基于单片机的智能竞赛计时器设计
单片机设计24秒倒计时
单片机设计24秒倒计时1.引言倒计时器是一种常见的电子设备,被广泛应用于体育比赛、倒计时游戏、厨房计时等场景中。
本文介绍了使用单片机设计一个24秒倒计时器的方法和过程。
2.设计原理本设计使用的单片机为51系列单片机,采用倒计时的方式进行计时,显示剩余时间,并发出声音提示时间结束。
具体实现主要包括以下几个步骤:-初始化单片机的定时器和功能引脚;-设置定时器的工作模式和计时时间;-编写程序控制定时器开始计时;-显示剩余时间并发出声音提示;-定时器到达设定时间后,停止计时并显示时间结束。
3.硬件设计硬件设计主要包括51系列单片机、LED数码管和蜂鸣器。
-单片机需要通过引脚连接LED数码管,用于显示剩余时间;-单片机通过一个GPIO引脚连接蜂鸣器,用于发出时间结束的提示声音。
4.软件设计软件设计主要包括初始化、计时、显示和提示等功能。
-初始化函数主要用于设置单片机的定时器和GPIO引脚;-计时函数用于设定倒计时的时间,并开始计时;-显示函数用于将剩余时间显示在LED数码管上;-提示函数用于判断是否到达设定时间,如果是则停止计时并发出提示声音。
5.实验结果经过调试和测试,实验结果表明该24秒倒计时器可以正常工作。
在开始计时后,数码管上会显示剩余时间,同时蜂鸣器会发出定时器结束的提示音。
6.结论本文介绍了使用单片机设计24秒倒计时器的方法和过程。
该设计通过初始化、计时、显示和提示等功能,实现了24秒倒计时的功能要求。
同时,该设计可以在实际中进行必要的优化和改进,以满足具体的应用需求。
7.致谢感谢本文参考的相关文献和资料,以及为本文提供实验设备和技术支持的相关人员。
[1]《51单片机原理与应用》[2]《C语言微机原理与接口技术》总结:本文主要介绍了使用单片机设计24秒倒计时器的方法和过程。
通过初始化、计时、显示和提示等功能,实现了24秒倒计时的功能要求。
同时,该设计可以在实际中进行必要的优化和改进,以满足具体的应用需求。
基于单片机的篮球计时计分器设计设计
基于单片机的篮球计时计分器设计设计篮球计时计分器是一种用于篮球比赛计时和计分的设备。
基于单片机的篮球计时计分器设计可以实现自动计时、计分、显示比分等功能,使得篮球比赛更加准确和便捷。
本文将介绍基于单片机的篮球计时计分器的设计和实现。
设计思路:基于单片机的篮球计时计分器主要由显示模块、计时模块、计分模块、控制模块等组成。
其中,显示模块用于实时显示比赛时间和比分情况;计时模块用于计时并显示剩余时间;计分模块用于记录比赛双方的得分情况;控制模块用于整合各个模块的功能和控制比赛的进行。
首先,我们需要选择一款适合的单片机来实现篮球计时计分器。
一般情况下,AT89S52是比较常用的单片机,它具有较强的计算和控制能力,可以满足篮球计时计分器的需求。
接下来,我们需要确定显示模块的类型。
一种常见的显示模块是七段数码管,用于显示比赛时间和比分情况。
七段数码管可以通过单片机的IO口进行控制,显示时间和比分的变化。
计时模块可以通过在单片机中设置定时器来实现。
定时器可以定期产生一个中断信号,通过处理中断信号来实现计时功能。
可以设置定时器的初值和中断次数来实现精确的计时。
计分模块可以通过增加加减分按钮和设置相关的IO口来实现。
当按下加分按钮时,计分模块将调用相应的函数来增加得分;当按下减分按钮时,计分模块将调用相应的函数来减少得分。
计分模块还可以实现显示当前比分的功能。
控制模块是整个篮球计时计分器的核心模块。
通过对各个模块的控制和操作,实现比赛的正常进行。
控制模块还可以增加暂停和继续比赛的功能,通过设置相应的标志位来实现。
接下来,我们需要根据设计思路进行硬件电路的连接和单片机程序的编写。
硬件电路的连接包括七段数码管的连接、计时器连接、按钮连接等。
单片机程序的编写需要包括显示模块的控制程序、计时模块的中断处理程序、计分模块的加减分函数等。
最后,我们需要进行测试和优化。
测试可以通过模拟篮球比赛的环境,模拟时间和比分的变化,检查计时计分器的功能是否正常。
单片机课程设计-篮球计时器
绪论篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
以下为一个篮球比赛计时器,该计时器采用按键操作、数码管显示,非常实用。
此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计,包括STC89C51, 2个八段共阳数码管显示、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。
其功能土要有:一场篮球比赛共分四节,每节12分:每次进攻为24秒,计时器的显示均为倒计时方式,24秒计时用两位数码管显示;所有的计时都要具有暂停、继续、复位;当球员的持球时间超过24秒时,24秒倒计时减为零且有蜂鸣器报警提示。
本次课程设计是采用单片机C语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。
1系统工作原理1.1 功能说明随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分。
在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。
大多数篮球计时器的主控芯片为AT89C51,采用12MHz 晶振,P0.0-P0.7作数码显示端。
24秒计时开始,A3为24秒复位开启键(投篮或交换控球时按下此键);A4为24秒计时停止键(有违例时按下此键); A5为24秒计时启动键;A6为总复位键。
而此次我们设计的是1个简易篮球比赛计时器。
最简单的篮球球计时器是24秒倒计时计时器。
