篮球比赛计时计分器的设计
黄凯
（湖北师范学院机电与控制工程学院，湖北黄石 435002）
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方便，灵活适用的问题。本毕业设计采用单片机AT89C52为核心，设计出篮球计分计时系统，可以实现单节比赛12分钟倒计时、24秒进攻时间倒计时、开始/暂停倒计时、改变节次、单节结束报警、两队比分分别加减分等显示效果。
本系统利用LCD12864液晶显示器作为显示器件，显示节次、12分钟倒计时、24秒倒计时、主客队双方比分，通过单片机最小系统来控制计时器和计数器工作，单节比赛结束时LED发光二极管闪烁报警。
该设计采用LCD12864液晶显示器，因为其微功耗、小体积、使用灵活等诸多优点在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用，通过仿真基本上实现了上述功能，操作简单，性能稳定，符合一般篮球计分器的工作要求。
关键词：篮球比赛单片机 LCD液晶显示器发光二极管
篮球比赛计时计分器的设计
黄凯（指导教师，刘金华）
1 选题背景
1.1篮球背景知识的介绍
篮球比赛在中国越来越被人们关注，同时也被更多青少年所喜爱。篮球赛记时计分器是对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，篮球赛记时计分器包括评分类、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比赛时间里得分多少来决定胜负的。因此，篮球比赛的记时计分器是一种得分类型的工具。篮球比赛的记时计分器由计时器、计分器等多种电子设备组成。
同时，根据目前高水平蓝球比赛要求，完善的蓝球比赛计时计分系统设备应该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，以便实现提高比赛现场感、表演娱乐观众等功能。
1.2单片机背景知识的介绍
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术，把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。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”，可分软件部分和硬件部分，而当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在单片机上。所以，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。
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。
1.3毕业设计任务书的要求
设计并制作一个用于赛场的篮球比赛计时计分器。
要求：
（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。
要求掌握单片机的工作原理，篮球比赛计时计分器硬件电路及软件的设计与调试方法。①设计单片机控制的篮球比赛计时计分器的硬件电路；②设计单片机控制的篮球比赛计时计分器软件部分；③调试硬件电路与软件；④画硬件电路原理图，写论文。
1.4毕业设计的实现方案
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AT89C52完成了计时和计分的功能。该设计将介绍系统硬件与软件的设计过程，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。
考虑到篮球体育运动中队比赛的要求与本专业所学习的嵌入式单片机的知识的应用，可以很好的将比赛的计时与计分体现出来，所以在本次设计中我们利用单片机的知识来解决此次课题的研究与实践。
2 系统方案论证以及硬件的选择
2.1系统的总体方案论证
篮球比赛计分器采用单片机控制系统，显示模块可以用二极数码光或者是
LCD 液晶显示屏来显示比赛得分以及比赛时间的倒计时。比赛中的加减分以及时间的调整等控制可以由单片机外接按键控制电路来实现。最后本设计中还需要一个报警电路，在比赛时间结束后通过一个蜂鸣器进行提示报警，另外在报警电路中可以再添加一个LED 灯进行闪烁报警，这样能够更加的醒目。通过几个模块就可以完成相应的计分器控制和显示功能的协调。
在本设计基于单片机的篮球计时计分器中，显示器作为显示设备，显示比赛中两队的比分以及单节比赛的倒计时，考虑到篮球比赛的特殊性，在显示中本人另外添加了一个24秒进攻时间的倒计时。在比赛过程中由控制按键随时可以对比赛的两队比分进行刷新、对比赛时间作出调整以及开始/暂停比赛倒计时。在比赛结束时会有蜂鸣器的蜂鸣报警，同时伴随着LED 灯的闪烁。中场时可以显示比赛两队位置的交换。在本设计中，经查阅篮球比赛资料，一场比赛分四节，以12分钟作为单机比赛的倒计时时间，24秒作为比赛的一次进攻倒计时时间。硬件设计各模块大体设计如下图2-1所示。
图2-1
2.1.1显示方案的选择
方案一：采用数码管LED 显示，LED 显示器是由发光二极管构成的LED 数码管、LED 点阵显示器等。LED 发光器件一般常用的有两类：数码管和点阵。 方案二：采用液晶电路来显示，LCD 是工业字符型液晶，具有显示效果清晰、显示内容多式多样的特点。
