基于单片机的篮球计时计分器设计
摘要
随着科技的日益发展进步，单片机技术已经被广泛应用在科研、工作等重要领域内，目前也已经普及到我们的日常生活中，扮演着十分重要的角色。本次设计是基于单片机的篮球计分器，以基本篮球规则为依据，设计结构简单且方便操作，对篮球比赛实现实时控制。
此次设计的计分器总共包括四个模块，他们是24秒显示、计时器、记分器、计节器。实现的功能是：24秒显示能按键控制24秒计时器，当控球时间超过24秒时，可发出报警信号。计时器可按键调节，可以随时暂停计时，暂停比赛，在每节结束和全场结束时报警。记分器记录两队的积累分数，可通过按键分别加1、2、3分。
设计分为硬件设计和软件设计。硬件设计的主要包括的是：LED数码管显示、按键控制系统设计以及辅助功能的设计。软件设计包括：功能选择、倒计时的实现。本文主要介绍了用单片机设计实现篮球计分器的整个流程，采用C语言编写程序。设计引用MAX7219专用LED驱动芯片，解决了多位LED数码管同时显示的问题。其中时间显示和比分显示部分由两组共阴极LED数码管显示。时间显示部分可以以分为单位进行计时调整。比分显示部分可以实现在半场结束后手动换场，两个显示模块均采用动态扫描方式进行显示。按键控制部分采用独立按键，共设八个按键，实现调整分数、调整时间、比赛的开始/暂停、复位键和交换场地键等功能。报警部分由蜂鸣器加三级管驱动，实现了发出按键声音和结束报警的功能。
采用单片机控制使这个系统按键操作使用简单，安装方便。解决了篮球比赛计数器的安装问题，节约了线材，适合在各种规模的体育场馆使用，完全可以代替传统的用钟表进行计时的方法，当然稍加改动也可以用于其他球类比赛，是体育器材向智能化发展的一个实例。
关键词:STC89C51单片机；温度控制；恒温箱；DS18B20
目录
1 概述 (3)
2 篮球计数器系统总体设计 (2)
2.1基本功能介绍 (2)
2.2系统构成框图 (3)
2.3篮球计时器的工作过程 (3)
3 系统的硬件设计 (4)
3.1系统硬件部分组成 (4)
3.2时钟频率电路设计 (6)
3.3复位电路的设计 (7)
3.4显示电路的设计 (8)
3.5开关键盘的设计 (9)
4 系统的软件设计 (10)
4.1软件任务分析 (10)
4.2主程序设计 (10)
4.3键盘识别及处理程序设计 (11)
4.4显示子程序设计 (12)
4.5复位程序设计 (13)
5 系统的调试 (14)
5.1软件模拟调试 (14)
5.2硬件接线 (15)
5.3实物调试 (16)
5.4调试总结 (19)
结论与展望 (20)
附录A系统原理图 (23)
附录B系统仿真图 (24)
附录C实物图 (25)
附录D系统源程序 (26)
1 概述
单片机将我们带入了智能的电子领域，许多复杂的系统若用单片机进行设计，便能达到电路更简单、功能更齐全的效果。若把经典的电子系统当作一个僵硬的电子系统，那么智能的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。单片机的使用领域已十分广泛，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等，各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效。
单片机具有集合程度非常高、外形小、系统控制功能强与扩展空间大等特点，而且能快速地处理指令，有很高的稳定性，因此在仪器仪表的制造领域占有一席之地【1】。就其应用性而言，单片机改变了传统的测量方式、引领了仪器仪表制造应与用技术的浪潮。使用此项技术使仪器仪表实现了更加智能、应用更加广泛、适用场景更加多变的功能。
本设计是由STC89C52RC单片机编程控制LCD1602显示器做显示的篮球计时计分系统。本系统具有比赛定时设置、赛程时间暂停、甲、乙双方比分以及比赛节数。它具有价格低廉、性能稳定、操作方便且易携带等特点。
本设计是基于单片机的计时计分系统，通过串口通信动态传输数据，使计时计分系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给了篮球计分器系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予其新的“生命”。
2 篮球计数器系统的总体设计
2.1 基本功能介绍
（1）赛程时间设置
在计时电路中,按键开关K1、K4、K5、K6用来设置时间。比如:比赛时上半场时间为10分,在上电显示开机画面，则通过按K1键,进入节时间调整;再分别按K5、K6键对时间加减，默认为12分钟一节，设置好后按K4键退出时间设置，等待比赛开始。当比赛规定时间结束时,双方分数仍然相同,这时系统默认再进行5分钟加时，不可调整。
（2）赛程时间启/停设置
时间设置好后按K8键开始进行比赛时间倒计时，倒计时开始后再按一次，比赛时间暂停。可随时进行时间暂停。
（3）比分刷新控制
由于在比赛中,甲、乙两队的比分是不断变化的,所以需设置比分刷新控制装置;此功能由K1-K6完成:
K1键: 完成甲队加1分操作
K2键: 完成甲队减1分操作
K3键: 完成甲队局数比分加1分操作
K4键: 完成甲队局数比分减1分操作
K5键: 完成乙队加1分操作
K6键: 完成乙队减1分操作
K7键: 完成乙队局数比分加1分操作
K8键: 完成乙队局数比分减1分操作
另外通过K8可以开始比赛
（4）赛程结束报警
当比赛结束时,系统会自动发出报警声,提示比赛结束，之后报警结束。
2.2 系统构成框图
系统的主要功能模块方框图如图2-1所示。
图2-1 系统构成框图
2.3篮球计时计分器的工作过程
1.整个篮球比赛计时计分器的工作过程如下：首先在比赛之前,接通电源,系统自动复位,此时第一行显示双方总分数为
000和000；第二行依次显示：节数、节倒计时时间、24秒倒计时时间。
2.开机后显示Welcome to use ，如果不需要设定单节比赛时间的话直接按下K2按键，默认12分钟每节比赛时间，进入比赛界面，如果需要需要设定按下K1按键后显示set-time ：00，按K5+,K6-，设定完成后按K4即可进入比赛界面。
