体育比赛计分器

单片机课程设计体育比赛计分器一、设计目的1.掌握单片机定时器的设计方法2.掌握单片机扩展显示器、键盘的方法二、技术指标1．系统可适用于多项体育比赛的计分；2．键盘设置比赛的最高分数，达到最高分数时能够进行声光显示；3．能够显示比赛时间（比赛暂停时能够显示暂停间）时间到时能够进行声光显示；4．LED显示比赛分数。

三、方案对比方案一：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、正计时等各种芯片，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，因此在工业系统中这一类专用芯片实现计时功能。

方案二：利用AT89C51内部定时器|计数器进行中断定时，配合软件延时实现计时功能。

该方案节省硬件成本，并可综合运用定时器、计数器及程序设计的知识，因此本设计采用软件实现计时。

四、方案概述本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，利用七段共阳LED作为显示器件，并用74LS573作为驱动芯片。

在此设计中共接入10个七段共阳LED显示器，其中六个用于记录甲乙两队的分数，每队三个，显示分数范围可达0-999，可满足各种体育比赛需要。

另外四个用于记录比赛时间，其中两个用于显示分钟，两个用于显示秒钟，显示时间范围可达0-99分钟，也可满足各种比赛需要。

比赛分两种模式，一种为限定比赛时间，即赛前需设定比赛用时，比赛开始后进行倒计时，倒计时为零时停止比赛；另一种为限定比赛最高分数，即赛前需设定最高比赛分数，一方到达该分数即停止比赛。

为方便实现计时器和计分器调整时间和比分，设置了键盘，其中按键T和S分别代表两种模式，根据具体情况选择比赛模式。

另外有十个按键代表0-9十个数字，方便进行时间或分数的设定，其余4个按键，用于分别实现甲乙两队的加减分功能，最后还有一个按键用于实现开始和暂停功能。

最后还设计了定时报警系统，即比赛时间到或达到设定的最高分数时，扬声器发出报警声，提示比赛结束。

五、总体框图及流程图1、总体框图2、流程图六、各模块设计1、模式选择本设计分为两种模式。

第一种为设定比赛最高时长，第二种为设定比赛最高分数。

其工作原理为：按下按钮T即选择比赛最高时长模式，按下按钮S即选择比赛最高分数模式。

其中按钮T和S在矩阵键盘中，矩阵键盘中其他十四个键为0-9十个数字和甲乙两队加减分键。

2、计时电路计时电路主要有矩阵式按键，单片机，LED显示器构成。

矩阵式按键为4*4矩阵，LED 选用共阳极四位数七段数码管，段选端通过74LS573与单片机P0口相连，起到驱动作用，位选端通过反相器与单片机P2.4-P2.7相连。

其工作过程如下：比赛准备开始时，由矩阵式按键输入比赛时长。

时间设置完成后，按下启动按钮，定时器T0开始计数，采用倒计时。

比如：设定时间为45分钟，则在LED上显示“4500”四位数。

定时器T0计数60秒后中断返回，继续定时计数下一个60秒；同时则在4位LED显示器上显示“4459”四位数，这样一直持续下去，直到变成“0000”四位数时比赛结束。

如果比赛需要暂停，则按下K7键即可暂停计时。

计时电路如下图：3.计分电路计分电路有单片机，LED显示器，按键组成，其中，LED显示器选用共阳极六位数七段数码管，段选端通过74LS573与单片机P0口相连，起到驱动作用，位选端通过反相器与单片机P3.0-P3.5口相连，其中三位显示甲队分数，另外三位显示乙队分数，显示范围为0-999。

按键共四个，分别为甲队+1、-1,乙队+1、-1，分布在4*4矩阵键盘中，当其中任意一个按下时，即产生一个低电平，使单片机产生中断，从而使相应LED显示。

4、矩阵键盘5、振荡电路：本次设计要用到AT89C51的时钟振荡功能。

AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入输出端，这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一同构成自激振荡器。