对以上两个方案加以比较，可以发现LED 虽然使用简单，但是显示内容有限，显示效果不是很直观，硬件连接电路较为复杂，而且稳定性不高；而LCD 液晶显示屏连接线路简单，显示内容丰富，易于硬件电路实现，可靠性较好。
AT89C52 控制器
时钟电路
复位电路
键盘控制电路 显示电路
LED 及蜂鸣器报警
综上所述：显示模块采用第二种方案，本设计采用LCD液晶显示屏来实现本设计的显示功能。
2.1.2计时方案的选择
方案一：采用芯片74LS192（十进制同步加/减计数器）、NE555（秒脉冲发生器）以及辅助电路等组成。设计中秒脉冲发生器是采用555集成电路组成的多谐振荡器构成，通过计算来产生比较准确的1秒脉冲。译码显示电路用CD4511和共阴极七段LED数码管组成，报警电路在实验中用发光二极管代替。
该方案能较准确的显示比赛时间和比分，但是有众多的不足。例如：电路中用到的芯片较多，无法简化设计方案。
方案二：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。
方案三：软件控制,利用AT89S52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，因此本系统采用方案三软件方法来实现计时。
2.2硬件的选择
根据以上方案的选择，本设计在硬件方面有了初步的确定。在单片机方面，本设计中打算选用89C52单片机，其容量比89C51大一倍。在LCD液晶显示屏方面，考虑到本设计中需要多行显示(一行显示比赛时间，一行显示比赛分数，另外本设计中可能还需要一行作为24秒进攻时间倒计时的显示），所以可以选择市场较为普遍的1602或者12864LCD液晶显示屏。最后由于报警电路的需要，还要选用一个蜂鸣报警器以及一个LED二极管。
本设计选用原件清单如下：
单片机AT89C52
12864LCD液晶显示屏
蜂鸣报警器
LED二极管灯
滑动变阻器
电容、电阻、三极管若干
3 系统硬件的设计
3.1系统总体设计
本设计中，系统采用ATMEL公司AT89S52单片机为控制核心，由倒计时模块、比分显示模块、人机接口模块、报警模块等部分组成。其中比赛时间倒计时和24秒进攻倒计时分别采用单片机AT89S52的定时器1和定时器2实现；人机接口模块由键盘和LCD1602液晶组成，可实现比赛时间、24秒倒计时设置和显示、比分显示和比赛节数显示等功能。
本设计采用切换试按键的控制方式，通过一个模式按键对比赛两队分数、比赛时间的分秒位进行切换，通过一个加键、一个减键对切换到的位子数据进行加减。另外单独设置一个开始/暂停按键控制比赛的开机与暂停。最后本设计中还有一个24秒的进攻时间倒计时清零键控制对其清零。
设计中接通电源，系统进行复位（本系统中复位为系统断电再接通），蜂鸣报警器蜂鸣、LED二极管闪烁显示第一节比赛开始，进行12分倒计时，单节比赛倒计时完成自动进入下节比赛（中途可暂停），当第二节比比赛倒计时完成进入第三节比赛时两队比分位置自动进行交换。比赛中途可以随时对两队比分、比赛时间进行人为调整。
3.2硬件设计原理简介
3.2.1控制单片机AT89C52的简介
AT89S52是一个低的功率，高性能8位微控制器芯片包含8K字节的ISP（在系统编程）可以被反复擦除1000次的Flash只读程序内存，器件采用ATMEL 公司的高密度，非易失性挥发性记忆体技术，兼容标准MCS-51指令集与80C51引脚结构，集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元芯片，功能强大的单片机AT89S52为许多嵌入式控制应用的解决方案，以提供符合成本效益的。设计AT89S52 DIP40封装引脚结构如图3-1所示。，除8K字节FLASH芯片的程序存储器，256字节的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I / O）端口，8个中断源，3个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
图3-1
AT89S52单片机引脚说明如下：
Vcc：电源端，接+5 V VSS：接地端子。
XTAL1：当使用外部TTL时钟输入端为外部时钟时，此引脚连接到外部晶体和微调电容器，片上振荡器反相放大器输入的一端。
XTAL2的另一端连接到一个外部晶体和微调电容器，片上振荡器反相放大器的输出端，该引脚必须敞开时，使用外部TTL时钟。
，ALE地址锁存使能ALE信号：P0口输出的地址锁存器输出的低8位地址锁存器控制系统扩展，使复用的数据和低地址。此外，ALE在第六晶体频率的固定频率输出的正脉冲，作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
PSEN：PSEN是外部程序存储器的读选通，低电平有效。
访问程序存储器控制信号EA：当CPU执行片上程序存储器指令，但是当PC值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器指令。当为低电平时，CPU 只执行片外程序存储器指令。
的复位信号RST：此信号是高有效，在输入侧，以保持两个机器周期的高电平，在复位后的操作就可以完成。
P0端口（P0.0-P0.7）：漏极开路的8位准双向I / O端口的8条地址线和8条数据线复用的端口的端口必须连接到外部使用的上拉电阻。外部程序存储器被访问时，它的低8位的存储器地址线。
