畢業(yè)設(shè)計（論文）-基于單片機的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計.docVIP

基于單片機的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計1基于單片機的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計姓名：xxx學(xué)號：200740620249指導(dǎo)老師：xxx摘要：單片機廣泛應(yīng)用在電子領(lǐng)域的各個方面，因此想到要把單片機應(yīng)用在球類比賽當(dāng)中去，球類比賽主要包括計時和計分兩大塊，這樣就可以應(yīng)用單片機來控制七段數(shù)碼管LED來實現(xiàn)這種功能，達到預(yù)期的效果。本此計時計分系統(tǒng)的設(shè)計主要是籃球比賽為例，然后可以拓展到其他球類比賽的各個方面，籃球比賽的計時計分系統(tǒng)主要是以AT89C51單片機為核心元件，利用它內(nèi)部的計數(shù)器T0，通過軟件編程來完成比賽的計時，硬件部分除了AT89C51之外，還有7段LED數(shù)碼管和開關(guān)，通過程序控制后顯示比分和時間。報警部分采用蜂鳴器為音響器件。該計時計分器具有以下功能：1、計時：賽程時間啟/停設(shè)置、24s倒計時控制；2、計分：比分加減控制，調(diào)整兩隊的比分；3、報警。且價格低廉、操作簡單、攜帶方便，適合學(xué)校單位舉辦友誼比賽等賽事的計時計分輔助工具。關(guān)鍵詞：籃球AT89C51計時計分系統(tǒng)中圖分類號：TNBasedonSCMballgamestimingscoringsystemdesignAbstract:widelyusedintheelectronicfieldmicrocontroller,thereforeallaspectsofthethoughtofputtingSCMinballgames,ballgamesamongmainlyincludestimingandscoringtwobulks,soitcanbeusedasingleshipcontrollingsevensegmentdigitaltubeLEDtoimplementthisfunction,achievethedesiredeffect.Thetimingofthescoringsystemisdesignedasanexample,thenbasketballgamecouldexpandtootherballgameseachaspect,thegameofbasketballtimingscoringsystemismainlybyAT89C51components,useitinternalcounterT0,throughsoftwareprogrammingtocompletegametiming,hardwarepartbesidesAT89C51sevensections,butalsoLEDdigitaltubeandswitch,throughtheprogramcontroltimeandthatthescore.Alarmpartadoptsforaudiodevices.BuzzerThetimingJiFenQihasthefollowingfunctions:1,timing:scheduletimerev/stopsetting,24scountdowncontrol；2,scoring:scoretoaddandsubtractcontrol,adjustmenttwoteamsscore；3,callthepolice.Andthepriceischeap,simpleoperation,easytocarry,suitableforschoolheldasportseventfriendshipmatchunitofauxiliarytoolclockscoring.Keywords:basketballAT89C51TimingscoringsystemSubdivisisionclassifiednumber:TN基于單片機的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計2目錄1.緒論.31.1引言.31.2選題的背景及意義.32.設(shè)計的總體方案.42.1系統(tǒng)構(gòu)成框圖.42.2器件選擇.52.3基本功能介紹.52.3.1比賽時間設(shè)置.52.3.2賽程時間開始/暫停設(shè)置.52.3.3比分手動控制刷新.52.3.424s顯示控制.62.3.5計時計分的顯示方法.62.3.6計時結(jié)束后自動報警.63.