基于单片机的球类比赛计时计分系统Word文件下载.docx
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中图分类号:
TN
BasedonSCMballgamestimingscoringsystemdesign
Abstract:
widelyusedintheelectronicfieldmicrocontroller,thereforeallaspectsofthethoughtofputtingSCMinballgames,ballgamesamongmainlyincludestimingandscoringtwobulks,soitcanbeusedasingleshipcontrollingsevensegmentdigitaltubeLEDtoimplementthisfunction,achievethedesiredeffect.
Thetimingofthescoringsystemisdesignedasanexample,thenbasketballgamecouldexpandtootherballgameseachaspect,thegameofbasketballtimingscoringsystemismainlybyAT89C51components,useitinternalcounterT0,throughsoftwareprogrammingtocompletegametiming,hardwarepartbesidesAT89C51sevensections,butalsoLEDdigitaltubeandswitch,throughtheprogramcontroltimeandthatthescore.Alarmpartadoptsforaudiodevices.BuzzerThetimingJiFenQihasthefollowingfunctions:
1,timing:
scheduletimerev/stopsetting,24scountdowncontrol;
2,scoring:
scoretoaddandsubtractcontrol,adjustmenttwoteamsscore;
3,callthepolice.Andthepriceischeap,simpleoperation,easytocarry,suitableforschoolheldasportseventfriendshipmatchunitofauxiliarytoolclockscoring.
Keywords:
basketballAT89C51Timingscoringsystem
Subdivisisionclassifiednumber:
1.绪论3
1.1引言3
1.2选题的背景及意义3
2.设计的总体方案4
2.1系统构成框图4
2.2器件选择5
2.3基本功能介绍5
2.3.1比赛时间设置5
2.3.2赛程时间开始/暂停设置5
2.3.3比分手动控制刷新5
2.3.424s显示控制6
2.3.5计时计分的显示方法6
2.3.6计时结束后自动报警6
3.硬件部分设计6
3.1AT89C51单片机6
3.1.1AT89C51功能特性6
3.2计时电路设计7
3.2.1LED显示器7
3.2.2报警电路9
3.2.3计时电路9
3.3计分电路设计10
3.4计时计分系统的工作过程10
4.系统的软件设计11
4.1主程序12
4.1.1主程序的流程图12
4.1.2主程序14
5.系统调试14
6.结束语15
致谢16
参考文献17
1.绪论
1.1引言
球类比赛计时计分系统是辅助比赛的工具。
球类比赛分为篮球,足球,排球,乒乓球等许多种类,不同球类比赛规则要求各不相同,例如足球比赛要求比赛时间为九十分钟,其中还包括伤停补时时间,乒乓球比赛为十一球制等。
篮球比赛根据美国男篮职业联赛(NBA)的规定,则是采取四节制,每节十二分钟,比赛结束后两队比分相同时,需要进行加时赛,在加时比赛中,每节比赛则是五分钟,直到分出胜负为止。
篮球比赛的计时计分系统由51单片机,计时七段LED数码管、计分七段LED数码管,开关等设备组成。
本计时计分系统设计不仅可以实现开始、暂停等功能,同时还具有24s显示的功能。
1.2选题的背景及意义
随着姚明,易建联等球星成功的加入NBA后,篮球比赛在中国越来越被人们关注,同时在学校单位等也受到欢迎,更被绝大多数青少年所喜爱。
本设计除了具有赛程时间计时、时间调整及暂停和比赛计分的功能,还具有24s进攻的功能。
从另一方面说,本设计方便了记录人员比赛时的计时计分工作,在某种程度上也促进了篮球比赛在大众人群的普及,这样既有利于发展篮球运动,又有利于增强人们的体质。
另外这样能使比赛更趋向于公平化、正规化,减少了比赛中由比赛记录出错产生的摩擦和不愉快的事情的发生,提高了比赛的友谊性、娱乐性。
此外,该计时计分系统经过少许修改,即去掉24s计时功能后,同样也适用于其他球类比赛的计时计分。
2.设计的总体方案
2.1系统构成框图