P1口（P1.0-P1.7）：这是一个内部上拉电阻的8个准双向I / O口，用作输入，应该写第一个内部锁存器。
P2口（P2.0-P2.7）：一个内部上拉电阻的8准双向I / O端口，输入端口，同样需要先写的内部锁存器1。访问外部程序存储器，高八位地址线的内存。
P3口（P3.0-P3.7）：P3口内部上拉电阻的8个准双向I / O口，P3口的通用I / O端口使用，它也有第二针功能，具体如表3-1所示。
口线特殊功能信号名称
P3.0 RXD 串行输入口
P3.1 TXD 串行输出口
P3.2 INT0 外部中断0输入口
P3.3 INT1 外部中断1输入口
P3.4 T0 定时器/计数器0外部输入
P3.5 T1 定时器/计数器1外部输入
P3.6 WR 写选通输出口
P3.7 RD 读选通输出口
表3-1
3.2.2液晶显示模块1602LCD显示屏简介
显示器是最常用的输出设备，其种类繁多，但在单片机系统设计中最常用的是发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）两种。由于这两种显示器结构简单，价格便宜，接口容易实现，因而得到广泛的应用。
发光二极管LED，组成的显示屏，每个点都是一个或多个发光二极管，通过控制电路控制二极管的亮与灭来控制点的发光，从而使整个大屏幕显示图案。液晶显示器LCD最常见的就是TFT类型的，它是由光源，液晶光栅，和控制芯片组成，他的光源是常亮的白色强光，当光线通过液晶光栅（液晶屏）的时候，通过电压改变液晶颗粒滤光方向，从而改变每个点的颜色和强度来显示图案。
液晶显示器分很多种类，按显示方式可分为段式，行点阵式和全点阵式。段式与数码管类似，行点阵式一般是英文字符，全点阵式可显示任何信息，如汉字、图形、图表等。
两者之间的区别：
（1）二极本身发光，液晶本身不发光，只是透射光。
（2）二极管体积大，图像质量一般，适合作室外大屏幕，价格较低。液晶成本较高，面积无法做得很大，但图像质量很好，适合做显示器。
（3）二极管耗电大，液晶耗电小。
（4）二极管图像刷新率低，液晶的高。
二者的档次相差比较大，一般来讲在一些图像简单，对成本控制较严格的场合，用二极管，比如商场、银行等服务部门的电子提示窗，街道、百货公司外面的广告宣传窗；而液晶一般都是作计算机显示器、电视、手持设备等对图像质量要求高的场合。
本设计采用LCD1602实现显示功能， 1602是16字符*2行的字符型LCD显示器，它由32个字符点阵块组成，每个字符点阵块由5×7或5×10个点阵组成，可以显示ASCII码表中的所有可视的字符。它内置了字符产生器ROM(CGROM)、字符产生器RAM(CGRAM)和显示数据RAM（DDRAM）。1602液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。 LCD1602引脚及功能如下表3-2
编号符号引脚说明编号符号引脚说明
1 VSS 电源地9 D
2 Data I/O
2 VDD 电源正极10 D
3 Data I/O
3 VL 液晶显示偏压信号11 D
4 Data I/O
4 RS 数据/命令选择端12 D
5 Data I/O
（H/L）
5 R/W 读/写选择端(H/L) 13 D
6 Data I/O
6 E 使能信号14 D
7 Data I/O
7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极
8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极
表3-2
1、2 组电源，一组是模块的电源，一组是背光板的电源，均为5V 供电。
2、VL是调节对比度的引脚调节此脚上的电压可以改变黑白对比度。
3、RS是很多液晶上都有的引脚，是命令/数据选择引脚，脚电平为高时表示
将进行数据操作，为低时表示进行命令操作。
4、R/W也是很多液晶上都有的引脚，是读写选择端，该脚电平为高是表示要
对液晶进行读操作，为低时表示要进行写操作。
5、E 同样很多液晶模块有此引脚，通常在总线上信号稳定后给一正脉冲通
知把数据读走，在此脚为高电平的时候总线不允许变化。
6、D0—D7 8位双向并行总线，用来传送命令和数据。
7、BLA是背光源正极，BLK是背光源负极。
如下图3-2为Proteus仿真效果图：
图3-2
3.2.3系统复位电路
单片机复位电路的作用在上电或复位过程中控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能。无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。
单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。