篮球赛计时计分器设计 院系自动化学院 专业自动化 班级 学号 姓名 指导教师 负责教师
摘要 体育比赛中的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、加工处理、传递和利用的系统。此系统能否清晰、稳定、精确的反应体育比赛中的客观数据，直接影响到比赛的公平性和公正性。本文针对上述情况研制了篮球赛计时计分器。该系统以单片机为核心，利用7段共阴LED作为显示器件。为了调整比赛中的时间和比分，在本设计中设立了8个按键，分别用于记录甲、乙两队的分数，设置赛程时间，调整赛程时间，启动和暂停赛程时间等功能，本系统还设计了定时报警系统。实践证明，该系统精度高、稳定性好、抗干扰性强，具有一定的应用前景。 关键词：计时器；计分器；单片机；LED显示
Abstract The system of time and score recorded in the sporting games is the one like this: the data about time and socres that generated in the process of the games can be collected rapidly, processed, transmited and be used. If the system can reflect the objective data in the games clearly, stably and accurately, it will affect the fairness and impartiality of the games. According to this, calculagraph and scores recorder of the basketball games are researched and designed in this paper. The core of the system is the MCU, using seven segments LED as the display. In order to adjusting the time and the scores of the game, eight keys are used in this paper. The functions of these keys are: recording the scores of the team A and B, setting up or adjusting the time of the game, and starting or suspending the time of the game. The timing alarm system is also designed in the system. Experiments , good stability, strong anti-interference and it prospects. Key words: calculagraph;scores recorder; MCU; LED display
基于单片机的篮球计时 计分器 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
目录
摘要 篮球比赛计分器的设计是为了解决篮球比赛时计分与计时准确方便和灵活适用的问题而提出的，我组设计的篮球比赛计分器硬件部分主要利用AT89S52单片机完成了计分与计时的功能，并通过两个四位七段数码管分别用来显示比赛时间和甲、乙比赛双方的分数，软件部分利用Keil C51软件来进行编译，通过Proteus软件进行仿真，最后将生成的HEX文件烧入到单片机芯片中。采用该系统可根据实际情况进行时间的准确显示和比分修改，具有低功耗、可靠性强、安全性高以及低成本等特点，主要不足之处在于计时显示部分有时会出现显示不稳定的情况，基本满足了本次设计要求。 关键词：单片机；篮球赛计分；篮球赛计时；数码管 Abstract Basketball match score indicator is designed to solve the basketball game scoring and timing is accurate, convenient and flexible applicable problem, and that my 14-year-old basketball game hardware part of the group design mainly USES AT89S52 MCU to complete the scoring and timing functions, and through the two four seven segment digital tube is used to display the match time and party a and b both sides score, software part use Keil C51 software to compile, through the Proteus software simulation, finally will generate burn-in HEX file to the MCU chip. Using the system can according to the actual situation to the accurate display and modify the score of time, with low power consumption, high reliability, safety and low cost etc., the main shortcoming in the timer display part can appear sometimes unstable situation, basic meet the requirement of the design. Key words: single chip microcomputer; The basketball game scoring; The basketball game timing; Digital tube
