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1、南京工程学院毕业设计开题报告课 题 名 称： 篮球比赛计时计分系统设计与实现 学 生 姓 名： 周嘉玮 指 导 教 师： 朱 瑾 所 在 系 部： 通信工程学院 专 业 名 称： 电子信息工程 南京工程学院2014 年 12 月 28 日说 明1根据南京工程学院毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确
2、、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于 2000 字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第 24 周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。毕业设计(论文) 开题报告学生姓名 周嘉玮 学 号 240114334 专 业 电子信息工程指导教师姓名 朱瑾 职 称 实验师 所在系部 康尼学院课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计课题名称 篮球比赛计时计分系统设计与实现 毕业设计的内容和意义毕业设计内容：1.本次
3、设计的篮球计时计分器，电路简单，而且易懂，使操作使用 者使用非常方便，成本较低，灵敏可靠，记录准确，程序简单，具有非常高的实用价值。 2.设计内容包括计分器，可以使参加比赛的成员、裁判和观众一 目了然的看到双方的成绩，和比赛时间 。毕业设计应完成的技术文件：1. 3000 字以上毕业设计开题报告，2000 字以上英文参考文献的中文译文。2. 毕业设计论文（15000 字以上）。3. 软件文档及源代码。毕业设计意义：篮球比赛是根据运动队在规定比赛时间里得分多少来决定胜负的，一次比赛的计时计分至关重要。在以前的传统体育比赛里，基本都是采用的人工手段计时计分。人工手段存在诸多弊端。因此，需要更加准确
4、迅速的计时计分器。 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。根据不同运动项目的不同比赛规则要求，体育比赛计时计分器包括测量类、平分类、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时间里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工具。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，能耗小，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，所以在此我要用单片机和 LCD 屏制作一个篮球计时计分器。篮球计时计分器是为了解决篮球比赛时计分与计时准确的问题。此装置利用单片机 A
5、T89C51 完成了计时和计分的功能。采用该装置可根据实际情况进行比分修改和时间的准确显示，具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点。文献综述篮球比赛的计时计分系统由计时器，计分器等多种电子设备组成，同时，根据目前高水平篮球比赛的要求，完善的篮球赛计时计分系统设备应能与现场成绩处理，现场大屏幕，电视转播车等多种设备相连。以便实现高水准的比赛现场感，表演娱乐观众等功能目标。为了使篮球赛的比分、倒计时和是否违规更加的直观，使每节比赛之间的迅速切换，因此需要加入计时器，倒计时 ，24s 违规计时，时间与分数的的复位电路等。比赛开始时硬件通电，按复位键分数归零，赛时显示为 15 分钟。比赛开始时按开
6、始键开始倒计时，通过不同的按键实现一分，两分，三分的加分。在判断失误或按错时，可以通过按键实现减分，每按一次为减一分。在比赛暂停时有对应的按键使时间暂停 ，继续计时还是按开始键。每当一方获得进攻机会时开始 24s倒计时，如果在 24s 中球出手，按 24s 结束键以停止计时，如果是被对方抢断，则按重新计时键（从现有数字直接跳到 24 重新开始 24s 倒计时）。如果 24s 倒计时结束球还没出手或易手则触发蜂鸣器。一节比赛结束也触发蜂鸣器，比分不变。在下一节比赛时按键使赛时重新从 15min 开始倒计时。综上所述，本次设计需要用到 AT89c51 单片机，LCD1602 显示屏，4 乘 4 按
7、键，蜂鸣器等。AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8位微处理器，俗称单片机。本次设计需要用到它的定时器/计数器，还有它的 P0P3 口等方面。AT89C51 的 P0 口的 8 位皆为漏极开路输出简称 OD；内部无上拉电阻，所以执行输出功能时，外部必须接上拉电阻；若要实现输入功能，必须先输入高电平“1”，才能读取该端口所连接的外部数据；若系统连接外部存储器，则 P0 可作为地址总线和数据总线的多功能引脚，此时内部具有上拉电阻，无需外接上
