单片机篮球计时计分器报告

单片机课程设计结题报告《篮球比赛计时计分器》

团队成员分工情况：

XX：完成实验报告的总体撰写，焊接方案设计和电路图的绘制，程序编写改进

XX：完成元器件采集，辅助电路焊接，电路图修整以及实验报告的完善

XX：完成程序编写烧录，电路焊接，以及PCB 版图的绘制

其中设计方案的确立由团队成员一起讨论而成

目录

1选题背景 (3)

2方案设计 (4)

2.1硬件电路设计 (5)

2.1.1硬件系统各功能模块的电路 (5)

2.1.2硬件系统的实现 (9)

2.1.3硬件系统的调试 (10)

2.2软件设计、编程及调试 (10)

2．2.1系统软件的模块程序设 (10)

2.2.2编程实现 (11)

2.2.3软件系统的调试 (11)

3系统联调及最终实现结果展示 (11)

4总结 (12)

5 收获与致谢 (13)

6 参考文献 (14)

7附件 (15)

1 选题背景

单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。微计算机（单片机）在这种情况下诞生了，它为我们改变了什么？纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。

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。

本设计由STC89C52编程控制LED七段数码管作球赛计时计分系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、性能稳定、操作方便且易携带等特点。可广泛适合各类学校和小团体作为赛程计时计分。

2方案设计

篮球比赛计时计分器主要包括单片机控制模块、计时计分LED显示模块、电源接口模块、按键控制模块、复位电路模块和晶振模块。通过这几个模块的协调工作就可以完成相应的计时计分控制和显示功能。模块框图如图3-1所示。

图1 系统框图

本设计是采用单片机STC89C52作为系统的核心元件，利用7段共阳LED 作为显示器件。在此设计中共接入了6个7段共阳数码管，其中4个用于记录甲、乙两队的分数，每队2个LED显示器显示范围为0~99分，足以满足赛程需要，另外2个用来记录赛程时间，其中1个用于显示分钟，1个用于显示秒钟。赛程计时采用顺数计时方式，比赛开始时启动计时，计满99即跳到0重新计时，计时范围可达到0~99秒，可考虑选用四个数码管让计时范围达到0~99分钟。

其次，为了配合计时器和计分器校正、调整时间和比分，我们在设计中设立了4个按键。其中2个用于甲、乙两队的分数；另外2个则用于完成复位和暂停时间等功能。

2.1硬件电路设计

2.1.1硬件系统各功能模块的电路设计

1．系统控制中心单片机STC89C52

STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时电路，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

最高运作频率35MHz，6T/12T可选

图 2-1 STC89C52单片机引脚图

2.电源接口模块

在这次设计的作品中考虑到方便简洁性我们使用USB母口，提供5V电压，因此这一模块不再赘述。

3．按键控制模块

本作品共配置了4个独立键盘来实现系统功能的控制.4个独立键盘分别K1、K2、K3、K4,分别连接到单片机的P2.3、P2.2、P2.1、P2.0。配合程序设计，在系统初始化后，通过按下K1和K2分别显示甲队、乙队的成绩，按下K3复位，按下K4比赛暂停。

图2-2 键盘接口

4.晶振模块

晶振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2-3所示。

图2-3 晶振电路

5．复位电路模块

复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，可以按复位键以重新启动，也可以通过监视定时器来强迫复位。RST引脚是复位信号的输入端。复位电路在这里采用的是上电加按键复位电路形式，具体连接电路如图2-4。

图2-4 复位电路