硬件部分設(shè)計.63.1AT89C51單片機.63.1.1AT89C51功能特性.63.2計時電路設(shè)計.73.2.1LED顯示器.73.2.2報警電路.93.2.3計時電路.93.3計分電路設(shè)計.103.4計時計分系統(tǒng)的工作過程.104.系統(tǒng)的軟件設(shè)計.114.1主程序.124.1.1主程序的流程圖.124.1.2主程序.145.系統(tǒng)調(diào)試.146.結(jié)束語.15致謝.16參考文獻.17基于單片機的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計31.緒論1.1引言球類比賽計時計分系統(tǒng)是輔助比賽的工具。球類比賽分為籃球，足球，排球，乒乓球等許多種類，不同球類比賽規(guī)則要求各不相同，例如足球比賽要求比賽時間為九十分鐘，其中還包括傷停補時時間，乒乓球比賽為十一球制等?；@球比賽根據(jù)美國男籃職業(yè)聯(lián)賽（NBA）的規(guī)定，則是采取四節(jié)制，每節(jié)十二分鐘，比賽結(jié)束后兩隊比分相同時，需要進行加時賽，在加時比賽中，每節(jié)比賽則是五分鐘，直到分出勝負為止?；@球比賽的計時計分系統(tǒng)由51單片機，計時七段LED數(shù)碼管、計分七段LED數(shù)碼管，開關(guān)等設(shè)備組成。本計時計分系統(tǒng)設(shè)計不僅可以實現(xiàn)開始、暫停等功能，同時還具有24s顯示的功能。且價格低廉、操作簡單、攜帶方便，適合學(xué)校單位舉辦友誼比賽等賽事的計時計分輔助工具。1.2選題的背景及意義隨著姚明，易建聯(lián)等球星成功的加入NBA后，籃球比賽在中國越來越被人們關(guān)注，同時在學(xué)校單位等也受到歡迎，更被絕大多數(shù)青少年所喜愛。本設(shè)計除了具有賽程時間計時、時間調(diào)整及暫停和比賽計分的功能，還具有24s進攻的功能。且價格低廉、操作簡單、攜帶方便，適合學(xué)校單位舉辦友誼比賽等賽事的計時計分輔助工具。從另一方面說，本設(shè)計方便了記錄人員比賽時的計時計分工作，在某種程度上也促進了籃球比賽在大眾人群的普及，這樣既有利于發(fā)展籃球運動，又有利于增強人們的體質(zhì)。另外這樣能使比賽更趨向于公平化、正規(guī)化，減少了比賽中由比賽記錄出錯產(chǎn)生的摩擦和不愉快的事情的發(fā)生，提高了比賽的友誼性、娛樂性。此外，該計時計分系統(tǒng)經(jīng)過少許修改，即去掉24s計時功能后，同樣也適用于其他球類比賽的計時計分?；趩纹瑱C的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計42.設(shè)計的總體方案2.1系統(tǒng)構(gòu)成框圖本計時計分系統(tǒng)的構(gòu)成框圖如圖1所示。圖1籃球比賽計時計分系統(tǒng)的構(gòu)成框圖本系統(tǒng)是用AT89C51設(shè)計的，起到核心的作用。顯示器件是利用七段共陰LED數(shù)碼管實現(xiàn)。其中，計分電路系統(tǒng)中共接入6個7段共陰LED數(shù)碼管用于記錄參賽甲乙兩隊的分數(shù)，每對3個LED數(shù)碼管，一般的籃球比賽的比分范圍是0150分的范圍之間，這3對LED數(shù)碼管的顯示范圍可達0999分，滿足比分的要求。比分是通過按鍵來手動控制加分，為了避免手動操作時失誤錯加分，因此增加了兩個用于減分的按鍵。比分顯示是采用靜態(tài)顯示，換言之，6個LED數(shù)碼管在同一瞬間可以顯示不同的字符。計時電路系統(tǒng)中共接6個LED數(shù)碼管。其中4個用于記錄每節(jié)比賽的賽程時間，2個用于顯示分鐘，2個用于顯示秒鐘，中間用小數(shù)點隔開。比賽時間采用倒計時方式，即比賽前將時間設(shè)置好，通過按鍵暫停，比賽開始時按下按鍵，開始倒計時，直至計時到零為止，比賽暫停時停止計時，比賽重新開始時繼續(xù)計時，計時范圍可達到099分鐘，滿足計時上限12分鐘。另外2個LED數(shù)碼管用于24s計時，同樣采用倒計時，比賽開始通過按鍵啟動計時，計時到零或進攻方出手投籃或被搶斷則重新開始由24s倒計時，如此循環(huán)，直至比賽結(jié)束。當(dāng)有暫停同樣停止計時，重新開始AT89C51計時顯示記分顯示復(fù)位晶振賽程時間設(shè)置鍵盤賽程比分設(shè)置鍵盤基于單片機的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計5時繼續(xù)計時。