学年论文 （课程论文、课程设计） 题目：篮球比赛数字计分器 作者： 所在学院：信息科学与工程学院 专业年级：电信09-1 指导教师： 职称：讲师 2011年6月25日
摘要： 数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量，可将数字集成电路分为小规模集成（ＳＳＩ）电路、中规模集成ＭＳＩ电路、大规模集成（ＬＳＩ）电路、超大规模集成ＶＬＳＩ电路和特大规模集成（ＵＬＳＩ）电路。 应用的仿真工具Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE 仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 对应篮球比赛规则记分的系统的要求，篮球记分有1分、2分和3分的情况，通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲，使得计数器对分数进行统计，这需要三个脉冲分路。电路要具有加分、减分及显示的功能。综合应用数字电路初步设计，Multisim仿真和DXP的初步应用 关键词： 篮球计分器设计Multisim仿真DXP 引言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
目录 第1节引言 (1) 1.1本设计的任务和主要容 (1) 第2节系统主要硬件电路设计 (2) 2.1 单片机控制原理 (2) 2.2 单片机主机系统电路 (3) 2.2.1计时电路 (4) 2.2.2计分电路 (5) 第3节系统的软件设计 (6) 3.1 篮球赛计时计分器程序源代码 (6) 3.2篮球赛计时计分器程序流程图 (16) 结束语 (17) 参考文献 (18)
基于单片机的篮球计时计分器 第1节引言 随着单片机载各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制的球赛计时计分器系统也应运产生，如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。 本文介绍一种有AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。本系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、及时刷新甲、乙队双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。它具有价格低廉、性能稳定、操作方便且易携带等特点。广泛适合各类学校和小团体作为赛程计时计分。 1.1本设计的任务和主要容 这次课程设计的主要任务是：设计制作一个用于赛场的篮球赛计时计分器。 主要容如下： ①能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间、暂停比赛时间。 ②能随时刷新甲、乙两队在整个赛程中的比分。 ③中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。 ④比赛时间结束时，能发出报警指令。
第2节系统主要硬件电路设计2.1 单片机控制原理 图2-1 球赛计时计分器系统图
2.2 单片机主机系统电路 本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阴LED作为显示器件。在此设计中共接入10个7段共阴LED显示器，其中6个用于记录甲、乙两队的分数每队3个LED显示器显示分数围可达到0-999分，足够满足赛程需要。另外4个LED显示器则用来记录赛程的时间，其中2个用于分钟；2个用于显示秒钟。赛程设计采用倒计时方式。即比赛前将时间设置好，比赛开始启动计时，直至计时到零为止。计时围可达到0~99分钟也满足实际赛程的需要。 其次，为了配合计时器和计分器校正、调整时间和比分，特定在本设计中设立了7个按键。其中4个用于输入甲、乙两队的分数；另外3个则用于完成设置、调整、启动和暂停赛程时间等功能。 最后，还这几了定时报警系统，即比赛时间到，我们立即通过扬声器发出报警声，提示整个赛程结束。
单片机课程设计结题报告《篮球比赛计时计分器》
团队成员分工情况： XX：完成实验报告的总体撰写，焊接方案设计和电路图的绘制，程序编写改进 XX：完成元器件采集，辅助电路焊接，电路图修整以及实验报告的完善 XX：完成程序编写烧录，电路焊接，以及PCB 版图的绘制 其中设计方案的确立由团队成员一起讨论而成
目录 1选题背景 (3) 2方案设计 (4) 2.1硬件电路设计 (5) 2.1.1硬件系统各功能模块的电路 (5) 2.1.2硬件系统的实现 (9) 2.1.3硬件系统的调试 (10) 2.2软件设计、编程及调试 (10) 2．2.1系统软件的模块程序设 (10) 2.2.2编程实现 (11) 2.2.3软件系统的调试 (11) 3系统联调及最终实现结果展示 (11) 4总结 (12) 5 收获与致谢 (13) 6 参考文献 (14) 7附件 (15)
1 选题背景 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。 由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，使单片机迅速得到了推广应用，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。 本设计由STC89C52编程控制LED七段数码管作球赛计时计分系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、性能稳定、操作方便且易携带等特点。可广泛适合各类学校和小团体作为赛程计时计分。