本系统采用上电复位的复位方式，AT89C51的上电复位电路如图3-3所示，只要在RST复位输入引脚上接一电容至VCC端，下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机，由于在RST端内部有一个下拉电阻，故可将外部电阻去掉，而将外接电容减至1μF。上电复位的工作过程是在加电时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着VCC对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位，RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时，VCC的上升时间约为10ms，而振荡器的起振时间取决于振荡频率，如晶振频率为10MHz，起振时间为1ms；晶振频率为1MHz，起振时间则为10ms。在图2的复位电路中，当VCC掉电时，必然会使RST端电压迅速下降到0V以下，但是，由于内部电路的限制作用，这个负电压将不会对器件产生损害。另外，在复位期间，端口引脚处于随机状态，复位后，系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位，则程序计数器PC将得不到一个合适的初值，因此，CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。
图3-3
3.2.4系统时钟电路
时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟是保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢。根据不同需要可以采用不同频率的晶振，这里采用12MHZ的晶振，另外有两个30pF的电容，两晶振引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入输出引脚。具体连接图如图3-4所示：
图3-4
时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。一个单片机应用系统中的时钟保护系统工作正常，主要由晶体振荡器和外围电路，基准振荡定时信号的晶振频率的大小决定的SCM系统的速度。根据不同的需求，选择不同频率的晶振，两个的晶体引脚分别连接到XTAL1和XTAL2振荡脉冲的输入和输出引脚可用于一个外部晶体或陶瓷谐振器，电容器C1，C2构成的谐振电路，在微控制器的内部放大器的反馈电路。谐振器的外部的电容器C1，C2，虽然不是很严格的要求，但电容的大小会稍微影响的稳定的振荡频率的振荡器工作的水平之后，启动的难易程度的稳定性，以及的温度，如果使用石英晶体，它是推荐使用30pF的，使用陶瓷谐振器建议选择40PF。
3.2.5系统按键接口原理
键盘往往分成编码键盘和非编码键盘，编码键盘由按键和键处理电路组成，直接为计算机提供经过编码的按键键码；而非编码键盘则只提供按键，其余由计算机自己处理。非编码键盘结构简单，可自由裁量设计，非常适用于单片应用系统。
1.按键特性与抖动处理
按键是一种机械弹性开关，当键按下时闭合，松开时断开。因为有机械的接触，在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动。为了避免键输入错误，必须进行键抖动的处理。去抖动由硬件和软件两种方法：硬件方法就是在键盘中附加去
抖动电路消除抖动；而软件方法则是采用时间延迟以躲避抖动，待触点状方法处理。
2.键盘接口及功能
非编码键盘是所用按键组成的集合。为了保证键盘的正确输入，键接口必备以下功能：
（1）键扫描与识别，判断有无键按下以及按键位置，键扫描与识别是通过“行扫描”与“列状态”的配合来确定是否有键按下以及所在行、列的位置。所谓行扫描就是一次给每条行线送低电平，而其余各行线送高电平，并检测对每一行扫描时所产生的列状态。键盘扫描有下列三种方式：
程控扫描方式：只有单片机空闲时才调用扫描程序响应用户键入请求。
定时扫描方式：单片机定时调用扫描程序对键盘进行扫描，即时响应用户键入请求。
中断扫描方式：与中断请求电路配合，当有键按下时产生中断请求，由单片机响应并执行中断服务程序扫描键盘。
（2）去键抖动
消除按键抖动带来的误输入。检测键关闭后，延时10ms后再检测一次，两次检测相同再进一步进行键处理。
（3）键编码
生成易于处理的键码。由于键位码比较零乱，因此接下来的工作是根据需要把反映闭合键和键位置的键位码换乘反映键功能的键码。有了键码，才好通过散转指令把程序执行到闭合键所对应的服务程序上去。键码既可以根据键位码查询表求得，也可以根据键码编排规律计算得到。
（4）等待键释放
为了保证键一次闭合仅进行一次处理，编键码之后，再以延时扫描的方法等待键释放。键释放后键处理工作完成。本设计中proteus仿真按键控制电路如下图3-5所示：
图3-5
3.2.6报警电路的设计
系统通过P1口控制设计的红色发光二极管以及蜂鸣报警器显示报警。前三季度结束时的红色发光二极管闪烁，自动开始下一节比赛，而发光二极管停止闪烁并熄灭。比赛结束后发光二极管闪烁并伴随蜂鸣报警持续一小段时间。具体连接电路图如图3-6所示。
330
R4
DS2
5V
P2.0
图3-6
3.3章节总结
本章设计了以8位单片机AT89C52为核心的篮球计时计分器硬件平台方案，并搭建了相应的I/O口控制按键电路、显示电路、鸣笛警示等外围电路，实现一个简易的篮球赛计分屏硬件部分的设计。
4系统软件的设计
本系统是利用单片机的定时功能来进行时间处理，实现计时显示功能，利用单片机的计数功能来进行分数处理，实现计分显示功能，对时间和分数进行处理的过程中，要通过中断来控制实现，当有按键按下时，计分器就会有相应的加分减分处理，然后通过数码管显示器动态扫描并显示出来。通过发声的原理和规律，利用单片机的I/O口输出高低电平，产生矩形波，外接喇叭就会发出一定频率的声音，从而实现鸣笛功能。
