单片机的篮球计分器的设计
【Key words】：STC89C52RC Timing Scoring Countdown目录
一、 绪论 1
（一）选题背景 1
（二）设计的目的和意义 1
（三）论文研究内容 2
二、总体设计 3
（一）实现功能 3
（二）主要元器件选择 3
（三）系统组成 3
（四）本章小结 4
三、硬件设计部分 5
（一）主要器件介绍 5
1.单片机介绍 5
2.液晶显示屏介绍 7
（二）硬件电路分模块设计 9
1.单片机主控制模块的设计 9
2.显示模块 12
3.按键控制模块 12
4.报警模块 13
5.电源模块 14
（三）本章小结 15
四、软件编程部分 16
（一）总程序模块 16
（二）报警程序模块 17
（三）按键程序模块 17
（四）显示模块 19
（五）本章小结 19
五、 系统仿真 20
（一）keil和proteus的联合仿真步骤 20
1.proteus的使用 20
2. keil的使用 23
3.联合调试 25
（二）仿真结果展示 27
（三）本章小结 29
六、 实物制作 30
（一）器件的介绍与注意点 30
1.电源自锁开关 30
2.电阻 31
3.独立按键 31
4.蜂鸣器 32
5. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
三极管 32
（二）各部分的焊接组合 33
（三）protel原理图 34
（四）本章小结 34
七、系统调试 35
（一）硬件系统调试 35
1.原理图是否正确 35
2.电路焊接与原理图是否一致 35
3.检查虚焊和短路 35
4.上电测试 35
（二）软件系统调试 35
（三）综合检测结果 36
（四）本章小结 36
总结 37
参考文献 38
致谢 39
附录一电路原理图 40
附录二Lcd1602字符表 41
附录三 烧写程序 42
附录四 protel原理图 43
附录五 源程序 44
一、 绪论
（一）选题背景
近几年伴随着生活水平的步步提升，科技已于不知不觉中融入我们的日常生活，大大的提升了我们的生活质量。单片机更是为我们送来了福音，因它功能的强大，使用的方便，自上世纪末，很快占领生活的各个方面，成为了日常生活中不可缺少的重要存在。单片机从很大程度上解放了我们的双手，带我们进入了智能化时代，用单片机设计繁琐的系统，使得电路更简单、功能更齐全。随着科技的进步，单片机应用到各个电子系统已是大势所趋。
单片机较轻便、功能强大、应用范围广，全速取代着以模拟电路及数字电路为基础的传统电子线路系统，一跃成为电路系统设计中的后起之秀。研习和应用单片机的新高潮迅速兴起。
然则，单片机却不如传统电路那样具有直观性，它是“硬件”与“软件”的综合体。正因为“软件” 层面设计的复杂性和抽象性，使得众多初学者对单片机的学习望而却步，对单片机的工作过程一头雾水，例如单片机是如何响应程序代码，从而控制灯的亮/灭，电机的停/转等等，因此为了进一步明白单片机的工作原理，熟悉其应用，我们需要在设计中慢慢钻研才可以。
出于进一步学习和了解单片机的目的，本设计利用单片机对篮球计分系统进行进一步的设计，通过串口通讯完成各模块间数据传输，更好的完善了系统的功能，使其对比与传统的篮球计分器，电路运转更加可靠、设计更加简单、成本更加低廉。
（二）设计的目的和意义
篮球计分器能计时计分，还能计算命中率、记比分、记犯规数等。这样大大的降低了人们的体力劳动和减少了比赛成本，也就是说往往需要几个人做的事情，现在只需要按几下按钮就能完成。然而现如今市场上已有的产品,体积多过于庞大，不便于携带，操作复杂，且系统的可靠性和稳定性能有待提高，所以本设计致力于操作简单、便携、稳定系统的开发。为了能够实现这个目标，所以本设计采用STC89C52RC芯片作为核心模块，选用LCD1602作为显示模块，进行系统的设计，可以达到上述的要求，在各小团体篮球比赛中可广泛使用。
经过在设计中对系统的一步步架构，改进设计和优化系统的能力，在一步步的实践中，熟识以单片机作为中心控制芯片，对外围电路的扩大。灵活利用已学知识，和实际电路的具体设计方法，达到理论和实践的统一，因此本设计无论是对自身能力的进一步提高还是对生产实践都具有很重要的意义。
（三）论文研究内容
本文共分六部分：