学号：201025090229 中州大学毕业设计 设计题目：基于单片机的篮球计分器的设计 学院：工程技术学院 专业：机电一体化对口班级二班 姓名：周康 指导教师：沈娣丽 日期：2013 年4 月22 日
诚信声明 本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 毕业设计（论文）作者签名：指导导师签名： 签字日期：签字日期：
毕业设计任务书 班级：学生：学号 设计题目： 设计内容及要求： 1）设计一款显示篮球比分的记分牌； 2）通过加分按钮可以给A队，或B队加分； 3）设计对调功能，更换场地后，AB队分数互换； 4）计时：能实现0～99分和0～59秒任意调整，具有启动、暂停、复位功能；5）秒计时：能实现0～99秒任意调整，具有启动、暂停、复位功能； 6）增加局数比分功能； 7）增加比赛时间倒计时功能； 8）报警：0～99秒违例自动声、光报警：0～99分终场自动声响； 9）可实现A、B两队暂停次数和犯规的显示和任意加减； 指导老师（签字）：年月日
摘要： 本设计是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阴LED作为显示器件。在此设计中共接入了8个7段共阴LED显示器，其中4个用于记录AB队的分数，每队2个LED 显示器显示范围可达到0~99分，足够满足赛程需要，另外4个LED显示器则用来记录赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒钟。赛程计时采用倒计时方式。即比赛前将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。计时范围可达到0~99分钟，也完全满足实际赛程的需要。当比赛队A队得1分时，按下A+1键；得2分时，按下A+2键；得3分时，按下A+3键；当加分出现错误时，可以按A-1键减1分，可以达到调整分数的作用；依照同样的方法可以记录B队的得分。 采用单片机控制使这个系统按键操作使用简洁，LED显示，安装方便。解决了篮球比赛计分器的安装问题，节约了线材，适合在各种规模的体育场馆使用，完全可以代替传统的用钟表进行计时的方法，当然稍加改动也可以用于其他球类比赛，是体育器材向智能化发展的一个实例。 关键词：单片机篮球计分器数码管
《计算机系统与接口技术》课程设计报告 题目：篮球记时记分器 姓名： 学号： 班级： 专业：电子信息科学与技术 信电学院 2010年12月24日
徐州工程学院信电学院课程设计任务书2010-2011学年第1学期
徐州工程学院课程设计 摘要 本设计是采用AT89S51单片机为核心设计的一个用于赛场的篮球计时计分器。本设计采用定时器T0中断计时，显示部分分为计时和计分显示两部分，均采用共阴极LED显示。计时部分可以调整分钟，足以满足一般赛程需要。两个显示模块均采用动态扫描方式显示。 在本设计中P0（P0.1—P0.6）口是时间和分数的段码数据输出口，P2口是时间和分数的位选数据输出口，本设计共有九个设置按键，add1、add2是加分键（add1按一次加一分,add2按一次加二分），minus1是减分键（按一下减一分），exchange是分数位置交换键，bstop是关蜂鸣器键，start是开始计时键键（按键按下开始倒计时），stopagain是时间暂停键，turn是切换键（用于加分键的切换），timeadd是时间设定键。按键与P1口相接，低电平输入有效。报警部分由有蜂鸣器及其驱动电路组成。定时时间到，扬声器报警，比赛结束，按bstop 键可停止报警（否则一直报警）。本次设计的篮球计时计分器具有以下的功能：（1）能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间。 （2）能随时刷新甲、乙两队在整个比赛过程中的比分。 （3）中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。 （4）比赛结束时，能发出报警声。 （5）可随时接受暂停请求。
计算机原理与接口技术 目录 1 概述 (3) 1.1 单片机简介 (3) 1.2 课程设计的意义 (4) 1.3 任务与要求 (4) 2系统总体方案及硬件设计 (5) 2.1 系统总体方案设计 (5) 2.2 硬件系统设计 (5) 2.2.1 单片机选择 (5) 2.2.2 时钟电路模块 (6) 2.2.3 复位电路模块 (7) 2.2.4按键控制键盘模块 (7) 2.2.5 显示模块和定时报警模块 (8) 3.1 软件总体设计方案 (10) 3.2 程序模块设计 (10) 4 PROTEUS软件仿真 (12) 5 课程设计体会 (14) 参考文献 (14) 附1 源程序代码 (15)
篮球计分器开题报告 篮球计分是篮球比赛的准备基础，关于它的设计也能影响到篮球的比赛。 石河子大学 毕业论文开题报告 课题名称：基于单片机的便携式篮球计分计时系统设计 学生姓名：朱宝军 学号：学院：机械电气工程学院 专业、年级：电气工程及其自动化12级2班 指导教师：张晓海 职称：副教授 毕业论文(设计)起止时间： 目录 1课题名称及 (1) 2研究的目的意义及国内外研究现状 (1) 2.1选题的目的及意义 (1)
2.2国内外研究现状 (1) 3课题的研究内容、目标及可行性分析 (2) 3.1研究内容 (2) 3.2研究思路和方法 (2) 3.3研究目标 (2) 3.4可行性分析 (3) 4关键问题和难点分析 (3) 4.1课题研究的关键问题 (3)
4.2课题研究的难点分析 (3) 4.3进度计划 (3) 参考文献 (4) 1课题名称及： 名称：基于单片机的便携式篮球计分计时系统设计 ：老师推荐 2研究的目的、意义和国内外研究现状： 2.1选题的目的及意义 进入21世纪，伴随着电子，信息通信技术的应用与普及开发，人们对电子技术的要求也越来越高。目前嵌入式单片机渗透到我们生活的各个领域，按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。对于嵌入式即可分软件部分和硬件部分。以MCU为核心，就是各种各样的单片机，是嵌入式硬件部分的实现方式之一，它主要是因为把处理器和存储器等部件集成在一块芯片上。 在探索单片机的发展道路时，有过两种模式，即“Σ模式”与“创新模式”。“Σ模式”将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪
2010 ～ 2011 学年第 2 学期 《单片机应用系统设计与制作》 课程设计报告 教学院（部）电气与电子信息工程学院 教研室电气自动化 指导教师 课程设计时间 2011.5.30～2011.6.10 课程设计班级电气自动化技术2009（*）班 学号 2009******** 姓名张 * *
单片机应用系统设计与制作课程设计成绩评定表 课程设计题目：篮球计时记分器 课程设计答辩或质疑记录： 1、 2、 成绩评定依据： 成绩评定依据： 课程设计考勤情况（20％）： 课程设计答辩情况（30％）： 完成设计任务及报告规范性（50％）： 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 2011 年 6 月20 日
摘要 篮球计时计分器以单片机为核心，由计时器、计分器、综合控制器等组成。系统采用模块化设计，主体分为计时显示模块、计分显示模块、定时报警、按键控制键盘模块。每个模块的程序结构简单、任务明确，易于编写、调试和修改。编程后利用Keil软件来进行编译，再将生成的HEX文件装入芯片中，采用Proteus软件仿真，检验功能是否能够正常实现，本设计中系统硬件电路主要由以下几个部分组成：单片机AT89C52、计时电路、计分电路、报警电路和按键开关。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。 关键词：单片机，计时，计分，显示器，接口 ABSTRACT Time basketball scoring device as the core of SCM includes the timer, scoring devices, integrated controller and other components.This system is used of the modular design, in which the main display module is divided into time display module, scoring display module, timing alarm module, and key control keyboard module. Program structure of each module is simple and clear. So it is easy to write, debug and modify. After programming, firstly we can use Keil software to compile and then generate the HEX file into the chip. Secondly we use the Proteus software simulation to test whether the normal function to achieve. The design of hardware circuit mainly consists of the five components, including AT89C52, timing circuit, scoring circuit, alarm circuit and key switch circuit.The system has many features,such as setting the schedule time, scheduling time to pause, refreshing result of both parties timely, storing temporarily results after the match and so on. KEY WORDS：Microcontroller, Timing, Scoring, Display, Interface
《单片机技术及其应用》 课程设计报告 题目：篮球计时计分器 班级：通信本科1班 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师：敏 2014 年12 月15 日
目录 1概述 (1) 1.1单片机简介 (1) 1.2课程设计的意义 (2) 1.3设计的任务和要求 (2) 2系统总体方案及硬件设计 (2) 2.1 系统总体方案设计 (2) 2.2 单片机选择 (3) 3 系统的硬件设计 (4) 3.1 时钟电路模块 (4) 3.2 键盘控制模块 (4) 3.3 显示模块 (5) 3.4定时报警模块 (6) 4 系统的软件设计 (6) 4.1软件设计总流程图 (6) 4.2 定时初值计算 (7) 4.3 各部分程序功能分析 (8) 5 系统的Proteus仿真 (13) 6 总结 (14) 7 指导老师意见 (15) 参考书目： (15) 附录 C语言源程序 (16)