其次，為了滿足計時系統(tǒng)和計分系統(tǒng)的要求，設(shè)計中接入了6個按鍵。其中四個用于輸入?yún)①惣滓覂申牭姆謹?shù)；另外兩個用于完成啟動、暫停和24s重新計時功能。再次，本設(shè)計中還設(shè)計了計時報警器，當(dāng)比賽時間結(jié)束或24s結(jié)束時，立即通過蜂鳴器發(fā)出警報聲提示。2.2器件選擇本設(shè)計中主要選取了三種器件：單片機：AT89C51顯示器件：共陰極LED數(shù)碼管按鍵：歐姆龍按鍵2.3基本功能介紹2.3.1比賽時間設(shè)置通過按鍵暫停鍵、24秒復(fù)位鍵來設(shè)置比賽時間。當(dāng)比賽結(jié)束時，如果兩隊比分相同要進行加時賽是，這時比賽時間的調(diào)整同樣由暫停鍵、24秒復(fù)位鍵來設(shè)置。2.3.2賽程時間開始/暫停設(shè)置當(dāng)時間設(shè)置好以后，例如每節(jié)時間為12分鐘，那么LED數(shù)碼管14上分別顯示1200，12表示分鐘，00表示秒鐘。這時，在裁判吹響開始哨聲前，則立即按下暫停鍵，當(dāng)比賽開始時，再次按下暫停鍵，這時計時開始，計時顯示由1200變成1159，1158，1157一直到0000時為止，即表示這節(jié)的比賽結(jié)束。在比賽過程中，遇到換人、暫停等時仍然通過暫停鍵來控制時間停止計時，數(shù)碼管上的數(shù)值保持不變。當(dāng)比賽繼續(xù)進行時，應(yīng)立即按下暫停鍵，繼續(xù)進行計時。2.3.3比分手動控制刷新由于在比賽中，兩隊的比分不斷變化，所以需要設(shè)置比分手動控制裝置。該功能由按鍵甲隊加分，甲隊減分，乙隊加分，乙隊減分完成：甲隊加分：甲隊比分加1基于單片機的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計6甲隊減分：甲隊比分減1乙隊加分：乙隊比分加1乙隊減分：乙隊比分減12.3.424s顯示控制24s值在程序中設(shè)置，由LED數(shù)碼管56顯示，即LE數(shù)碼管56顯示24。比賽開始時按下暫停鍵，24s隨比賽時間一起計時，即計時顯示由24變成23、22、21直到00。然后再從24s開始重新計時。比賽過程中，當(dāng)進攻的一方改變，應(yīng)立即24秒復(fù)位鍵，使24s重新計時。2.3.5計時計分的顯示方法計時計分系統(tǒng)是采用七段共陰LED數(shù)碼管顯示。其中計分的六個LED數(shù)碼管，賽程時間四個LED數(shù)碼管，24s兩個LED數(shù)碼管。顯示器顯示格式分別為：000000和0000以及00。2.3.6計時結(jié)束后自動報警當(dāng)比賽時間或24s計時結(jié)束時，系統(tǒng)會自動發(fā)出3s報警聲提示。3.硬件部分設(shè)計在進行硬件部分設(shè)計時，首先要確定元器件，并且知道這些器件的實現(xiàn)功能。然后才能進行設(shè)計。本設(shè)計的硬件電路是LED顯示電路。硬件部分的設(shè)計除了硬件電路的設(shè)計，還包括PCB圖的繪制。3.1AT89C51單片機本系統(tǒng)是用AT89C51設(shè)計的，起到核心的作用。AT89C51是高性能CMOS8位單片機，它有4K字節(jié)的可反復(fù)擦寫的只讀存儲器（PENROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）和128字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。3.1.1AT89C51功能特性目前許多嵌入控制系統(tǒng)使用了這種芯片。它的主要性能特點如下：與MCS-51兼容壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz基于單片機的球類比賽計時計分系統(tǒng)設(shè)計7128B8位內(nèi)部RAM三級程序存儲器鎖定5個中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式3.2計時電路設(shè)計3.2.1LED顯示器一、LED結(jié)構(gòu)和原理LED數(shù)碼管組成結(jié)構(gòu)如圖2（a）所示圖2（a）中，ag為數(shù)字或字符顯示段，h段位小數(shù)點段。通過ag為7個發(fā)光二極管的不同組合，可以顯示09和AF共16個數(shù)字和字母。例如，a、b、c段亮，顯示數(shù)字“7”，c、