也就是本次课程设计的课题。
24秒篮球计时器要求设置外部操作开关,控制计数器的直接复位、启动和暂停,并且计时电路递减计时,每隔1秒钟,计时器减1,当计时器减0时,显示器上显示00,同时发出蜂鸣器报警信号。
1.2基本原理24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示,它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
计数器完成24秒倒计时功能,而控制电路完成计数器的直接复位、启动技术、暂停以及连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
基于单片机的球类比赛计时计分系统设计
目录
Contents
• 项目背景与需求分析 • 系统总体设计 • 硬件设计 • 软件设计 • 系统测试与性能分析 • 项目总结与展望
01
项目背景与需求分析
球类比赛计时计分系统现状
现有系统多采用专用 硬件设备,成本高且 不易于普及。
缺乏智能化功能,如 实时数据分析、远程 监控等。
数据存储与传输
将计时计分结果实时存储在单片机的内存中,并通过接口电路将数 据传输到显示设备或上位机软件。
人机交互界面设计
显示界面设计
采用LED显示屏或液晶显示屏显 示比赛时间、比分、队员信息等, 提供直观、清晰的视觉效果。
输入界面设计
通过按键或触摸屏等方式输入比 赛控制信号,如开始/暂停、复位、 设置等。
声音提示设计
通过蜂鸣器或语音合成芯片实现 声音提示功能,如比赛开始/结束 提示音、进球提示音等,增强比 赛氛围和用户体验。
05
系统测试与性能分析
测试方案制定
在不同环境下对系统进行压力测试, 评估系统的稳定性、响应速度和准确 性。
长时间运行系统,观察是否出现故障 或异常情况,以评估系统的可靠性。
功能测试
通过实际测试验证,系统性能稳定可靠,满足球类比赛计时计分的实际需 求。
经验教训分享
在项目初期,应充分调研用户需求和市场现状,明确系统功能和性能指标,避免后期需求变更导致项 目延期或成本增加。
在硬件设计阶段,要充分考虑单片机的选型、外围电路设计、电磁兼容性等因素,确保硬件平台的稳定 性和可靠性。
在软件开发过程中,应采用规范化的编程风格和注释规范,提高代码可读性和可维护性。同时,要注重 代码测试和调试,确保软件功能的正确性和稳定性。
毕业设计(论文)-基于51单片机的球赛计时计分器[管理资料]
分类号编号华北水利水电学院North China University of Water Resources and Electric Power 毕业设计题目:基于51单片机的球赛计时计分器院系信息工程学院专业电子信息工程姓名学号200711719指导教师2011 年 5 月23日华北水利水电学院毕业设计任务书设计题目:基于51单片机的球赛计时计分器专业:电子信息工程班级学号:200711719姓名:指导教师:设计期限:2011年3月7 日开始2011年5月25日结束信息工程学院2011年3月一、毕业设计的目的1、围绕课程设计的内容,培养学生查询相关资料以及文献检索的能力,培养学生对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力;2、培养学生对以往所学知识的综合运用能力;在理解课堂所讲知识的基础上,提高学生的自学能力;3、培养学生了解并逐步熟悉科学研究的整个过程,养成良好的科学态度以及实事求是、严谨塌实的工作作风;培养学生独立分析问题和解决问题的科学研究的能力;4、通过本课程设计,培养学生在单片机应用系统的软、硬件相结合方面的综合能力,既要培养学生在软件编程方面的能力,同时还要培养学生在硬件方面的实践能力以及综合调试等能力。
二、主要设计内容及基本要求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。
5、共接入10个八段LED显示器,其中6个用于记录甲、乙两队的分数,每队3个LED显示器显示分数范围可达到0—999分;4个LED显示器则用来记录赛程的时间,其中2个用于显示分钟;2个用于显示秒钟。
赛程计时采用倒计时方式,计时范围可达到0—99分钟。
6、为了配合计时器和计分器校正、调整时间和比分,在设计中设立了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。
《基于单片机的篮球比赛计时计分系统设计》毕业设计
摘要本设计是要完成篮球比赛计时计分系统,实现两队双方比分、时间的显示,以及对比分、时间的调整的功能。
整个篮球比赛计时计分设计系统由硬件和软件组成。
其中硬件主要由最小系统、显示部分电路和按键部分电路三个部分组成。
其中最小系统主要由单片机和相关的外围电路组成,用来作为整个设计的核心,选用单片机STC89C52RC,配合其中烧制的程序达到相应的控制功能。
显示部分电路主要LCD1602显示器与其相关电路组成。
用来显示两队双方的分数、系列赛局之比,以及小节时间和24秒进攻时间。
按键部分电路由独立式按键组成,共13个按键,用来控制不同的功能,双方比分和局数的加减和时间的调整,以及对整个设计的启动、暂停和复位。
软件部分主要由主程序、显示子程序和键盘模块子程序组成。
本设计的硬件电路设计采用Altium Designer软件,绘制原理图,封装后,形成PCB图,后利用Keil软件来进行编译,将生成的HEX文件装入芯片中,采用Proteus 软件仿真,检验功能是否正常。
进行硬件实物调试,最终通过调试,基本完成预期功能,达到目标。