篮球计时计分器 1概述 1.1单片机简介 单片机，全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），即把组成微型计算机的各个功能部件如中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）、定时器/计数器以及串行通信接口等（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）都集成在一块芯片上，构成的一个完整的微型计算机。 由于单片机的集成度很高、功能强、通用性好、特别是它的体积小、重量轻、功耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等优点、使得单片机得到了迅速推广应用、已远远超出了计算机科学的领域。 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。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机—AT89系列单片机。它不但具有一般MCS-51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点。此次设计中所用到的AT89S52就是其中典型的代表。 由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，使单片机迅速得到了推广应用，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。
华东交通大学理工学院 本科生毕业设计 开题报告 题目：嵌入式篮球赛计分屏的设计 分院：电气与信息工程学院 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 填表日期：2012 年 2 月10 日
目录 一、选题的依据及意义 (2) 1.1选题的依据 (2) 1.2选题的意义 (2) 二、国内外研究现状及发展趋势 (3) 三、本课题研究内容 (4) 四、本课题研究方案 (5) 4.1.硬件设计方案 (5) 4.2.软件设计方案 (6) 五、研究目标、主要特色及工作进度 (8) 六、参考文献 (9) 七、指导老师意见 (10)
一、选题的依据及意义 1.1 选题的依据 进入21世纪，伴随着电子，信息通信技术的应用与普及开发，人们对电子技术的要求也越来越高。目前嵌入式单片机渗透到我们生活的各个领域，按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。对于嵌入式即可分软件部分和硬件部分。以MCU为核心，就是各种各样的单片机，是嵌入式硬件部分的实现方式之一，它主要是因为把处理器和存储器等部件集成在一块芯片上。 在探索单片机的发展道路时，有过两种模式，即“Σ模式”与“创新模式”。“Σ模式”将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后，集成在一个芯片上，构成单片微型计算机；“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的，满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统。MCS-51是在MCS-48探索基础上，进行全面完善的嵌入式系统，成为单片嵌入式系统的典型结构体系。 体育比赛计时计分器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、传递利用的工具。篮球比赛的计时计分器是一种得分类型的工具。它由计时器等、计分器等多种电子设备组成。 虽然篮球比赛中很早就开始研究应用了电子计分器，但通常都是利用模拟电子器件、数字电子器件或是模拟、数字混合组成的，其稳定性和高准确度计分仍存在一些问题。以单片机为核心的篮球比赛计分器，计分准确，具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特的优点。 1.2 选题的意义 通过此次基于嵌入式单片机设计的篮球计分屏，可以更清楚地了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧，了解AT89C51单片机的结构和原理，了解基于嵌入式单片机的相关外围电路的设计和调试过程，有助于今后的学习和工作生活。
摘要 随着电子科技、信息通信技术的快速发展，嵌入式单片机应用越来越广泛。在HMOS技术大发展的背景下，Intel公司在MCS-48系列的基础上，于1980年推出了8位MCS-51系列单片机。它与以前的机型相比，功能增强了许多，就其指令和运行速度而言，超过了INTEL8085的CPU和Z80的CPU，成为工业控制系统中较为理想的机种。较早的MCS-51典型时钟为12MHz，而目前与MCS-51单片机兼容的一些单片机的时钟频率达到40MHz甚至更高，现在已有400MHz的单片机问世。篮球记分器是一种得分记录工具，由多种电子设备组成。以单片机为核心的篮球记分器造价便宜，使用简单，体积小等特点。
第1章绪论 1.1 单片机简述 单片机就是在一块半导体硅片上集成了微处理器（cpu），存储器（RAM,ROM,EPROM）和各种输入、输出接口（定时器/计数器，并行I/O接口，串行口，A/D转换器以及脉宽调制器PWM等），这样一块集成电路芯片具有一台计算机的属性，因此被称为单片微型计算机，简称单片机。 单片机主要应用于测控领域，用以实现各种测试和控制功能。为了强调其控制属性，在国际上，多把单片机称为微控制器MCU（MicroController Unit）。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。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。例如，80C51系列单片机已有十多年的生命期，如今仍保持着上升的趋势，就充分证明了这一点。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机——AT89系列单片机。他不但具有一般MCS-51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点，此次设计中所用到的AT89C51就是其中典型的代表。 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MCS-51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。
