篮球比赛积分器的毕业设计论文

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1、三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 1 页 共 24 页 篮球比赛积分器 摘摘 要要 本课题设计是以单片机 80C51 为核心，设计出篮球记分、计时系统，能实现 两队比分的加分、减分（防误操作） 、计时和各种显示效果；其控制系统的模块有： 7 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、分秒控制系统（包括 3 个中断的控制和其它开关的控制） ；文章详细地介绍了 系统硬件与软件的设计过程，计分统采用了指令冗余和按键延时去抖等抗干扰措 施，该设计具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点，该设计方案完全满 足篮球计分器的设计要求。 关键词：51 单片机 篮球赛

2、记分 篮球赛计时 数码显示 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 2 页 共 24 页 目目 录录 摘 要.1 引 言.3 第一章系统方案选择.4 1.1 课题选择4 1.1.1题目要求.4 1.1.2 课题意义.4 1.2 设计方案4 1.2.1 单片机的选型4 第二章 系统概述.6 2.1 功能简述6 2.2 按钮设置6 第三章 总体方案设计.7 3.1 系统框图7 3.2 软件总体设计7 第四章 系统硬件设计.8 4.1 单片机的选择8 4.2 键盘设计8 4.3. 数码管的选择.8 4.3.1 数码管显示器数量选择. 8 4.3.2 数码管共阴共阳接法的选择. 8 4.3.3 数码管

3、驱动的选择. 8 第五章 软件设计.9 5.1 主函数设计9 5.2 按键获取，按键处理函数. 9 5.3 显示子程序10 5.4 延时子程序.11 第六章 系统的安装调试说明.12 6.1 软件调试.12 6.2 软硬联调.12 结论.13 致谢.14 参考文献.15 附录.16 附录一：系统原理图.16 附录二：源程序清单.17 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 3 页 共 24 页 引 言 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， 篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统。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

4、球比赛要求，完善 的篮球比赛计时计分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、计分器以及综合控制器等组成。 三门峡职业技术学院毕

5、业设计（论文） 第 4 页 共 24 页 第一章第一章系统方案选择系统方案选择 1.11.1 课题选择课题选择 基于篮球比赛计分器的课程设计 1.1.11.1.1题目要求题目要求 在篮球比赛过程中，根据比赛情况（得 1 分、2 分、3 分） ，分别通过 3 个计 分按键进行加分（加 1 分、2 分、3 分） ，当前总分值通过两个数码管显示出来。 如计分错误（多加分数）可通过第 4 个按键进行减分，每按一次按键减 1 分。画 出电路原理图，程序流程图，编出相应程序。 1.1.2 课题意义课题意义 1）对以前所学知识进行系统的复习，全面的综合并将其联贯。特别是单片机 定时部分，有了比较深入的了解。

6、另外对一些画图软件也有了一定的了解，如 PROTEL 99 SE，VISIO 等软件。 2）学会了独立的分析和解决问题和进行相关社会调查的能力。 3）学会了查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯。 4）提高专业相关外文的阅读、翻译能力。提高专业英语水平。 5）提高编写程序的水平，优化软件结构。提高电脑绘图水平。 1.21.2 设计方案设计方案 1.2.11.2.1 单片机的选型单片机的选型 方案一：8051 单片机 虽然 8051 单片机是 8 位的，采用总线结构，但具有编程控制简便、接口简单、工 作可靠，价格经济，容易实现系统小型化。 方案二：80C51 单片机 80C51 单片机是在 80

7、51 的基础上扩展起来的，虽然 8051 单片机与 80C51 单片机 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 5 页 共 24 页 从外形看是完全一样的，其指令系统、引脚信号、总线等完全一致（完全兼容），但 是 80C51 单片机具有能耗低的有点，所以采用了 80C51 单片机。 因此本系统采用 51 单片机来实现。 1.2.21.2.2 计时方案计时方案 方案一：采用计时芯片 针对计算机系统对计时芯片的要求，各大芯片厂家推出了键时钟/倒计时/正计时各种芯片， 可采用自动控制计时芯片，通过触发控制电路使计时器自动地计时，达到预定时间后芯片重 新开始计时（实现倒计时功能） ；也可以通过触发控制

8、电路使计时器不计时，达到预定时间后 芯片重新开始计时（实现暂停功能） ，不需要程序干预。计算机可通过中断或查询方式读取计 时器数据，实现计时的暂停的功能，并进行显示，计时功能的实现就无需占用 CPU 的时间， 程序简单，控制精度高，因此在工业控制系统中多采用这一类专用芯片来实现计时功能。 方案二：软件控制 利用 MCS-51 内部的定时器/计数器进行中断定时，配合软件延时实现计时。该方案节省硬 件成本，并且可综合运用定时器/计数器、中断以及程序设计的知识，因此本系统采用软件方 法来实现计时。 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 6 页 共 24 页 第二章第二章 系统概述系统概述 2.12

9、.1 功能简述功能简述 本设计内容为比赛计分器，主要用于各种体育比赛记录分数。采用矩阵式键 盘作为输入，用户可分别对两队比分进行加 1、加 2、加 3 和减 1 减 2、减 3 操作， 其加减 1，2，3 分可以通过加减 1 分、2 分和 3 分的切换按钮实现，并通过指示灯 显示其每次按下加减分键所加减的分值。可以实现预置分。比分通过 4 个 8 段数 码管显示器进行显示，每队比分显示 2 位， 2.22.2 按钮设置按钮设置 计分器应该有 7 个按键分别标注于原理图,见图 1-1。 p2.1 p2.4 p2.5 p2.2 p2.0 p2.6 p2.7 清零1/2/3分切换 甲加1 甲减1 乙