关键词: STC89C52RC LCD1602显示器计时计分器ABSTRACTThis design is to complete the system of basketball game timing and scoring, the two tea ms score, time display, and contrast, function.Time adjustment of the whole time basketball scoring system design consists of hardwar e and software. The hardware mainly consists of the minimum system, showing the three part circuit and the key part of the circuit. The minimum system consists of microcontroller and rel ated peripheral circuit, is used as the core of the whole design, single chip STC89C52RC, wit h the firing of the program to the corresponding control function. The display part mainly rela ted circuit LCD1602 display circuit. To display the two sides series game scores, the ratio of s ection and time and 24 seconds. The key part circuit is composed of independent keys, a total of 13 buttons used to control different functions, both the score and the number of board plus Reduction and time adjustment, and the start of the entire design, pause and reset. The softwar e part includes the main program, keyboard module and display subroutine subprogram. The hardware circuit design of the design using Altium Designer software, drawing principle diagr am, package, PCB map, after the use of Keil software to compile HEX the file is loaded into t he chip, using the Proteus software, check whether the normal function. The hardware debugg ing, finally through debugging, the basic completion of the intended function, achieve the goa l.Keyword: STC89C52 LCD1602 display Timing and scoring device目录第一章绪论 (1)1.1课题来源及意义 (1)1.2国内外发展现状 (1)1.3课题的研究目标及研究思路 (2)第二章系统方案设计 (3)2.1系统设计方案 (3)2.1.1设计任务分析 (3)2.1.2系统总体设计方案 (3)2.1.3显示方案的选择 (3)2.2系统基本功能介绍 (5)2.3篮球比赛计时计分过程 (6)第三章系统硬件设计 (7)3.1最小系统 (7)3.2显示部分硬件设计 (10)3.3报警器 (12)3.4按键开关 (12)3.5系统总体电路设计 (13)3.6器件的选择与价格 (14)3.7PCB图 (14)第四章软件编程设计 (16)4.1主程序设计 (16)4.1.1液晶显示部分设计 (18)4.1.2键盘模块部分设计 (18)4.2软件开发平台 (20)第五章调试 (21)5.1软件调试 (21)5.2实验调试 (23)5.2.1实验方案 (23)5.2.2 调试流程 (23)5.3结果及结论 (25)结论 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)附录 (29)第一章绪论1.1课题来源及意义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。
基于单片机AT89C51篮球比赛计时计分系统设计毕业设计
毕业设计作品(产品)作品名称基于单片机AT89C51篮球比赛计时计分系统设计二级学院电气工程学院专业电气自动化班级电气1303学生姓名陈勇杰学号201320130074指导教师郑斌2015年11 月目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1设计背景 (2)1.2设计目的 (2)1.3设计要求 (3)第二章系统硬件电路设计 (4)2.1单片机概述 (4)2.2 AT89C51性能介绍 (4)2.3振荡电路 (7)2.4 LED显示电路 (8)2.5按键控制电路 (11)第三章系统软件设计方案 (12)3.1系统总流程图 (12)3.2计时器显示流程图 (13)3.3计分器显示流程图 (15)第四章仿真与调试 (18)4.1软件简介 (18)4.2仿真结果 (19)总结 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录1 源程序 (26)摘要【摘要】本课题中的系统主要使用AT89C51芯片作为核心元件,结合外部的显示电路及按键控制电路,构成了一个篮球计时计分器。