设计报告 设计包括四个模块。他们是24秒显示，计时器，记分器,计节器。24秒显示能按键控制24秒计时器，当控球时间超过24秒时，可发出报警信号。计时器，可按键调节。可以随时暂停计时，暂停比赛，在每节结束和全场结束时报警。记分器记录两队的积累分数，可通过按键分别加1、2、3分。 1 系统设计方案 本设计由STC89C52RC 编程控制LCD 液晶显示器作球赛计时计分系统。 1.1 系统构成框图 基于单片机系统的篮球计时计分器的系统构成框图如图所示。 GND VC C VL RS RW EN DB 0DB 1DB 2DB 3DB 4DB 5DB 6DB 7LED+LED-J2CON16 12MHZ P1.01P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RS T 9P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2 INT012P3.3/INT113P3.4/T014 P3.5/T115P3.6/WP 16P3.7/RD 17XTAL218XTAL119GND 20 P2.0 21 P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728NA 29ALE 30EX_LVD 31P0.732P0.633P0.5 34P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VC C 40 P1.12STC40 STC1 +5V R210K 1 2 C110uF 1 2 C222 1 2 C3 22+5V S6 S7 S5 P3.412 J1 CON2 S10 SW SPST +5V R3 10K DB 0DB 1DB 2DB 3DB 4DB 5DB 6DB 7 DB 0DB 1DB 2DB 3DB 4DB 5DB 6DB 7P2.6 P2.0P3.2P1.0P2.7+5V P1.5 P3.2 P1.4 P2.6 P3.3S8 P3.3 1 LS 1 SPEAKER +5V R110K P2.0 P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5 1 3 2 Q1PNP P2.7S2 S3 S1 P1.1 P1.2 P1.0 S4 P1.3 S9 P3.4 图1.1 系统构成框图 本系统采用单片机STC89C52RC 作为本设计的核心元件。利用LCD1602作为显示器件，第一行显示双方比赛总分数，第二行依次显示节数，倒计时时间，24秒倒计时。赛程计时采用倒计时方式。即比赛前将时间设置好,比赛开始时启动
摘要 单片机发展极为迅速，自从问世以来就以极高的性价比受到人们的关注，由于它体积小，环境适应性好，价格低，易开发，所以在各个领域都得到了推广。广泛应用于智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络、医疗设备、汽车设备等领域中。当前世界上各大芯片公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位等，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。 本次设计就是采用单片机AT89C51编程控制 7段共阴LED数码管作显示的篮球比赛计时计分系统。在体育比赛的计时计分系统中包括测量类、评分类、命中类、制胜类、得分类等多种类型。而篮球比赛时根据运动队在规定时间内得分多少来决定胜负的，因此篮球比赛的计时计分器是一种得分类型的系统。本系统采用模块化设计，主体部分可分为计时显示模块、计分显示模块、定时报警模块、按键控制模块。利用Keil C51软件进行编程，程序编写完成后通过编译生成HEX文件装入AT89C51芯片中，采用仿真软件Proteus检验功能是否能够正常实现。最后采用Protel DXP画出电路原理图并生成印刷电路板图。本系统由计时电路、计分电路、报警电路和控制电路四个电路组成。 篮球比赛计时计分器的主要功能有赛程时间设置、赛程时间启动/停止设置、比分交换控制和比分刷新控制等。它具有很高的灵活性，同时操作步骤也很简单且具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点。 关键词：单片机；篮球比赛计时计分器；AT89C51
Abstract SCM develops rapidly since its inception to the high price people pay attention, because of its small size, adaptability to environment, low price, easy to develop, so in all fields have been promoted. Widely used in smart instrumentation, industrial control, home appliances, computer networks, medical equipment, automotive equipment, and other areas. Currently the world's major chip companies have launched their own microcontroller, from the 8-bit, 16-32, etc., but they are distinctive, each into a complementary application for the microcontroller provide a vast world。 