本计时计分系统的构成框图如图1所示。
图1篮球比赛计时计分系统的构成框图
本系统是用AT89C51设计的,起到核心的作用。
显示器件是利用七段共阴LED数码管实现。
其中,计分电路系统中共接入6个7段共阴LED数码管用于记录参赛甲乙两队的分数,每对3个LED数码管,一般的篮球比赛的比分范围是0~150分的范围之间,这3对LED数码管的显示范围可达0~999分,满足比分的要求。
比分是通过按键来手动控制加分,为了避免手动操作时失误错加分,因此增加了两个用于减分的按键。
比分显示是采用静态显示,换言之,6个LED数码管在同一瞬间可以显示不同的字符。
计时电路系统中共接6个LED数码管。
其中4个用于记录每节比赛的赛程时间,2个用于显示分钟,2个用于显示秒钟,中间用小数点隔开。
比赛时间采用倒计时方式,即比赛前将时间设置好,通过按键暂停,比赛开始时按下按键,开始倒计时,直至计时到零为止,比赛暂停时停止计时,比赛重新开始时继续计时,计时范围可达到0~99分钟,满足计时上限12分钟。
另外2个LED数码管用于24s计时,同样采用倒计时,比赛开始通过按键启动计时,计时到零或进攻方出手投篮或被抢断则重新开始由24s倒计时,如此循环,直至比赛结束。
当有暂停同样停止计时,重新开始时继续计时。
其次,为了满足计时系统和计分系统的要求,设计中接入了6个按键。
其中四个用于输入参赛甲乙两队的分数;
另外两个用于完成启动、暂停和24s重新计时功能。
再次,本设计中还设计了计时报警器,当比赛时间结束或24s结束时,立即通过蜂鸣器发出警报声提示。
2.2器件选择
本设计中主要选取了三种器件:
●单片机:
AT89C51
●显示器件:
共阴极LED数码管
●按键:
欧姆龙按键
2.3基本功能介绍
2.3.1比赛时间设置
●通过按键暂停键、24秒复位键来设置比赛时间。
●当比赛结束时,如果两队比分相同要进行加时赛是,这时比赛时间的调整同样由暂停键、24秒复位键来设置。
2.3.2赛程时间开始/暂停设置
●当时间设置好以后,例如每节时间为12分钟,那么LED数码管1~4上分别显示1200,12表示分钟,00表示秒钟。
这时,在裁判吹响开始哨声前,则立即按下暂停键,当比赛开始时,再次按下暂停键,这时计时开始,计时显示由1200变成1159,1158,1157……一直到0000时为止,即表示这节的比赛结束。
●在比赛过程中,遇到换人、暂停等时仍然通过暂停键来控制时间停止计时,数码管上的数值保持不变。
当比赛继续进行时,应立即按下暂停键,继续进行计时。
2.3.3比分手动控制刷新
由于在比赛中,两队的比分不断变化,所以需要设置比分手动控制装置。
该功能由按键甲队加分,甲队减分,乙队加分,乙队减分完成:
甲队加分:
甲队比分加1
甲队减分:
甲队比分减1
乙队加分:
乙队比分加1
乙队减分:
乙队比分减1
2.3.424s显示控制
24s值在程序中设置,由LED数码管5~6显示,即LE数码管5~6显示24。
比赛开始时按下暂停键,24s随比赛时间一起计时,即计时显示由24变成23、22、21……直到00。
然后再从24s开始重新计时。
比赛过程中,当进攻的一方改变,应立即24秒复位键,使24s重新计时。
2.3.5计时计分的显示方法
计时计分系统是采用七段共阴LED数码管显示。
其中计分的六个LED数码管,赛程时间四个LED数码管,24s两个LED数码管。
显示器显示格式分别为:
000000和0000以及00。
2.3.6计时结束后自动报警
当比赛时间或24s计时结束时,系统会自动发出3s报警声提示。
3.硬件部分设计
在进行硬件部分设计时,首先要确定元器件,并且知道这些器件的实现功能。
然后才能进行设计。
本设计的硬件电路是LED显示电路。
硬件部分的设计除了硬件电路的设计,还包括PCB图的绘制。
3.1AT89C51单片机
AT89C51是高性能CMOS8位单片机,它有4K字节的可反复擦写的只读存储器(PENROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)和128字节的存取数据存储器(RAM)。
3.1.1AT89C51功能特性
目前许多嵌入控制系统使用了这种芯片。
它的主要性能特点如下:
与MCS-51兼容
寿命:
1000写/擦循环
数据保留时间:
10年
全静态工作:
0Hz-24Hz
128B8位内部RAM
三级程序存储器锁定
5个中断源
可编程串行通道
低功耗的闲置和掉电模式
3.2计时电路设计
3.2.1LED显示器
一、LED结构和原理
LED数码管组成结构如图2(a)所示
图2(a)中,a~g为数字或字符显示段,h段位小数点段。
通过a~g为7个发光二极管的不同组合,可以显示0~9和A~F共16个数字和字母。
例如,a、b、c段亮,显示数字“7”,c、f、e、
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- 基于 单片机 球类 比赛 计时 计分 系统
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