整体电路主要由AT89C51芯片、按键控制、显示模块、报警模块这四个模块组成。
设计中主要使用Keil软件和Proteus软件。
Keil软件主要用来对C语言程序进行编译。
Proteus软件主要用来对硬件电路进行仿真。
整个设计可以实现计分显示、计时显示和比赛结束报警等功能。
设计结果表明,在篮球比赛中使用计时计分器可以准确的记录比分和比赛时间,也可以增加篮球比赛的观赏性。
【关键词】AT89C51,篮球,计时器,计分器第一章绪论本文介绍的是基于单片机控制的篮球计时计分器的发展和前景,论述其系统的组成框图,对各部分电路的功能及其器件进行论证,主要包括篮球计时计分器的显示电路,复位电路、振荡电路、按键控制电路的实现方案及各部分电路使用器件。
并设计软件部分的程序流程图、编写相应的程序。
最后,应用Proteus软件,实现了功能仿真。
1.1设计背景在日常生活中单片机将我们的生活变的更加智能,许多繁琐的系统如果改由单片机进行设计,便能使系统更简洁、更智能。
基于单片机篮球比赛24秒计时器设计1
课程设计(论文)题目名称基于单片机篮球比赛24秒计时器设计课程名称学生姓名学号系、专业指导教师摘要篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
以下为一个篮球比赛计时器,该计时器采用按键操作、LED显示,非常实用。
此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计,包括AT89C51、6个八段显示LED、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。
其功能主要有:一场篮球比赛共分四节,每节12分;每次进攻为24秒,计时器的显示均为倒计时方式,24秒计时用两位数码管显示;所有的计时都要具有暂停、继续、清零;当球员的持球时间超过24秒时,24秒倒计时减为零且有声光提示。
本次课程设计是采用单片机汇编语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。
关键词:AT89C51;LED数码管;按键;模块目录摘要 (1)序言 (1)1 篮球计时器概述 (3)1.1 篮球计时器功能 (3)1.2 篮球计时器的实验室实物图 (4)2 单片机概述 (5)2.1 单片机简介 (5)2.2 单片机的应用领域 (6)2.3 AT89C51单片机引脚功能简介 (9)3 系统硬件设计 (13)3.1设计原理………………………………………………………3.2功能单元块……………………………………………………3.3 硬件设计框图 (13)3.4 硬件设计电路图 (13)4 系统软件设计 (15)4.1 程序流程图 (15)4.2 程序设计 (16)4.3系统仿真及结果 (19)5 结论 (24)5.1 个人总结 (24)5.2 致谢 (24)5.3 附录(元器件) (24)5.4 参考文献 (25)序言篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,新的规则还要使进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
本次的课程设计了一个篮球比赛计时器,可对比赛总时间和各个方面每次控球时间计时。
基于51单片机的篮球比赛计分计时器设计_课程设计
课程设计任务书设计题目篮球比赛计分器设计学生姓名所在院系电子信息与电气工程学院专业、年级、班设计要求:1.结合单片机串行口工作原理,用A T89S52设计一个篮球比赛计时计分器。
2.能够记录整个赛程的比赛时间并可同时用数码管显示。
3.拥有键盘接口,可通过键盘修改当前的比赛成绩(成绩修改包括加减1、2、3)。
4.能够随时刷新甲、乙两队在整个比赛中的比赛成绩。
5.能够通过数码管显示两队的比赛成绩。
6.比赛中场和结束时,能发出报警。
学生应完成的工作:1.根据设计任务选定合适的单片机,根据控制对象设计接口电路。
2.根据电路工作过程,画出软件流程图,根据流程图编写相应的程序,进行调试并打印程序清单。
3.根据所确定的设计电路,利用相关软件绘制电路原理图、仿真图等,提供元器件清单。
4.根据电路及器件,完成安装、焊接和调试工作。
5.根据设计过程,撰写实习报告。
6.该生在此次设计中主要负责了倒计时程序的查找、电路的仿真和元器件的领取任务。
参考文献阅读:【1】单片机原理及应用[M].张毅刚编著.高等教育出版社;【2】51系列单片机及C51程序设计[M].王建校,杨建国等编著.科学出版社;【3】单片机原理及接口技术[M].徐煜明,韩艳编著.电子工业出版社;【4】单片机C语言和汇编语言混合编程实例详解[M].杜树春.北京航空航天大学出版社;工作计划:2012.05.07 8:00~11:30 下达课程设计任务书,介绍课程设计整体情况15:00~18:30 熟悉课题,查阅资料2012.05.08 8:00~11:30 教师进行方案性提示,主要原理15:00~18:30 学生根据课题需要,拟定系统硬件方案2012.05.098:00~18:30 讨论,优化并确定系统硬件方案2012.05.108:00~18:30 讨论并确定程序流程,逐步开始撰写课程设计报告2012.05.118:00~18:30 根据程序流程图编写程序2012.05.148:00~18:30 讨论、优化最终完成系统软件设2012.05.158:00~18:30 系统硬件电路制作,并检查课程设计报告撰写进度2012.05.168:00~18:30 系统硬件电路制作,并检查课程设计报告撰写进度2012.05.178:00~18:30 烧录程序,系统调试2012.05.188:00~11:30 完成课程设计报告的撰写15:00~18:30 集中检查收取课程设计报告及完成的实物任务下达日期:2012 年5月7 日任务完成日期:2012 年5月18 日指导教师(签名):学生(签名):篮球比赛计分器设计摘要: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。