The design is controlled by microcontroller AT89C51 programming 7-segment common cathode LED digital display for time basketball scoring system. Timing in sports including measurement category scoring system, evaluation categories, hit category, winning class, a segment other types. The basketball game sports teams based on points within the specified time to be decided by how much, so the timing basketball game scoring device is a type of scoring system. The system is modular in design, the main part of the display module can be divided into time, scoring display module, timing alarm module, key control module. Using Keil C51 software programming, programming is complete compiled HEX file is loaded by AT89C51 chip, using simulation software Proteus test feature is achieved correctly. Finally draw the circuit diagram Protel DXP and generate printed circuit board diagram. The system consists of timing circuitry, scoring circuits, alarm circuits and control circuits of four circuit。 Basketball time scoring device main functions of time schedule set, schedules, time to start / stop settings, scores and scores exchange control refresh control. It has high flexibility, while the steps are
基于单片机的篮球计时计分器设计 摘要 随着科技的日益发展进步，单片机技术已经被广泛应用在科研、工作等重要领域内，目前也已经普及到我们的日常生活中，扮演着十分重要的角色。本次设计是基于单片机的篮球计分器，以基本篮球规则为依据，设计结构简单且方便操作，对篮球比赛实现实时控制。 此次设计的计分器总共包括四个模块，他们是24秒显示、计时器、记分器、计节器。实现的功能是：24秒显示能按键控制24秒计时器，当控球时间超过24秒时，可发出报警信号。计时器可按键调节，可以随时暂停计时，暂停比赛，在每节结束和全场结束时报警。记分器记录两队的积累分数，可通过按键分别加1、2、3分。 设计分为硬件设计和软件设计。硬件设计的主要包括的是：LED数码管显示、按键控制系统设计以及辅助功能的设计。软件设计包括：功能选择、倒计时的实现。本文主要介绍了用单片机设计实现篮球计分器的整个流程，采用C语言编写程序。设计引用MAX7219专用LED驱动芯片，解决了多位LED数码管同时显示的问题。其中时间显示和比分显示部分由两组共阴极LED数码管显示。时间显示部分可以以分为单位进行计时调整。比分显示部分可以实现在半场结束后手动换场，两个显示模块均采用动态扫描方式进行显示。按键控制部分采用独立按键，共设八个按键，实现调整分数、调整时间、比赛的开始/暂停、复位键和交换场地键等功能。报警部分由蜂鸣器加三级管驱动，实现了发出按键声音和结束报警的功能。 采用单片机控制使这个系统按键操作使用简单，安装方便。解决了篮球比赛计数器的安装问题，节约了线材，适合在各种规模的体育场馆使用，完全可以代替传统的用钟表进行计时的方法，当然稍加改动也可以用于其他球类比赛，是体育器材向智能化发展的一个实例。 关键词:STC89C51单片机；温度控制；恒温箱；DS18B20
篮球计时计分系统 设计报告 电信131 荣根电信132 卓壮浩
目录 1.系统设计要求及设计思路 2.硬件电路设计 2.1主控电路 2.2按键控制模块 2.3显示模块 2.4定时报警模块 3.软件开发流程及代码分析 4.实验总结
引言 ?篮球计时计分器硬件电路设计 ?篮球计时计分器软件设计 篮球计时计分器系统以AT89C51单片机为核心，系统显示部分包括 计时显示和计分显示两部分，均采用共阳极LED动态扫描方式显 示。系统采用单片机定时器TO中断计时，计时围宽，可进行定 时设定，也可以调整小时、分钟、秒等值；计分部分调整灵活，显 示围宽，足以满足各种规糢赛程需要。
1. 系统设计要求及设计思路 1.系统设计要求 为实现篮球计时计分器系统的设计，本系统应该满足以下几点 要求： ?能设置整个赛程的比赛时间，在比赛过程中能根据需要暂停和开始计时。 ?能根据比赛情况刷新比赛双方的比分。 ?中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。 ?比赛结束时，能发出报警声。 2.系统设计思路 根据设计任务与要求，设计思路如下： 系统主要功能包括记分和计时两部分，能实现两队比分的加分、减分、汁时以及其他多种显示效果；系统控制模块有：2位动态显示记分模块、4位动态显示计时模块、两队加分减分模块、按键查 询模块、分秒控制模块等。 具体实现过程：釆用7段LED数码管动态显示整个赛程的比赛时间和两队的比分情况。通过 4个按键和外部中断0实现输入功能，用于赛前时间调整、比赛过程比分纪录、时间启停以及比赛结束以后的声音报警等功能。
2.硬件电路设计 根据设计要求与设计思路，确定该系统的设计方案，图6-1为该系统设计方案的硬件电路设计框图。硬件电路主要由4部分组成：主控电路、按键控制电路、显示模块和定时报警模块。下 面对其进行一一介绍。