第一部分是绪论部分，主要介绍了本课题背景、意义、论文设计流程及本设计包含的主要内容。
第二部分首先给出了系统设计的整体思路，论述了系统实现的功能，并经过各方面对比，归纳挑选出系统必要的元器件。
第三部分是对硬件电路进行了具体设计，给出了硬件系统框图，并对各模块进行了详细分析。
第四部分是对软件的设计，分模块编写每一模块的代码。
第五部分是系统仿真部分，利用了keil和proteus联合调试实现对系统的仿真。
第六部分是对应实物制作部分，并在protel上绘制了最终的电路图。
第七部分是对系统的调试部分，及时发现了系统的漏洞，并解决。
最后是对本论文的总结。
二、总体设计
（一）实现功能
利用按键控制系统，完成两队比赛计分以及清零等基础功能，同时考虑到比赛的要求，系统也具备相应的定时功能：24s倒计时及蜂鸣报警功能，此外还可以进一步对比赛的节数进行设置，是一功能较为完善的篮球比赛计分系统。
（二）主要元器件选择
元器件的选取是以确保系统达到最终设计目标为前提的，且需要充分考虑元器件自身状况和元器件在总体设计中难易水平程度、可塑性、可扩展性的情况。
主要元件的选取难度主要在单片机型号挑选和系统显示部分方式的挑选上，再有便是在按键控制方式的选择。
单片机型号的挑选具体来说就是选择STC89C52RC型号单片机还是选择AT89C51型号单片机的问题。通过研究发现，二者功能相似，引脚的功能相同，且价格也一样，只是AT89C51的程序烧录步骤比较繁琐，烧录器价格较贵，所以综上所述，我们考虑选取STC89C52RC单片机作为本系统的核心控制单元。
关于系统显示部分方式的挑选，经过研究主要有两种方式，一是通过数码管显示的方式，二是通过LCD1602屏显示的方式。经过对比发现通过数码管显示的电路设计思路繁杂，要想满足设计的需求需要众多的数码管，因而增加系统整体设计的复杂度，然而值得一提的是其编程比较简单。LCD1602液晶显示屏是一种崭新形式的集成器件显示形式，在近些年的发展中获得了迅速的提高，它具备体积少、质量轻、显示质量高等优点，同时如果应用液晶屏显示，电路设计非常的简单，不足之处就是编程比较复杂，最终经综合考虑选用LCD1602作为本设计的显示模块。
一、 绪论 1
（一）选题背景 1
（二）设计的目的和意义 1
（三）论文研究内容 2
二、总体设计 3
（一）实现功能 3
（二）主要元器件选择 3
（三）系统组成 3
（四）本章小结 4
三、硬件设计部分 5
（一）主要器件介绍 5
1.单片机介绍 5
2.液晶显示屏介绍 7
（二）硬件电路分模块设计 9
1.单片机主控制模块的设计 9
2.显示模块 12
3.按键控制模块 12
4.报警模块 13
5.电源模块 14
（三）本章小结 15
四、软件编程部分 16
（一）总程序模块 16
（二）报警程序模块 17
（三）按键程序模块 17
（四）显示模块 19
（五）本章小结 19
五、 系统仿真 20
（一）keil和proteus的联合仿真步骤 20
1.proteus的使用 20
2. keil的使用 23
3.联合调试 25
（二）仿真结果展示 27
（三）本章小结 29
六、 实物制作 30
（一）器件的介绍与注意点 30
1.电源自锁开关 30
2.电阻 31
3.独立按键 31
4.蜂鸣器 32
5. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
三极管 32
（二）各部分的焊接组合 33
（三）protel原理图 34
（四）本章小结 34
七、系统调试 35
（一）硬件系统调试 35
1.原理图是否正确 35
2.电路焊接与原理图是否一致 35
3.检查虚焊和短路 35
4.上电测试 35
（二）软件系统调试 35
（三）综合检测结果 36
（四）本章小结 36
总结 37
参考文献 38
致谢 39
附录一电路原理图 40
附录二Lcd1602字符表 41
附录三 烧写程序 42
附录四 protel原理图 43
附录五 源程序 44
一、 绪论
（一）选题背景
近几年伴随着生活水平的步步提升，科技已于不知不觉中融入我们的日常生活，大大的提升了我们的生活质量。单片机更是为我们送来了福音，因它功能的强大，使用的方便，自上世纪末，很快占领生活的各个方面，成为了日常生活中不可缺少的重要存在。单片机从很大程度上解放了我们的双手，带我们进入了智能化时代，用单片机设计繁琐的系统，使得电路更简单、功能更齐全。随着科技的进步，单片机应用到各个电子系统已是大势所趋。