基于51单片机的篮球赛计时计分器的系统设计
基于51单片机的篮球赛计时计分器的系统设计摘要:本文提出了一个基于51单片机的篮球比赛计时计分器的系统设计方案。
系统采用基于C语言的程序设计,具有计时、计分、倒计时等功能。
此外,系统具有易操作、高精度、低功耗、防误操作等优点。
本文首先对篮球比赛计时计分器的功能和需求进行了分析,然后介绍了系统设计的硬件和软件方案,最后进行了系统测试和分析,验证了系统的稳定性和可靠性。
关键词:51单片机、篮球比赛、计时计分器、系统设计Abstract:This paper proposes a system design scheme of abasketball game timer and scorer based on the 51 single-chip microcomputer. The system adopts C language-based program design, which has functions such as timing, scoring, countdown, etc. In addition, the system has the advantages of easy operation, high accuracy, low power consumption, andanti-misoperation. This paper first analyzes the functionsand requirements of the basketball game timer and scorer, and then introduces the hardware and software design scheme ofthe system, and finally tests and analyzes the system toverify the stability and reliability of the system.Keywords: 51 single-chip microcomputer, basketball game, timer and scorer, system design1. 研究背景篮球比赛是一种广泛开展的体育活动,而比赛计时计分器是篮球比赛中必不可少的设备。
基于C51单片机的多功能计时计分器设计
摘要:设计了计时计分器系统,该系统实现了三个主要功能:篮球比赛计时器,比赛计分器,高精度秒表。
系统包括了硬件电路部分和软件系统部分,其中硬件电路包括单片机控制系统、提示音电路、无线遥控系统电路、键盘控制电路、数码管显示驱动电路。
软件系统部分采用c语言编程,移植性和可读性好,便于模块化,时间采取中断定时,计时有精度保障。
数码管的制作采用高亮度led灯带制作,尺寸大,清晰度高,成本低,降低了整个系统制造的成本。
关键词:单片机;数码管;计时计分器;系统设计1.设计目的体育是学校必修的课程,各类学校特别是中高等学校文体活动开展比较活跃,各级别的体育竞赛也比较多。
比赛和训练需要使用方便的计时器、计分器等设备,特别是篮球比赛和训练需要应用比较复杂的计时器,需要实现暂停、比分清零、24 s 进攻时间复位、加分、减分功能。
2.计时计分器的功能及性能2.1功能(1)满足篮球比赛训练要求计时计分器满足篮球运动的训练、业余比赛,比赛时,该计时计分器能够显示比赛时间,24秒倒计时,音响提示功能;利用另外一台计时计分器作为比赛的计分显示器。
(2)篮球排球等比赛计分要求计时计分器可以作为计分器使用。
利用系统左右两边设置的“+、-”按键调整比赛分数。
对于篮球赛特设“2分、3分”“+”按键,方便比赛计分。
(3)径赛比赛的高精度秒表可以用于教职工、学生径赛项目的计时显示。
如长短跑比赛和训练,选手可以直观了解自己的成绩,利于选手自我突破发挥潜能;也便于观众了解比赛成绩。
2.2性能(1)蓄电池供电方式,自动免维护带保护充电,低压报警提示充电,连续使用时间超过10小时,不需要市电接线供电,便于室内室外使用。
(2)无线控制方式,特别是篮球训练中,便于教练员自由设定时间,进行专项训练。
(3)移动式设计,室内室外移动便利,利于教职工、学生广泛开展各项体育活动。
(4)显示方式,采用高亮度led显示,字迹明亮、清晰,能耗低。
(5)性价比高,数码管采用低成本的灯带改造而成,成本低廉减,面板采用亚克力板,强度大,防篮球、排球击打,适合学校广泛使用。
基于单片机篮球比赛24秒计时器设计
基于单片机的篮球赛计时记分器设计
