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1、河南理工大学本科课程设计报告1河南理工大学河南理工大学单片机课程设计报告篮球比赛计分器设计姓 名： 张春娟 学 号： 320319332320 专业班级： 09 级电气工程及其自动化 指导老师： 张宏伟 所在学院： 河南理工大学成人教育学院 2009 年 9 月 16 日河南理工大学本科课程设计报告2摘要本设计是采用单片机 AT89C52 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 099 分，足够满足赛程需要，另外 4 个 LED 显示器则
2、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 099 分钟，也完全满足实际赛程的需要。当比赛队 A 对得 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 对的得分。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
3、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。本设计可以实现：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，等功能河南理工大学本科课程设计报告3目录1 概述 31.1 设计意义 .31.2 设计内容 .31.3 设计任务和要求 .32 系统总体方案及硬件设计 42.1 AT89C52 简介 .42.2 数码管显示原理 .42.3 总体方案： .52.4 硬件原理图： .63 软件设计 73.1 主流程图： .74.PROTEUS 软件仿真 85、
4、课程设计体会 10附 1：源程序代码 11附 2 系统原理图 21河南理工大学本科课程设计报告41 概述1.1 设计意义体育比赛计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，体育比赛的计时计分系统包括测量类，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，篮球比赛的计时系统是一种得分类型的系统。篮球比赛的计时系统由计时器等多种电子设备组成，同时，根据目前高水平篮球比赛要求，完善的篮球比赛计时系统设备应能够与现场成绩处理，现场大屏幕，电视转播车等多种
5、设备相联，以便实现高比赛现场感，表演娱乐观众等功能目标。 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。篮球比赛计分器就是以单片机为核心的计时计分系统，由于对于单片机是刚刚学习，对于编程也不是十分熟练，故本次设计的内容相较简单，达不到正式比赛需求，仅供学习之用。 1.2 设计内容本系统是采用单片机 AT89C52 作
6、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 099 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。赛程计时采用到计时方式。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 099 分钟，也完全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，我特定在本设计中设立了 11 个按键，其中 8 个用于设置，交换场地，启动和暂停等功能。1.
7、3 设计任务和要求任务： 设计一个用于赛场的篮球计时计分器。河南理工大学本科课程设计报告5要求： 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。河南理工大学本科课程设计报告62 系统总体方案及硬件设计2.1 AT89C52 简介单片机是在一块芯片中集成了 CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多功能 I/O口等计算机所需要的基本部件的大规模集成电路。其以体积小、功能全、性价比高等诸多优点而独具特色，在工业控制、尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌
8、头。如果说 C 语言程序设计课程设计软件设计的基础课，那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点，成为工科学生硬件设计基础课。2.2 数码管显示原理数码管实际上是由 7 个发光管组成 8 字形构成的，加上小数点就是 8 个。我们分别把他命名为 A,B,C,D,E,F,G,H。 图 2.2 数码管内部结构图假设我们要显示一个数字 2, 那么 A、B、G、E、D 这 5 个段的发光管亮就可以了，C、F、H 不亮，同时由于接法为共阴接法，那么为高电平是亮，低电平是灭。从高往低排列， P1.7-P1.0 写成二进制为 01011011， 把他转化为 16进制则为 5BH。我们可以根据硬
9、件的接线把数码管显示数字编制成一个表格，见下表，以后直接调用就行了。数码管的接口有静态接口和动态接口两种。静态接口为固定显示方式，无闪烁，其电路可采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阴接 GND，本次课程设计由于所需数码管不多，故可用些种方法接线。这种接法占用接口多，仅能接少量数码管。动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出，另一接口完成各数码管的轮流点亮。河南理工大学本科课程设计报告7多位一体的数码管原理和单个的差不多。表 2.1 共阴极数码管显示显示 P1.7 小数点 P1.6 G
10、 P1.5小 FP1.4 EP1.3 DP1.2 CP1.1 BP1.0 A HE 代码 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH 2.3 总体方案：基于单片机系统的篮球赛计时计分器的系统构成图如下图所示：
11、图 2.3 系统结构图本系统采用单片机 AT89C51 作为本设计的核心元件。利用 7 段共阴 LED 作河南理工大学本科课程设计报告8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 099 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。赛程计时采用到计时方式。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 099 分钟，也完全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，我们
12、特定在本设计中设立了 11 个按键，其中 8 个用于设置，交换场地，启动和暂停等功能。2.4 硬件原理图：系统硬件图如下图 2.4 所示：XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0./AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD63P0.7/AD732P1.0/T21P1./T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD1P3.2/INT012P3./INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T
13、115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A92P2./A1023P2.3/A124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC130pC230pR110kC31uFVCR25.1K35.1kR45.1kR55.1kR65.1k Q12N3053 R75.1kBUZ1BUZERA+1 A+2 A+3 A-1B+1 B+2 B+3 B-1STARTPAUSECHANGE FIELDSETIMETIMEBIFEN234567891RP1RESPACK-8河南理工大学本科课程设计报告93 软件设计3.1 主流程图：2、源程序代码见附
14、1。TR0=0显示时间和比分停止计时开始计时TR0 位取反加减分处理开始/暂停按钮按下?开始/暂停按钮按下?YNYN河南理工大学本科课程设计报告104.Proteus 软件仿真1.进入比赛，先设置时间为一节或着半场。默认是 15 分钟（按下“A+1”进行分钟加 1，按下“A-1”进行分钟减 1） ，如图 4.1XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.0/T21./EX2P1.23.34P1.45.56P1.67.78P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47U1AT89C52X1CRYSTALC130pC230pR10k C31uFVCR25.1K35.1kR45.1kR55.1kR65.1k Q12N3053 R75.1k BUZ1BUZERA+1 A+2 A+3 A-1B+1 B+2 B+3 B-1STARTPAUSECHNGE FIELDSETIME时 间 比 分2345678