3.1软件设计的原理
篮球比赛计分计时器其实就是一个计数器，本课程设计就是利用单片机中的定时/计数器来实现其计时的功能，利用按键实现其计分的功能。51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，分别称为定时器/计数器0和定时器/计数器1，它们具有四种工作方式，其控制字和状态均在相应的特殊功能寄存器中，通过对控制寄存器的编程，就可方便地选择适当的工作方式。特殊控制器有工作方式控制寄存器（TMOD)，定时/计数器控制寄存器（TCON)，中断允许控制寄存器IE。
定时/计数器的核心是的16位加法计数器，定时器T0的加法计数器用特殊功能寄存器TH0、TL0表示，TH0表示加法计数器的高8位，TL0表示加法计数器的低8位。TH1和TL1则分别表示定时/计数器T1的高8位和低8位。它们均是8位寄存器，在特殊功能寄存器中占地址8AH-8DH。它们用于存放定时或计数的初始值。此外，内部还有一个8位的工作方式寄存器TMOD和一个8位的控制寄存器TCON，用于选择和控制定时/计数器的工作。这些寄存器可根据需要由程序读写。
当然16位加法计数器的输入端每输入一个脉冲，16位加法计数器的值自动加1，当计数器的计数值超过加法计数器字长所能表示的二进制数的范围而向第17位进位，即计数溢出时，置位定时中断请求标志，向CPU申请中断。本次课程设计程序是用C语言编写的，因为设计的功能较为简单，所以程序中只用到一个主程序就实现了其功能。
4.2系统软件的设计
本系统软件采用模块化设计方法。在软件程序的设计方面我们采用C语言进行编写，整个系统由初始化模块、倒计时模块、液晶显示模块以及键盘模块组成程序流程图如图4-1所示：
图4-1
4.2.1系统主程序设计
在主程序循环中，主要工作是对LCD液晶屏的初始化和扫描是否有键按下，若有键按下则要确认是哪个键按下并做相应的处理，并做同步显示处理。
void main()
{
// uchar i;
lcd_init();//液晶初始化
// jieshu();
// miaobiao();
while(1)
{
keyscan2();
if(s4==0) {TR0=0;}
if(fen==0&&miao==0)
{
di();
shan();
}
}
}
4.2.2液晶显示刷分子函数
液晶显示控制分为写数据控制和写命令控制，写数据与写命令分时操作。由于液晶写数据和写命令子函数中都存在延时操作，且液晶写数据命令必须紧跟相应的写命令子函数后执行，所以分数刷新显示函数及下面的定时器中断后的时间刷新显示函数都应放在中断函数外执行，避免正在执行写命令操作时发生中断跳转，从而影响后面的写数据操作。
void lcd_write_sfm(uchar add,uchar date)
{
uchar shi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
lcd_pos(3,add);
write_data(0x30+shi);
write_data(0x30+ge);
}
void lcd_write_jie(uchar add,uint jie)
{
lcd_pos(2,add);
write_data(0x30+jie);
}
void lcd_write_afen(uchar add,uint fen1) {
uchar shi,ge;
shi=fen1/10;
ge=fen1%10;
lcd_pos(0,add);
write_data(0x30+shi);
write_data(0x30+ge);
}
void lcd_write_bfen(uchar add,uint fen2) {
uchar shi,ge;
shi=fen2/10;
ge=fen2%10;
lcd_pos(1,add);
write_data(0x30+shi);
write_data(0x30+ge);
4.2.3 T0中断程序
void time_0() interrupt 1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
count++;
if(count==37)
{
miao++;
count=0;
// yici++;
//// if(yici==24) yici=0;
if(miao==60)
{
miao=0;
fen++;
if(fen==12)
{
fen=0;
count=0;
jie++;
lcd_write_jie(1,jie);
if(jie==3)
{
lcd_pos(0,0);
i=0;
while(table5[i]!='\0')
{
write_data(table5[i]);
i++;
delay(10);
}
lcd_pos(1,4);
i=0;
while(table6[i]!='\0')
{
write_data(table6[i]);
i++;
delay(10);
}
lcd_write_bfen (4,afen);
lcd_pos(0,3);
lcd_write_afen (3,bfen);
lcd_pos(1,4);
}
}
lcd_write_sfm(2,11-fen);
}