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AbstractThe 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 has proved that the system has high precision, good stability, strong anti-interference and it have a application prospects.Key words: calculagraph;scores recorder; MCU; LED display目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 篮球赛计时计分器发展过程 (2)1.1.2 篮球赛计时计分器研究目的与意义 (2)1.2 课题任务及要求 (3)1.3 课题内容及安排 (3)第2章篮球赛计时计分器的总体方案论证 (4)2.1 篮球赛计时计分器的硬件方案论证 (4)2.2 篮球赛计时计分器的软件方案论证 (5)2.3 篮球赛计时计分器部分器件方案论证 (6)2.3.1 硬件译码与软件译码的比较 (6)2.3.2 CD4511与MC14495的比较 (8)第3章篮球赛计时计分器的硬件设计 (11)3.1 球赛计时计分器的工作原理 (11)3.2 计时电路的设计 (11)3.2.1 计时电路的工作原理 (12)3.2.2 赛程时间设置 (13)3.2.3 赛程时间启/停设置 (14)3.3 计分电路的设计 (14)3.3.1 计分电路的工作原理 (14)3.3.2 比分交换控制的实现 (14)3.3.3 比分刷新控制器 (14)3.3.4 比分校正控制电路 (16)3.4 报警电路设计 (16)3.5 单片机的选择 (17)3.6 显示电路的设计 (18)3.7 复位电路的设计 (20)第4章篮球赛计时计分器的软件设计 (22)4.1 监控程序设计 (22)4.2 计时显示子程序设计 (23)4.3 计分显示子程序设计 (25)4.4 LED显示子程序设计 (27)第5章篮球赛计时计分器的整体调试 (29)5.1 调试分析 (29)5.2 故障调试及解决方式 (30)5.3 联调结果 (32)结论 (35)社会经济效益分析 (37)参考文献 (38)致谢 (40)附录Ⅰ篮球赛计时计分器的硬件原理图 (41)附录Ⅱ程序清单 (42)附录Ⅲ元器件清单 (565)第1章绪论在我们生活的大千世界上,人类已进入了科学技术空前发展的信息社会。
基于单片机篮球比赛24秒计时器设计_课程设计论文
课程设计(论文)题目名称基于单片机篮球比赛24秒计时器设计课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用系、专业电气工程系、电气测控类邵阳学院课程设计(论文)任务书注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):周新邵阳学院课程设计(论文)评阅表学生姓名刘标学号0941201062系电气工程系专业班级电气测控类09电本一班题目名称基于单片机篮球比赛24秒计时器设计课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用一、学生自我总结二、指导教师评定注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
目录摘要 (I)1 篮球计时器概述 (1)1.1 篮球竞赛24秒计时器功能 (1)1.2篮球计时器实物图 (1)1.3 主要参考器件 (2)1.4 单片机的概述 (2)1.4.1 AT89C51单片机简介 (2)1.4.2 AT89C51单片机引脚功能简介 (2)2 硬件设计 (4)2.1 设计原理 (4)2.2 硬件设计流程图............................................... 错误!未定义书签。
2.2.1 功能单元模块 (5)2.3 硬件设计电路图 (7)3 软件设计 (8)3.1 程序流程图 (8)3.2 程序设计 (9)3.3 仿真及仿真结果 (12)4 课程设计体会 (15)参考文献 (16)摘要篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
以下为一个篮球比赛计时器,该计时器采用按键操作、LED显示,非常实用。
此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计,包括AT89C51、6个八段显示LED、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。
基于单片机计时器设计
基于单片机计时器设计本文主要是介绍一款基于单片机的篮球比赛的计时器的设计。
本次设计系统主要以74LS192单片机作为主控设备,从而就能够实现精确的篮球比赛24秒计时。
这样不仅在正规的篮球比赛中使用,而且还可以在学校、企业的篮球比赛中使用,而且设计成本价格低廉,也能够充分的发挥起作用,提升篮球比赛的严谨性和规范性。
标签:单片机篮球比赛计时器74LS192一、基于单片机计时器的设计思路以及工作原理的分析1.设计思路本次设计的计数器的功能在于能够实现24秒计时的作用。
而设计的计数器的控制电路则能够实现计数器的自动清零、启动设备以及暂停、定时、警报灯功能。
在本次设计中,使用了在篮球比赛中广泛使用的七段数码管来作为输出显示屏,从而显示时间。
并且计时器可以启动、暂停以及连续等功能。
能够非常便捷的实现断点计时的功能。
如果计时器从24逐渐减到零,那么就会自动发出光电警报。
在本次设计的计时器中还有中途计时的功能,从而对于篮球比赛的时间追踪也有很好的实现,在很多正规的篮球比赛中广泛的应用。
对于篮球比赛的计时器的常规功能包括了:当进攻方开始进攻,计时器开始24秒倒数,当到零时,就会发出警报。
那么裁判就需要判罚进攻球队24秒违例。
当然,在实现这一功能时,也是基于使用单片机计数器74LS192从而实现。
