特别是闪存芯片可以反复擦除，可以有效的降低成本。
一、引言 1
（一）研究背景与意义 1
（二）研究目的 1
二、系统总体方案设计 1
（一）系统构成 2
（二）基本功能介绍 2
三、单片机介绍 3
四、硬件电路设计 4
（一）时钟电路 4
（二）复位电路 5
（三）计时电路 6
五、软件的设计 11
（一）主程序设计 11
（二）计时子程序设计 12
（三）计分子程序设计 12
结束语 13
参考文献 14
致 谢 15
附录一 原理图 16
一、引言
（一）研究背景与意义
单片机是把所有计算机的系统全部集到一个芯片上的微型控制器。单片机靠极高的性价比，而受到人们的喜爱，所以单片机的使用面积很广泛，上升速度让人为之一惊。其实在我们所生活环境中，大大小小各个方面都能看到单片机的影子，小到计算器，大到工业设备，随处可见单片机的身影。现如今，单片机已深入到工业生产、军事设备、航天航空器材等方面。美国的爱特梅尔公司研发了一个全新的8位微控制器 ,一个以AT89为系列的微控制器。它不仅拥有一个通用的MCS-51单片机的功能，也还有一些独特的功能，本篇论文设计中所用到的AT89C51就是典型的代表。
本设计是有单片机来显示和调整时间的，并且对比分的正确性进行修正。我们平时在大型商场或者大型游乐场所看到的投篮机正是采用的类似系统，但是这种系统有一定的局限性，不能够随机设定它的分数，而且不能运用到正式比赛中。本设计能在两种系统中随意切换，篮球比赛的计分和投篮机的计分。
再者，我们只有在大 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
型篮球比赛中才能看到电子计分器，比如NBA、CBA等，那种计时器都是通过计算机来控制的了，而且随着技术的发展，计时计分设备已经发展的相当完善了，几乎听到裁判的哨声计时器就会停止。但是在一些小型的篮球比赛中，几乎都是有人掐秒表，有人翻计分牌，没有形成一个统一的系统。运用正规比赛的计时系统，成本过高，失去了娱乐性比赛的意义。所以本设计研究了适用于中小型篮球比赛的计时计分系统。
（二）研究目的
为了方便中小型篮球比赛的计时计分，增加比赛的娱乐性和效率性，本文研究了篮球比赛的计时计分系统。
本次设计选用的是AT89C51来控制LED七段数码管，用来显示时间和分数的系统，本系统会有一个时间表，定期刷新时间停在甲、乙两队和本场比赛结束后的自动保存功能，本系统具备成本极低、性能相对稳定、操作较为方便等特点。广泛适用于各类型学校或小团体的各项比赛统计。
经过这次以单片机为核心的篮球比赛计时计分系统，能够更加深入的懂得编程的基本知识，对单片机的编程功能，编程和单片机编程技术措施描述、结构及工作原理，MCS-51单片机，以及基于相关芯片的工作原理，单片机的开发应用，可以应用在以后的工作和学习。
二、系统总体方案设计
（一）系统构成
本系统以单片机AT89C51为核心，7段显示装置是靠共阴极LED屏来实现。在这个所研究的设备当中，准备了十个共阴极7段的LED数码管用来显示，我们安排这十个当中的6个用来显示分数，也就是说两队都各自拥有三个LED数码管来显示自己的分数，范围能够达到0～999分。在其他的4个数码管当中，分和秒各有两个数码管来显示。倒计时是本次竞赛时间的主形式。在裁判还没有吹响比赛开始的哨声之前，我们要调试好需要倒计时的时间。由于是两个数码管来显示时间，所以时间最大可以调节到99分钟，而可以完成比赛的需要。然而为了实现定时器和计分器的修正比分调节，我们还另外精心安排了7个不一样的按键。这7个钟的4个是用来完成甲、乙两队比分的输入；除了这4个之外，另外的3个按键是用来完成控制、开始和停止时间等功能。
图1 系统组成框图
（二）基本功能介绍
1.游戏时间调节
在本次所研究的系统中，K5和K6按键是来完成比赛时间的设置。假设比赛时间是20分钟，那我们应该利用K5按钮来完成，需要把1断数码管上的数字“0”变成2；因为数码管最初始化状态即为“0”，所以2段数码管上并不需要进行操作。而在一般的游戏比赛当中，时间是40分钟，那么通过K5按钮让1断数码管上显示数字“4”，接着K6按钮应该被按下， 让数字“0”出现在2断数码管上。而当比赛时间停止时，由于某些情况需要长时间游戏，那么同样的按钮K5，K6、控制和调整的方法与上述方法基本上是相同的。
2游戏时间开始/停止调节
在预备时间调试好后，假设比赛进行时间是四十分钟，那么在LED数码管上应该出现数字4000，4000应该分为两部分，40和00分别代表分钟与秒钟。随着裁判开始哨声响起，我们应该迅速按下K7。时间显示的数字从4000到3999、3998 保持时间进度，直到时间表的结尾是0000。。K7键是用来启动和暂停比赛时间的。
3.比分互换控制
K7键还能用来实现比分互换的功能。通常分数互换在上半场的比赛结束后，这意味着比分交换需要通过进度控制，当数码管显示的数字为0000的时候，这时候K7键的功能就是互换显示甲、乙两队的分数。
如果比赛时间上半场尚未显示为0000，此时按下K7键，只能暂停比赛，两队都没有达到互换比分。如果你想继续比赛，继续由K7键控制。K7键实现的三个功能开始，暂停，和得分的互换。
4.比分刷新控制
大家都知道，比赛双方会因为比赛时间的消耗，得分会不停的增加与减少，知道比赛结束的那一刻，得分都会在不停的变化。因此我们有必要设立一个刷新比分的装置。因此我们研究出了四个按键，来应对不断变化的分数，从而实现分数的及时刷新。表1为按键功能介绍：
表1 按键介绍
5.时间与分数的显示
时间与分数的显示是通过七个节段的共阴极数码管来实现。6个发光显示器被用来得分。使4个显示器分别呈现000 000与00 00。
6.赛程结束报警
在比赛临近结束的时候，一旦时间显示走完，数码管显示为0000的时候，系统设备会自动发起报警，时间为10秒，这是用来指示比赛结束的。
三、单片机介绍
单片机AT89C51是一个电压低，CMOS高性能单片机8位4K字节编程闪存数据只是反复阅读和128字节的随机存取存储器（RAM），该设备选用了爱特梅尔公司的高密度工艺，按照标准MCS-51单片机和微处理器控制系统提供了强大的内置AT89C51成本效益的解决方案。
AT89C51单片机的型号有很多种，较常用的有PDIP、PLCC和PQFP / TQFP这三种型号，用来适合不同产品所需要的不同型号。这是一个是性价比极高的微控制器，40和32这两个引脚双向输入/输出，其中的两个会断裂，定时器/计数器采用16位的编程，可在常规AT89C51串口进行编程，也可以在线进行编程。通用闪存微处理器，特别是闪存芯片可以反复擦除，可以有效的降低成本。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/2068.html