lcd_write_sfm(4,59-miao);
}
}
4.2.4报警电路软件设计思路
我们知道，声音的产生是一种音频振动的效果。振动的频率越高，则为高音；振动的频率越低，则为低音。声音的频率范围为20Hz-200kHz之间，人类耳朵比较容易辨识的声音频率范围是200Hz-20kHz，一般音响电路是用正旋波信号驱动喇叭，从而产生悦耳的音乐；在数字电路里，则是用数字脉冲信号驱动喇叭，从而产生声音。若要AT89C51产生声音，可利用程序来控制单片机某个I/O口的“高”电平或者“低”电平，则在该I/O口线上就能产生一定频率的矩形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”、“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调。
若要构成音乐，光有音调是不够的，还需要节拍，让音乐具有旋律（固定的律动），而且可以调节各个音的快慢速度。“节拍”,即Beat，简单说就是打拍子，就像我们听音乐不自主的随之拍手或其他动作。若1拍为0.4s，则1/4 拍为0.1s，其他节拍都是它的倍数，只要设定延时时间即可。至于1拍多少s，并没有严格规定，就像人的心跳一样，大部分人的心跳是每分钟72下，有些人快一点，有些人慢一点，只要听的悦耳就好。节拍也是用延时子程序或者定时器中断来实现的。如1/4 拍一次延时0.1s，1拍延时4次0.1s。
4.3章节总结
本章对嵌入式篮球计分屏的软件部分进行了详细设计并详细介绍了本次设计所涉及到的原理，包括单片机的定时/计数原理和声音的产生原理，单片机的定时/计数功能可以实现比赛双方的计分和计时功能，利用发音原理可以实现本设计的鸣笛警示功能。
通过第二、三章的设计，再结合本章的软件部分的设计，本次设计的核心部分基本完成。接下来我们可以利用本专业电气工程机器自动化学到的应用软件Proteus和Keil C对本设计做一个大体检验。具体要先熟悉两款软件的使用方法，首先根据系统硬件的设计在Proteus软件中选择器件做好电子连接仿真图，然后根据系统软件设计方案在Keil C中编辑出系统程序，继而就可以进行系统的整体仿真。
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
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。
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
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
《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)
课程设计报告 课程名称：数字电路课程设计 设计题目：篮球比赛数字计分器 院（部）：机械与电子工程电学院 专业：电气信息类 学生姓名: 曾吴广 学号: 2011211006 起止日期: 2013年6月7日-2013年6月22日 指导教师: 李玲纯华贵山
一、设计内容与要求： 设计一个篮球比赛记分显示器 基本要求： （1）电路具有加1分、加2分、加3分功能。 （2）电路具有减分功能。 （3）显示总分功能，用三位LED显示器，最高可现实999。 （4）每次篮球比赛后显示器可清零。 二、设计方案 对应篮球比赛规则的系统的要求，篮球记分有1分、2分、3分的情况，通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲，使计数器对分数进行统计，这需要三个脉冲分路。 电路要具有计分、减分及显示的功能。当球队比赛得分时，用加法计分器通过控制分路加相应的分数。如果裁判误判了，可用减法计数器减掉误判的分数。用三片计数器和三个半导体数码LED进行对分数的统计和显示。 电路框图 三、电路的设计记分电路 加 减 置 换 二 分 脉 冲 显 示 显 示 分 数 清 零 一分脉冲三分脉冲
1、记分部分 设计要求记分部分包括加减两部分，故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体功能表如下： 故计分部分电路设计如下： 2、显示部分 数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮。
电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S， 5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉
摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球30秒倒计时器，主要解决的问题是实现倒计时功能。所以必须要有一个脉冲，为确保产生的脉冲稳定，该设计采用555时基电路构成的多谐振荡器产生周期为0.1秒的脉冲，再通过74LS161十分频来产生周期为1秒的脉冲。计数部分用74LS192芯片来实现，192芯片是8421码计时的，符合30秒读数的需要。译码部分采用74LS248芯片，74LS248是把8421BCD 码经过内部作和电路“翻译”成七段（a ，b ，c ，d ，e ，f ，g ）输出，然后直接推动LED ，显示十进制数。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 在许多领域中，计时器都得到了普遍应用，比如在体育比赛中的计时器、安全措施中的定时报警器、游戏中的倒计时、维持秩序的交通信号灯、红绿灯、交通信号控制机、闹钟等等......可见计时器在现代社会中是很重要的。在设计计时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、快捷。本设计完成了中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪，在社会生活中会具有广泛的应用价值。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15
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。
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
目录 引言............................................................................................................................ I 1 设计意义与要求 (1) 1.1 设计意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 2系统总体方案及硬件设计 (2) 2.1 AT89C51简介 (2) 2.2 数码管显示原理 (2) 2.3 系统总体方案 (3) 3 编程设计 (4) 3.1 定时/计数器 (4) 3.2 程序流程图 (4) 3.3 程序分析 (6) 4 Proteus软件仿真 (7) 4.1 Proteus仿真软件简介 (7) 4.2 仿真过程 (7) 5 调试分析 (10) 6 心得体会 (11) 致谢 (12) 参考文献 (13) 附录一程序清单 (14) 附录二电路原理图 (16)
篮球比赛计分器设计 引言 本系统是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，利用7段共阳LED作为显示器件。在此设计中共接入了2个7段共阳LED显示器，用于记录该队的分数，2个LED 显示器显示范围可达到0~99分，基本满足赛程需要。当比赛队得1分时，按下S1键加1分，得2分时按S2键加2分，得3分时按下S3键加3分。如分数计错需减分时，每按一次S4键减1分。 采用单片机控制是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：AT89C51 LED显示定时/计数器
《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。
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
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) - 1 - 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
《数字电子技术》课程设计题目：篮球比赛记分器设计 学院：信息科学与技术学院 专业：电子信息工程 班级：2010级（2）班 姓名：马慧2010508121 张驰2010508125 2012年7月6日
篮球比赛记分器设计 一、设计内容与要求： 设计一个篮球比赛记分显示器 基本要求： （1）电路具有加1分、加2分、加3分功能。 （2）电路具有减分功能。 （3）显示总分功能，用三位LED显示器，最高可现实999。 （4）每次篮球比赛后显示器可清零。 二、设计方案 对应篮球比赛规则的系统的要求，篮球记分有1分、2分、3分的情况，通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲，使计数器对分数进行统计，这需要三个脉冲分路。 电路要具有计分、减分及显示的功能。当球队比赛得分时，用加法计分器通过控制分路加相应的分数。如果裁判误判了，可用减法计数器减掉误判的分数。用三片计数器和三个半导体数码LED进行对分数的统计和显示。 电路框图 记分电路 加 减 置 换 二 分 脉 冲 显 示 显 示 分 数 清 零 一分脉冲三分脉冲
三、电路的设计 1、记分部分 设计要求记分部分包括加减两部分，故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体功能表如下： 故计分部分电路设计如下： 2、显示部分 数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由a、b、c、d、e、
数字电子技术课程设计说明书 篮球竞赛24秒计时器设计 系、部：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：职称讲师 专业：电气 班级：电气 完成时间： 2012-6-6
前言