单片机较轻便、功能强大、应用范围广，全速取代着以模拟电路及数字电路为基础的传统电子线路系统，一跃成为电路系统设计中的后起之秀。研习和应用单片机的新高潮迅速兴起。
然则，单片机却不如传统电路那样具有直观性，它是“硬件”与“软件”的综合体。正因为“软件” 层面设计的复杂性和抽象性，使得众多初学者对单片机的学习望而却步，对单片机的工作过程一头雾水，例如单片机是如何响应程序代码，从而控制灯的亮/灭，电机的停/转等等，因此为了进一步明白单片机的工作原理，熟悉其应用，我们需要在设计中慢慢钻研才可以。
出于进一步学习和了解单片机的目的，本设计利用单片机对篮球计分系统进行进一步的设计，通过串口通讯完成各模块间数据传输，更好的完善了系统的功能，使其对比与传统的篮球计分器，电路运转更加可靠、设计更加简单、成本更加低廉。
（二）设计的目的和意义
篮球计分器能计时计分，还能计算命中率、记比分、记犯规数等。这样大大的降低了人们的体力劳动和减少了比赛成本，也就是说往往需要几个人做的事情，现在只需要按几下按钮就能完成。然而现如今市场上已有的产品,体积多过于庞大，不便于携带，操作复杂，且系统的可靠性和稳定性能有待提高，所以本设计致力于操作简单、便携、稳定系统的开发。为了能够实现这个目标，所以本设计采用STC89C52RC芯片作为核心模块，选用LCD1602作为显示模块，进行系统的设计，可以达到上述的要求，在各小团体篮球比赛中可广泛使用。
经过在设计中对系统的一步步架构，改进设计和优化系统的能力，在一步步的实践中，熟识以单片机作为中心控制芯片，对外围电路的扩大。灵活利用已学知识，和实际电路的具体设计方法，达到理论和实践的统一，因此本设计无论是对自身能力的进一步提高还是对生产实践都具有很重要的意义。
（三）论文研究内容
本文共分六部分：
第一部分是绪论部分，主要介绍了本课题背景、意义、论文设计流程及本设计包含的主要内容。
第二部分首先给出了系统设计的整体思路，论述了系统实现的功能，并经过各方面对比，归纳挑选出系统必要的元器件。
第三部分是对硬件电路进行了具体设计，给出了硬件系统框图，并对各模块进行了详细分析。
第四部分是对软件的设计，分模块编写每一模块的代码。
第五部分是系统仿真部分，利用了keil和proteus联合调试实现对系统的仿真。
第六部分是对应实物制作部分，并在protel上绘制了最终的电路图。
第七部分是对系统的调试部分，及时发现了系统的漏洞，并解决。
最后是对本论文的总结。
二、总体设计
（一）实现功能
利用按键控制系统，完成两队比赛计分以及清零等基础功能，同时考虑到比赛的要求，系统也具备相应的定时功能：24s倒计时及蜂鸣报警功能，此外还可以进一步对比赛的节数进行设置，是一功能较为完善的篮球比赛计分系统。
（二）主要元器件选择
元器件的选取是以确保系统达到最终设计目标为前提的，且需要充分考虑元器件自身状况和元器件在总体设计中难易水平程度、可塑性、可扩展性的情况。
主要元件的选取难度主要在单片机型号挑选和系统显示部分方式的挑选上，再有便是在按键控制方式的选择。
单片机型号的挑选具体来说就是选择STC89C52RC型号单片机还是选择AT89C51型号单片机的问题。通过研究发现，二者功能相似，引脚的功能相同，且价格也一样，只是AT89C51的程序烧录步骤比较繁琐，烧录器价格较贵，所以综上所述，我们考虑选取STC89C52RC单片机作为本系统的核心控制单元。
关于系统显示部分方式的挑选，经过研究主要有两种方式，一是通过数码管显示的方式，二是通过LCD1602屏显示的方式。经过对比发现通过数码管显示的电路设计思路繁杂，要想满足设计的需求需要众多的数码管，因而增加系统整体设计的复杂度，然而值得一提的是其编程比较简单。LCD1602液晶显示屏是一种崭新形式的集成器件显示形式，在近些年的发展中获得了迅速的提高，它具备体积少、质量轻、显示质量高等优点，同时如果应用液晶屏显示，电路设计非常的简单，不足之处就是编程比较复杂，最终经综合考虑选用LCD1602作为本设计的显示模块。
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