8、拉电阻。 7P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4个 TTL 门电流，当 P2 口被写 “1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利
9、用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 8文献综述P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。工作方式寄存器 TMOD：用于设置定时器/ 计数器的工作方式，其字节地址为89H。低 4 位用于 T0，高 4 位用于 T1。TMOD 不能位操作。控制寄存器 TCON：是可位寻址的特殊功能寄存器，
10、其字节地址为88H，TCON 的低 4 位只与外中断有关，高 4 位与定时器 /计数器有关。定时器/计数器是“加一计数器 ”。AT89C51 有两个 16 位的定时器/计数器（T0 和 T1），其核心是一个“加 1计数器”，基本功能是加一功能。1、计数器：当定时器/计数器作为计数器用时，对 14 或 15 引脚的脉冲信号数进行计数。每当引脚上发生从 1 到 0 的负跳变，计数器加 1。单片机内部操作是在一个机器周期内检测到该引脚为高电平“1”，在相邻的下一机器周期内检测到低电平“0”时，计数器确认加 1.所以每检测到一个外来脉冲信号，至少需要两个机器周期。2、定时器：当定时器/计数器作为定时器
11、用时，定时信号来自内部时钟发生电路，每个机器周期等于 12 个振荡周期，每一个机器周期，计数器加 1。定时器/计数器的控制：AT89C51 单片机定时器/ 计数器的工作由两个特殊的功能寄存器 TMOD 和 TCON 的相关位来控制。TMOD 用于设置它的工作方式， TCON相关位用于控制其启动和中断请求。LCD1602 是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。LCD1602 是指显示的内容为 16X2,即可以显示两行，每
12、行 16 个字符液晶模块（显示字符和数字）。 4NYYNYNYNYNYNYN文献综述以下是我的初步设计方案：开始定时清零甲乙两队比分清零启动键是否按下倒计时开始定时时间是否到 喇叭响 10s暂停键是否按下24s 计时键是否按下24s 倒计时开始24s 定时时间到 喇叭响 3s按键是否按下甲乙对应加减分按键是否按下文献综述参考文献：1、胡汉才.单片机原理及其接口技术M.北京：清华大学出版社 .2001.2、周润景等.Proteus 在 MCS-51&ARM7 系统中的应用M.北京：电子 工业出版社.2006.3、侯玉宝等. 基于 Proteus 的 51 系列单片机设计与仿真M. 北京：电子 工
13、业出版社.2008.4、张靖武等.单片机系统的 PROTEUS 设计与仿真M. 北京：电子工业 出版社.2007.5、楼然苗等.单片机课程设计指导M.北京：北京航空航天大学出版 社.2007.6、周向红等.51 系列单片机应用与实践教程M.北京：北京航空航天大 学出版社.2008.7、谢维成等.单片机原理、接口及应用系统设计：电子工业出版社.2011.8、翁嘉民等.单片机典型系统设计与制作实例解析：电子工业出版社.2014.9、庄琳等.单片机实验实训图解教程.化学工业出版社.2014.10、周景润等.单片机实用系统设计与仿真经典实例.电子工业出版社.2014.11、M. J Potasek a
14、ndGP. Agrawal,Single-Chip microcomputer data / Prepared by Technical Information Center. IEEE J.Quantum Electron, 1995, Vol. 3l, No. I, 183-189.12、Zhu, W., Ruan, H. Design and research of solar photovoltaic power generation controller based on 89C51 microcontroller. Advanced Materials Research 345,
15、2011，pp. 66-69.13、孙进平等.51系列单片机原理、开发与应用实例.中国电力出版社.2009.14、杨欣等.51单片机应用从零开始.清华大学出版社.2008.研究内容（1）复位电路的设计电路具有加 1 分、加 2 分、加 3 分功能，并且具有减分功能。（2）显示双方分数功能，用 LCD 屏显示。（3）实现赛时的倒计时，每节 15 分钟，加入按键切换。（4）实现 24s 违规计时。（5）显示器可清零。研究计划第 1 周 下毕业设计任务书，明确设计要求。第 2 周 查阅、搜集毕业设计相关资料。着手翻译相关英文资料，并熟悉PROTEUS 软件和单片机的相关开发知识。第 3 周 对查阅的文献资料归纳综述撰写开题报告。第 4 周 毕业设计初期检查。第 5 周 完成毕业设计需求分析，确定系统框图。第 6 周 方案论证，设计硬件电路。分析设计的电路，提出软件设计思路。第 7 周 在 PROTEUS 中实现软、硬件设计与调试。分析调试中的问题，改进并重新调试达到技术要求。第 8 周 毕业设计中期检查。第 9 周 设计并制作成品电路板。第 10 周 完成硬件的安装和