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。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制。有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。 该计时器要有递减计时及报警功能。因此符合比赛中违例判罚的需要。 在NBA比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 本设计主要能完成：显示24秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。 整个电路的设计借助于proteus仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
目录 第1章电路方案的选择及电路框图 (5) 设计方案 (5) 电路框图 (5) 第2章设计思路及其工作原理的介绍 (6) 设计思路 (6) 基本原理 (6) 第3章单元电路的设计 (8) 24进制计数器的设计 (8) 数码显示电路的设计 (9) 秒脉冲的设计 (11) 控制开关电路的设计 (13) 报警电路的设计 (13) 整机工作原理 (14) 第4章电路仿真 (15) 计时预备阶段 (15) 计时阶段 (16) 暂停\连续功能的实现 (17) 电路报警 (18) 第5章安装及调试步骤 (19) 第6章故障分析与电路改进 (20) 故障的分析和解决 (20) 电路的改进 (20) 结束语 (21) 参考文献 (22)
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
学号： 本科毕业设计 学院 专业 年级 姓名 论文题目篮球比赛计分器设计 指导教师职称 年月日
目录 摘要 (1) Abstract (1) 1绪论 (2) 1.1篮球比赛计分器设计的研究的背景 (2) 1.2研究内容 (2) 1.3设计目标 (3) 2方案选择与论证 (3) 2.1方案一 (3) 2.2方案二 (4) 2.3方案三 (4) 2.4方案选择 (5) 3单元电路设计 (5) 3.1单片机简述 (5) 3.2振荡电路 (6) 3.3控制按键电路 (7) 3.4复位电路 (7) 3.5报警时钟电路 (8) 3.6数码管显示电路 (8) 4软件设计 (10) 4.1 主流程图 (10) 4.2 源程序代码 (11) 5调试结果及分析 (11) 6 结论 (12) 参考文献 (13)
篮球比赛计分器设计 摘要：篮球比赛计分器主要由计分器、计时器等多种电子器件组成。篮球比赛计分器主要实现的基本功能有：开始和暂停、比赛时间倒计时、24秒倒计时、加分操作、蜂鸣报警、时间和比分显示的基本功能。本设计具备比赛过程中数据显示的稳定性及准确性；在比赛进入倒计时24秒之后，该系统会有报警声，即该场比赛结束。随着单片机在各个领域的应用，篮球比赛积分器系统也应用单片机为主要芯片。在用单片机控制的LED七段显示器计时计分以便于在比赛中提高稳定性和准确性。本设计是基于单片机AT89C51的篮球比赛计分系统。利用三个四位8段数码管作为显示器件，有时间显示，每一次进攻24秒显示，每一节分钟倒计时显示，双方比分显示。 关键词：篮球比赛；计分器；24秒倒计时 The design of basketball game scoring device Abstract：Basketball game scoring devices mainly includes scoring devices, calculagraph, and other electronic devices. The basic functions of a basketball game are: start and pause, the game countdown, a 24-second countdown, adding scores, buzzing alarm, displaying time and scores. This design is stable and accurate. When the game is 24 seconds left, the alarm will ring. Then it means game is over. With the application of SCM in various fields, the basketball game system also adopts SCM as the main chip. By using the LED seven-segment display controlled by SCM, it will be more stable and accurate in the game. This design is mainly talking about the scoring system which is based on SCM AT89c51. Using three four eight-segment as display devices, it shows time, every 24 seconds, every minute countdown, scores between two sides. Key words: Basketball game, scoring device, 24 seconds countdown