10、加1 乙减1 图 1-1 按钮功能图 其中 1/2/3 分切换由发光二极管指示，加 1 减 1 分别对应。预置分是事先设定分 数可以分别设定甲乙两队的初始分数。按下清零后，显示的分数清零 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 7 页 共 24 页 第三章第三章 总体方案设计总体方案设计 3.13.1 系统框图系统框图 系统框图，见图 2-1。 图 2-1 系统框图 本设计用 80C51 单片机为核心，利用 4 个 8 段数码管显示器.采用动态显示输 出比分，用户信息输入则采用 34 矩阵式键盘。89C52 单片机有 32 根 I/O 线，所 以不用扩展 I/O 口。用一片单片机即可满足本设计

11、的输入输出。 3.23.2 软件总体设计软件总体设计 软件设计主要分为 3 个部分：信息输入、信息处理、显示输出。主要包括： 显示函数，按键获取函数，按键处理函数，进制转换函数。信息输入时采用矩阵 式键盘来实现，所以需要检测键盘有无按键的子程序；信息处理需要对用户通过 键盘输入的不同信息进行辨别并执行相应的处理；显示输出考虑到成本和电路体 积，决定采用动态输出。 80C51 单片机 3x4 矩阵键盘 4 个 8 段数码显示器 发光二极管复位电路 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 8 页 共 24 页 第四章第四章 系统硬件设计系统硬件设计 4.14.1 单片机的选择单片机的选择 因为我们

12、上课时学的是 MCS-51 单片机，它的集成度高，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，抗干扰能力强且 引脚功能兼容，容易掌握和使用等独特的优点,所以就选择了 MCS-51 单片机。 4.24.2 键盘设计键盘设计 根据设计共需要7个按键， 可采用33矩阵式键盘， 但考虑到常用键盘为34 矩阵式键盘， 而且方便以后功能的扩展和方便硬件的连接， 所以最终决定采用 34 矩阵式键盘作为输入。 4.3.4.3. 数码管的选择数码管的选择 4.3.14.3.1 数码管显示器数量选择数码管显示器数量选择 两个队，每队 2 位比分，每个显示器只能显示一位，则至少需要采

13、用 4 个 8 段数码管显示器。段数码管显示器采用动态显示输出比分。 4.3.24.3.2 数码管共阴共阳接法的选择数码管共阴共阳接法的选择 51 单片机 I/O 口输出高电平时输出的电流很小，数码管不会太亮；因为本设 计采用动态显示，单片机 I/O 口直接接数码管，所以决定采用共阳数码管。 4.3.34.3.3 数码管驱动的选择数码管驱动的选择 为了使数码管亮度达到要求，数码管的位选端需要驱动，因为单片机 I/O 口 的高电平输出的电流很小，需要驱动电路驱动，从而增加显示亮度。最简单便宜 的驱动就是使用三极管，为低电平时开通，所以选择 PNP 型三极管。 三门峡职业技术学院毕业设计（论文）

14、第 9 页 共 24 页 第五章第五章 软件设计软件设计 5.15.1 主函数设计主函数设计 主函数程序代码： MAIN: MOV NUMA,#0 MOV NUMB,#0;分数清零 MOV TEMP,#1;起始时的分数加 1 MOV P1,#0DFH ACALL TRAN M0:ACALL DISP;调用显示函数 ACALL KEYSCAN;调用按键获取函数 SJMP M0; 首先初始化将储存甲乙两对分数的内存单元清零， 起始时 TEMP 置 1， 并使 LED5 点亮，调用进制转换函数，调用显示函数，调用按键获取函数，之后重复调用显 示函数，调用按键获取函数.。 函数间的调用关系，见图 4-

15、1。 图 4-1 函数关系调用图 5.25.2 按键获取，按键处理函数按键获取，按键处理函数 按键获取，按键处理函数流程图，见图 4-2。 按键获取函 主函数 进制转换函数显示函数 进制转换函数按键处理函数 延时函数 延时函数 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 10 页 共 24 页 键扫描 开始 有无键按下 去抖动 键码计算 释放键 JMP A+DPTR A=06EH, 清 零键处理 A=0D62H,分 值切换键处理 A=0E3H,A 减分键处理 A=0E5H,A 加分键处理 图 4-2 按键获取，按键处理函数流程图 说明：由于图纸大小有限，还有 B 加分键处理，B 减分键处理,以及按

16、下无关 键时显示不变。未在图纸中表示出来。 5.35.3 显示子程序显示子程序 本程序是采用动态显示，用这种方法的好处在于每次刷新显示的时间相同， 每个数码管显示的时间也相同，这样就可以让数码管清晰而且稳定的显示数据。 显示子程序流程图，见图 4-3。 位 选 通 取 段 码 送 段 码 调用延时程序 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 11 页 共 24 页 显示子程序流程图图 4-3 5.45.4 延时子程序延时子程序 延时子程序就是通过执 行一些没用但又占用时间的 指令的集合。 这个子程序可以 用于很多延时的地方因为它 延时的时间可以通过 R7 进行 改变，所以通用性好，可以将 几个延时子程序合为一个， 只 用在调用前给 R7 赋值，即可 根据用户的需要延时， 流程图 见图 4-4。 给 R6 放初值 执行三条空指令 返回 R6-1， 判断 R6 是否 为 0 R7-1， 判断 R7 是否 为 0 图 4-4 延时子程序流程图 三门峡职业技术学院毕业设计（论文） 第 12 页 共 24 页 第六章第六章 系统的安装调试说明系统的安装调试说明 6.16.1 软件调试软