当定时时间到或者达到最高分时，蜂鸣器会发出报警信号，比赛结束。

六、总电路图七、程序KEYBUF EQU 30HORG 0000HORG 0050HSTART: MOV SP,#60HMOV R1,#00HMOV R2,#00HMOV R3,#04H ;设置时间位数为4MOV R0,#40H ;键值所在地址ACALL DISPLAY ;显示加减分数MOV KEYBUF,#00HWAIT: ACALL DISPLAY1ACALL DISPLAY;=========第1行按键===============MOV P1,#0FFHCLR P1.4MOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY1LCALL DELAY10MSMOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY1 ;软件防抖动MOV A,P1ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,NK1MOV KEYBUF,#0LJMP DK ;判断是否已经输入4位数字NK1: CJNE A,#0DH,NK2MOV KEYBUF,#1LJMP DKNK2: CJNE A,#0BH,NK3MOV KEYBUF,#2LJMP DKNK3: CJNE A,#07H,NK4MOV KEYBUF,#3LJMP DKNK4: NOP ;第一行没有键按下DK1A: MOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK1A ;判断键是否放开;=========第2行按键===============NOKEY1:MOV P1,#0FFHCLR P1.5MOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY2LCALL DELAY10MSMOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY2MOV A,P1ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,NK5MOV KEYBUF,#4LJMP DKNK5: CJNE A,#0DH,NK6MOV KEYBUF,#5LJMP DKNK6: CJNE A,#0BH,NK7MOV KEYBUF,#6LJMP DKNK7: CJNE A,#07H,NK8MOV KEYBUF,#7LJMP DKNK8: NOPDK2A: MOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK2A;=========第3行按键=============== NOKEY2:MOV P1,#0FFHCLR P1.6MOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY4LCALL DELAY10MSMOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY4MOV A,P1ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,NK9MOV KEYBUF,#8LJMP DKNK9: CJNE A,#0DH,NK10MOV KEYBUF,#9LJMP DKNK10: CJNE A,#0BH,NK11ACALL TIME1NK11: CJNE A,#07H,NK12NK12: NOPDK3A: MOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK3ANOKEY4:LJMP W AIT ;第三行扫描结束DELAY10MS:MOV R6,#0FFHD1: MOV R7,#0FFHDJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETDK:CJNE R3,#00H,DK1DK1: MOV @R0,KEYBUFACALL DISPLAY1DEC R3INC R0AJMP W AIT;=========显示时间=============== DISPLAY1:MOV DPTR,#DAT1MOV A,40HMOVC A,@A+DPTRMOV P2,#01HMOV P0,AACALL DELAY2MOV A,41HMOVC A,@A+DPTRMOV P2,#02HMOV P0,AACALL DELAY2MOV DPTR,#DAT1MOV A,42HMOVC A,@A+DPTRMOV P2,#04HMOV P0,AACALL DELAY2MOV A,43HMOVC A,@A+DPTRMOV P2,#08HMOV P0,AACALL DELAY2RET;=========第4行按键=============== NOKEY3:MOV P1,#0FFHCLR P1.7MOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ TIMELCALL DELAY10MSMOV A,P1ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ TIMEMOV A,P1ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,NK13ACALL JIAJIANK13: CJNE A,#0DH,NK14AJMP JIAJIANNK14: CJNE A,#0BH,NK15ACALL YIJIANK15: CJNE A,#07H,NK16ACALL YIJIANNK16: NOPTIME: MOV C,P3.7JNC ZANTING;=========倒计时=============== TIME1:MOV A,42HMOV B,#0AHMUL ABADD A,43HJZ SS1DEC AMOV B,#0AHDIV ABMOV 42H,AMOV 43H,BACALL DISPLAY1ACALL DISPLAYACALL DELAY1SAJMP NOKEY3SS1: MOV A,40HMOV B,#0AHMUL ABADD A,41HJZ QUITMOV 42H,#05HMOV 43H,#09H ;如果秒钟为0则变为59ACALL SS2ACALL DISPLAY1ACALL DISPLAYACALL DELAY1SAJMP NOKEY3SS2:MOV A,40HMOV B,#0AHMUL ABADD A,41HDEC AMOV B,#0AHDIV ABMOV 40H,AMOV 41H,BRETQUIT:ACALL BAOJING ;倒计时为0AJMP START;=========暂停===============ZANTING: ACALL BAOJINGZANTING1:ACALL DISPLAY1ACALL DISPLAYMOV C,P3.7JNC TIME1 ;跳出暂停，继续倒计时AJMP ZANTING1RETDELAY1S: MOV 44H,#04H ;1s延时DELAY A: MOV 45H,#08HDELAYB: MOV 46H,#01HNOPDELAYC:ACALL DISPLAY1ACALL DISPLAYDJNZ 46H,DELAYCDJNZ 45H,DELAYBDJNZ 44H,DELAYARET;=========甲队加一分===============JIAJIA: MOV A,R1CJNE A,#63H,ADD0 ;如果不是99,R1加1,如果加到99,R1就置0，重新加起。