而对于警报提示,当计数器从24逐渐降低到零时,则会自动发出警报音,而这部分功能就是基于位移寄存器以及门电路实现生成的。
2.基本原理本次单片机计时器的结构包括了脉冲发生器、计数器、译码器以及输出/输入电路以及警报电路和控制电路构成的。
即时电路是基于递减计时实现的,也就是每隔1秒,计时器就自动减1,并且计数器和控制电路就是本次系统的主要部分。
而且计数器和控制电路也是本次系统的主要模块部分。
如果计时器工作后,从24数字开始递减,并且最终递减到零后,那么显示器就会输出00,并且也会发出光电警报型号。
而74LS192单片机以及共阴极七段LED显示器就共同构成了译码现实线路。
单片机程序设计报告比赛计时计分器样本
一、设计目本设计是基于ATMEGA48单片机比赛计时计分器,运用8路7段LED数码管作为显示屏件,采用3乘3矩阵式键盘作为输入,重要用于各种体育比赛记录分数,在此设计中共接入了2个四位一体7段LED数码管显示屏,第一种显示屏为一种倒数计时,第二个显示屏为两队得分。
本设计中倒数计时器时间为40分钟,可以进行开始计时、暂停计时操作,分别通过S3_1、S3_2按钮实现,并通过蜂鸣器表达与否操作成功,时间通过1个四位一体7段LED数码管显示屏显示,前两位为分钟数,后两位为秒数。
本设计中可以对两队得分进行加1分、加2分、加3分操作,分别通过S1_1、S1_2、S1_3、S2_1、S2_2、S2_3按钮实现,并通过蜂鸣器不同工作方式表达与否操作成功与所加分值。
得分通过1个四位一体7段LED数码管显示屏显示,每队得分显示两位数,显示范畴为0~99分。
本设计可以进行清零操作,清零后倒计时恢复40分钟,得分均为0,通过S3_3按钮实现,并通过蜂鸣器表达与否操作成功。
二、设计思路本设计中由AVR核心板、数码管、蜂鸣器、3乘3矩阵键盘四某些构成。
电路中PORT_B 端口连接数码管,显示八位,完毕倒计时与记录每队得分,PORT_C与3乘3矩阵键盘相连,由按键控制完毕初始化、开始与暂停计时以及加分功能,PORT_D与蜂鸣器端口相连,依照所加得分不同,开始与暂停计时,初始化,蜂鸣器有不同应答方式。
本设计中程序重要分为两个某些,即暂停计时时显示与开始计时时显示。
暂停计时时与开始计时时都可以对每队加分,初始化。
三、设计电路图图一接口模块电路图二蜂鸣器电路图三 8路7段LED数码管电路图四 3*3矩阵控制键盘电路四、设计过程1、关闭硬件实验平台电源。
2、将下载器与主控单片机下载口P5相连。
3、使用3条2*5排线连接P10和P14端口、P11和P19端口、P13和P4端口,从电路图上分析,PB口与LED显示屏相连,PC口与3*3矩阵按键相连,PD口与蜂鸣器相连。
基于单片机的棋类计时器设计
基于单片机的棋类计时器设计棋类比赛是一种极具竞争性的活动,常常需要计时器来确保比赛的公平性和准确性。
基于单片机的棋类计时器是一种现代化的计时工具,能够实现精确计时、自动统计比分等功能,受到越来越多的赛事组织和棋手的青睐。
基于单片机的棋类计时器可以由多个模块组成,包括计时模块、人机交互模块、显示模块和控制模块等。
其中计时模块是最为关键的模块,它能够通过微处理器对时间进行精确控制和计算。
单片机可以使用内部定时器来实现计时,也可以使用外部时钟模块实现更加精准的计时功能。
通过编程,可以实现不同的计时模式,比如计时速度、加时等等。
同时,单片机还可以进行数据存储和统计,统计比赛时间、步数等信息,能够帮助用户更好地了解比赛情况。
人机交互模块是计时器中另一个重要的模块。
通过人机交互模块,用户可以选择不同的计时模式、设置时间、开始和暂停计时等功能。
一般来说,人机交互模块包括按键、旋钮和液晶显示屏等部分。
按键和旋钮可以实现调整计时器的设置和启动/停止计时等功能,而液晶显示屏可以显示当前的计时状态、比分、电量等信息。
同时,设计者还可以使用LED灯等元件来进行提示和提醒,提醒用户比赛时间或者其他信息。
显示模块是另一个重要的组成部分。
棋类计时器的显示部分有多种设计,比如数码管、液晶显示屏等。
液晶显示屏通常采用资源占用较少并且图形化显示的晶体管显示屏幕,显示效果新颖、美观、清晰,而且耗电低、寿命长,可以保证比赛的连续性。
同时,也可以使用背光功能来方便用户在光线不佳的场合下观察计时器。
设计者还可以使用压敏式触摸按钮等元件,让用户能够更方便地对计时器进行操作。
最后,控制模块是计时器的灵魂所在。
单片机可以通过编程,将不同的模块进行融合,并控制每个模块的工作状态。
在实现定时、统计比分的同时,还可以进行数据处理、报警等功能。
通过控制模块的完美设计,基于单片机的棋类计时器能够在最大程度上提高计时精度和可靠性。
总之,基于单片机的棋类计时器能够提高比赛的公平性和实用性,实现准确统计和显示计时情况,是一种非常实用的比赛辅助工具。
基于51单片机计时器设计与实现
不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征,即它们的技术特征均不尽相同,硬件特征取决于单片机芯片的内部结构,用户要使用某种单片机,必须了解该型产品是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等,这些信息需要从生产厂商的技术手册中得到。软件特征是指指令系统特性和开发支持环境,指令特性即我们熟悉的单片机的寻址方式,数据处理和逻辑处理方式,输入输出特性及对电源的要求等等。开发支持的环境包括指令的兼容及可移植性,支持软件(包含可支持开发应用程序的软件资源)及硬件资源。要利用某型号单片机开发自己的应用系统,掌握其结构特征和技术特征是必须的。
3.2设计原理....................................................
