摘 要
篮球比赛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。篮球比赛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AT89C51完成了计时和计分的功能。本文详细地介绍了系统硬件与软件的设计过程，设计由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。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。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。
关键词：单片机 篮球赛计时 篮球赛计分
ABSTRACT
Time scoring basketball game is to solve the game of basketball with the time points when the issue of accuracy. This device is completed using AT89C51 single- chip timing and scoring functions. This article describes in detail the system hardware and software design process, design by AT89C51 programming control for LED Seven-Segment LED display subsystem of the game time. The system is set up with the schedule from time to time, schedule time to pause, refresh in time A, B, and after the two sides achieved a temporary success functions. It is inexpensive, stable performance, easy to operate and easy to carry and so on. A wide range suitable for all types of schools or small groups as time-points race. Key words: MCU Basketball Time Basketball Scoreboard
I 目 录 摘 要 ................................................................................................................................................. 1 Abstract ............................................................................................................................................ 1 目 录 ................................................................................................................................................. I 第一章 引言 ................................................................................................................................ - 1 - 1.1 背景知识介绍 ............................................................................................................... - 1 - 1.2 设计意义 ....................................................................................................................... - 1 - 1.3 设计目的 ....................................................................................................................... - 1 - 第二章 系统硬件介绍 ................................................................................................................ - 3 - 2.1 MCS-51单片机简述 ..................................................................................................... - 3 - 2.1.1 单片机AT89C51简介 ..........................................................................
............ - 3 - 2.1.2 主要特性 ............................................................................................................ - 4 - 2.1.3 管脚说明 ............................................................................................................ - 4 - 2.1.4 芯片擦除 ............................................................................................................ - 6 - 2.1.5 掉电模式 ............................................................................................................ - 6 - 2.1.6 程序储存器的加密 ............................................................................................ - 6 - 2.2 显示器及其接口 ........................................................................................................... - 7 - 2.2.1 显示器介绍 ........................................................................................................ - 7 - 2.2.2 结构与原理 ........................................................................................................ - 7 - 2.2.3 LED显示器显示方式 ........................................................................................ - 8 - 2.3 CD4094芯片介绍 ......................................................................................................... - 8 - 2.4 74LS21芯片介绍 .......................................................................................................... - 9 - 2.5 报警器 ........................................................................................................................... - 9 - 2.5.1 报警器的分类 .................................................................................................. - 10 - 2.5.2 报警器工作原理 .............................................................................................. - 10 - 第三章 硬件电路设计 .............................................................................................................. - 11 - 3.1 系统方案设计 ............................................................................................................. - 11 - 3.1.1 系统构成框图 .................................................................................................. - 11 - 3.1.2 器件选择 .......................................................................................................... - 12 - 3.2 硬件总体设计 ............................................................................................................. - 12 - 3.3 计时电路部分 ............................................................................................................. - 12 - 3.3.1 振荡电路 .......................................................................................................... - 12 - 3.3.2 计时电路的工作原理 ...................................................................................... - 15 - 3.4 计
分电路部分 ............................................................................................................. - 16 - 3.4.1 串行接口工作原理 .......................................................................................... - 16 - 3.4.2 计分电路原理图 .............................................................................................. - 16 - 3.4.3 计分电路的工作原理 ...................................................................................... - 17 - 第四章 篮球计时计分器软件设计 .......................................................................................... - 19 - 4.1 球赛计时计分器的工作过程 ..................................................................................... - 19 - 4.2 篮球计时计分器编程设计 ......................................................................................... - 19 - 4.3 主要模块说明 .............................................................................................................
II 4.3.1 计时部分模块流程 .......................................................................................... - 20 - 4.3.2 记分部分模块流程 .......................................................................................... - 21 - 4.4 篮球计时计分器程序源代码 ..................................................................................... - 21 - 结 论 .......................................................................................................................................... - 31 - 参考文献 .................................................................................................................................... - 32 - 致 谢 .......................................................................................................................................... - 33 -
第一章 引言
1.1 背景知识介绍
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择[2]。
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[5]。
1.3 设计目的
随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而产生，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。 本次设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。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。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分 [8] 。 通过本次基于C51系列篮球计时计分器的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧，这主要表现在以下一些方面：
(1) 篮球赛计时计分系统包含了8051系列单片机的最小应用系统的构成，同时在此基础上扩展了一些使用性强的外围接口。
(2) 可以了解到LED显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例与具体连接与编程方法。
(3) 怎样利用串行口来扩展显示接口等[6]。
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内容
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。 主要内容如下：
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。
第二章 系统硬件介绍
2.1 MCS-51单片机简述
2.1.1 单片机AT89C51简介
本课题中用到的芯片就是AT系列中的AT89C51单片机芯片。
AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案 [7]。
AT89C51具
有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。它是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51
可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。如图图2-1为AT89C51单片机基本构造，其基本性能介 绍如图2-1： 图2-1 AT89C51引脚图 AT89C51本身内含40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中端口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存