简单篮球比赛计分器设计

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

1 设计意义与要求

1.1设计意义

体育比赛计分系统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，传递利用的信息系统。根据不同运动项目的不同比赛规则要求，体育比赛的计时计分系统包括测量类，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规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时系统是一种得分类型的系统。篮球比赛的计时系统由计时器等多种电子设备组成，同时，根据目前高水平篮球比赛要求，完善的篮球比赛计时系统设备应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，以便实现高比赛现场感，表演娱乐观众等功能目标。

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。篮球比赛计分器就是以单片机为核心的计时计分系统，由于对于单片机是刚刚学习，对于编程也不是十分熟练，故本次设计的内容相较简单，达不到正式比赛需求，仅供学习之用。

1.2设计要求

篮球比赛中，得分可分为1分、2分、3分三种情况，为防止出见加分错误要另设一减分开关，即可以实现不同的加分和纠正加分错误的功能。

2系统总体方案及硬件设计

2.1 AT89C51简介

单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定

时/计数器和多功能I/O口等计算机所需要的基本部件的大

规模集成电路，又称MCU。

其以体积小、功能全、性价比等诸多优点而独具特色，

在工业控制、尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用

领域中独占鳌头。如果说C语言程序设计课程设计的基础

课，那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能

动手等特点，成为工科学生硬件设计基础课。其管脚图如右

图所示。

图2.1 AT89C51管脚图2.2 数码管显示原理

数码管实际上是由7个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。我们分别把他命名为A,B,C,D,E,F,G,H。

图2.2 数码管内部结构图

假设我们要显示一个数字2, 那么A、B、G、E、D这5个段的发光管亮就可以了，C、F、H不亮，同时由于接法为共阳接法，那么为低电平是亮，为高电平是灭。从高往低排列，P1.7-P1.0写成二进制为01111110，把他转化为16进制则为A2H。我们可以根据硬件的接线把数码管显示数字编制成一个表格，见下表，以后直接调用就行了。

表2.1 共阳极数码管显示

显示P1.7

小数

点P1.

6

G

P1.5

小F

P1.4

E

P1.3

D

P1.

2

C

P1.1

B

P1.0

A

HE代

码

0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H

1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9H

2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4H

3 1 0 1 1 0 0 1 0 B0H

4 1 0 0 1 1 0 0 1 99H

5 1 0 0 1 0 0 1 0 92H

6 1 0 0 0 0 0 1 0 82H

7 1 1 1 1 1 0 0 0 F8H

8 1 0 0 0 0 0 0 0 80H

9 1 0 0 1 0 0 0 0 90H

数码管的接口有静态接口和动态接口两种。静态接口为固定显示方式，无闪烁，其电路可采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阳接VCC，本次课程设计由于所需数码管较少，故可用些种方法接线。这种接法占用接口多，仅能接少量数码管。

动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出，另一接口完成各数码管的轮流点亮。

2.3 系统总体方案

因所设计的篮球比赛计分器功能较少，电路结构也相对简单。只有两个部分：开关控制和数码管的显示。P0口接四个开关，分别作为比分+1、+2、+3、－1的控制按键；P1口和P3口分别按静态接口方法接两个数码管来显示比分。

采用数码管静态接法，P3口接数码管个位显示、P1口接数码管十位显示、P0口接四个开关，中间串接上电阻来作分压用，使得其高低电平能够清楚的分开从而可以实现开关上高低电平的跳变，使数码管工作。