3.3系统的硬件构成........................................
3.3.1系统电路组成..............................................
摘要
近年来,随着单片机档次的不断提高,功能的不断完善,其应用日趋成熟,应用领域日趋扩大,特别是工业测控、尖端武器和日用家电等领域更是因为有了单片机而生辉增色.单片机应用技术已成为一项新的工程应用技术.本毕业设计正是以AT89S51单片机为中心设计的篮球比赛计时器。虽然篮球比赛计时器电路功能比较简单,但是设计它的意义在于能使学生将所学到的知识综合应用,提高动手实践能力.
3.5 各功能模块介绍.......
3.5.1 AT89S51芯片
3.5.2 AT89S51芯片内部结构简介
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目录前言 (1)第一章系统概述 (2)1.1单片机工作原理 (2)1.2单片机的发展 (2)1.3单片机的应用 (3)第二章核心芯片简介 (4)2.1DS1302时钟芯片 (4)2.1.2 DS1302的控制字 (5)2.1.3 DS1302的复位引脚 (5)2.1.4 DS1302的数据输入输出 (5)2.1.5 DS1302的寄存器 (6)2.2AT89S51系列单片机 (6)2.2.1 AT89S51芯片的引脚及特点 (7)2.2.2 AT89S51的主要性能参数 (10)2.2.3 AT89S51的新功能 (10)第三章设计方案 (11)3.1FPGA设计方案 (11)3.2NE555时基电路设计方案 (12)3.3单片机设计方案 (12)第四章软硬件设计 (13)4.1硬件电路设计 (13)4.1.1单片机AT89S51外围电路设计 (13)4.1.2 DS1302与单片机的接口设计 (14)4.1.3 显示设计 (15)第五章课题总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (19)单片机程序设计 (19)内容摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。
单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
本次设计以AT89S51芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个多功能的电子计时器,它由5V直流电源供电。
在硬件方面,除了CPU外,使用六个七段LED数码管来进行显示,LED采用的是动态扫描显示。
通过LED能够比较准确显示时、分。
两个简单的按键实现对时间的调整。
软件方面采用汇编语言编程。
整个电子计时器系统能完成时间的显示,调时,定时报警,计时,复位等功能。
通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路、如何控制和定时器和中断编程的基本方法,从而锻炼了我学习、设计和开发软、硬件的能力。
关键词:AT89S51;DS1302;计时器;AbstrctWith rapid development of electronic technology, control systems based on single chip has been widely used in industry, agriculture, electricity, electronics, intelligent buildings, etc., embedded micro-computer control system as a core subject and, instead of the traditional control system of conventional electronic circuits. SCM 70 years since the inception of the 20th century, with its high performance and low cost, by the people's attention and concern, a very wide application, developed rapidly. The SCM 51 SCM is the most typical and most representative one.The design AT89S51 chip as the core, supplemented by the necessary peripheral circuits, designed a multi-function electronic timer, which consists of 5V DC power supply. On the hardware side, in addition to CPU, the use of six seven-segment LED digital tube to be displayed, LED display with a dynamic scanning. Through the LED can be more accurate time in hours. Two simple keys to achieve the adjustment of the time. Software using assembly language programming. Completion of the entire electronic timer system can display the time, transfer time, time alarm, time, reset and other functions. With this design makes me a better understanding of the basic microcontroller circuit, how to control and timer, and interrupt programming, the basic methods to exercise my study, design and development of hardware and software capabilities.Key words: AT89S51; DS1302; timer;基于单片机的智能竞赛计时器设计学生姓名:马子荣指导教师:魏晋军前言《单片原理及应用》是一门技术性、应用性很强的学科,实践教学是它的一个极为重要的环节。
不论是硬件扩展、接口应用还是编程方法、程序调试,都离不开实验教学。
如果不在切实认真地抓好学生的实践技能的锻炼上下功夫,单凭课堂理论课学习,势必出现理论与实践脱节的局面。
任随书本上把单片机技术介绍得多么重要、多么实用多么好用,同学们仍然会感到那只是空中楼阁,离自己十分遥远,或者会感到对它失去兴趣,或者会感到它高深莫测无从下手,这些情况都会令课堂教学的效果大打折扣。
本次仿真设计的目的就是在理论学习的基础上,通过完成一个涉及MCS—51单片机都种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识,同时在软件编程、排版调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高,为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。
1第一章系统概述1.1 单片机工作原理单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统。
单片机是将中央处理器,随机存储器。
只读存储器,定时器芯片和I/O 接口电路集成于一个芯片上的微控制器。
单片机是靠程序的,并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
1.2 单片机的发展早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM 系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。
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全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的2Windows和Linux操作系统。
1.3 单片机的应用目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:1.在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。
例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。
2.在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。