单片机篮球计时计分器
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《单片机技术及其应用》
课程设计报告
题目：篮球计时计分器
班级：通信本科1班
学号：
姓名：
同组人员：
指导教师：敏
2014年12月15日
篮球计时计分器
1概述
1.1单片机简介
单片机，全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），即把组成微型计算机的各个功能部件如中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）、定时器/计数器以及串行通信接口等（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）都集成在一块芯片上，构成的一个完整的微型计算机。
图3-1时钟电路
3.2
本设计中共设有7个按键，各个按键均有对应的功能。仿真电路如下图所示：
图3-2按键控制电路
3.3
本设计中计时时间显示模块采用一个4位一体7段式共阴极数码管显示，计分分数显示模块采用两个两位一体7段式共阴极数码管分别显示甲乙两队得分。并且使用74hc573芯片驱动该数码管，使数码管正常显示。其具体电路如图3-3所示。
本次设计的篮球计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统，由计时器，计分器，综合控制器等组成。
1.2课程设计的意义
单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中。
由于单片机的集成度很高、功能强、通用性好、特别是它的体积小、重量轻、功耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等优点、使得单片机得到了迅速推广应用、已远远超出了计算机科学的领域。
单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机—AT89系列单片机。它不但具有一般MCS-51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点。此次设计中所用到的AT89S52就是其中典型的代表。
3
3.1
在单片机应用系统中，时钟电路提供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。这里采用的是12MHz的晶振，两个电容选用的是330pF的瓷片电容，晶振的两个引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入引脚。具体连接电路如图3-1所示。
通过此次基于单片机设计的篮球计时计分系统，我们可以进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，更清楚详细的了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧。对此次的单片机课程设计，我们可以在将来的工作和学习中加以应用。
1.3设计的任务和要求
任务：设计一个用于赛场的篮球计时计分器。
要求：1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间。
2、能随时刷新甲、乙两队在整个过程中的比分。
3、中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。
4、比赛结束时，能发出报警声。
2系统总体方案
2.1 系统总体方案设计
本设计篮球计时计分器主要包括一下五部分：按键输入模块，单片机控制系统、计时时间显示模块、计分分数显示模块和定时报警模块。通过单片机控制系统输出信号来控制计时显示模块、计分显示模块和定时报警模块的正常显示和工作，同时单片机还不断扫描键盘输入状态，接收键盘的输入控制信号，进而调整输出。系统总体框图如下图（图2-1）所示。
STC89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个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， 片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52 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。
图2-1系统总体框图
2.2 单片机选择
STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
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Biblioteka Baidu。篮球计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统，由计时器，计分器，综合控制器和24秒控制器等组成。
STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，STC89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
（a）时间显示模块
（b）甲、乙对分数显示
图3-3显示模块电路
3.4
报警电路模块由蜂鸣器加三极管驱动组成，不仅实现了定时报警功能，而且还可以在按下按键时发出按键声音。具体电路如图3-4所示：
图3-4报警模块电路
4 系统的
4.1
本设计软件设计部分采用模块化程序设计，程序部分由主程序、延时子程序、T0中断服务程序、按键扫描子程序、数码管显示子程序、定时设置子程序、结束报警显示子程序。程序的总流程图如图4-1所示。
课程设计报告
题目：篮球计时计分器
班级：通信本科1班
学号：
姓名：
同组人员：
指导教师：敏
2014年12月15日
篮球计时计分器
1概述
1.1单片机简介
单片机，全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），即把组成微型计算机的各个功能部件如中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）、定时器/计数器以及串行通信接口等（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）都集成在一块芯片上，构成的一个完整的微型计算机。
图3-1时钟电路
3.2
本设计中共设有7个按键，各个按键均有对应的功能。仿真电路如下图所示：
图3-2按键控制电路
3.3
本设计中计时时间显示模块采用一个4位一体7段式共阴极数码管显示，计分分数显示模块采用两个两位一体7段式共阴极数码管分别显示甲乙两队得分。并且使用74hc573芯片驱动该数码管，使数码管正常显示。其具体电路如图3-3所示。
本次设计的篮球计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统，由计时器，计分器，综合控制器等组成。
1.2课程设计的意义
单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中。
由于单片机的集成度很高、功能强、通用性好、特别是它的体积小、重量轻、功耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等优点、使得单片机得到了迅速推广应用、已远远超出了计算机科学的领域。
单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机—AT89系列单片机。它不但具有一般MCS-51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点。此次设计中所用到的AT89S52就是其中典型的代表。
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3.1
在单片机应用系统中，时钟电路提供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。这里采用的是12MHz的晶振，两个电容选用的是330pF的瓷片电容，晶振的两个引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入引脚。具体连接电路如图3-1所示。
通过此次基于单片机设计的篮球计时计分系统，我们可以进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，更清楚详细的了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧。对此次的单片机课程设计，我们可以在将来的工作和学习中加以应用。
1.3设计的任务和要求
任务：设计一个用于赛场的篮球计时计分器。
要求：1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间。
2、能随时刷新甲、乙两队在整个过程中的比分。
3、中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。
4、比赛结束时，能发出报警声。
2系统总体方案
2.1 系统总体方案设计
本设计篮球计时计分器主要包括一下五部分：按键输入模块，单片机控制系统、计时时间显示模块、计分分数显示模块和定时报警模块。通过单片机控制系统输出信号来控制计时显示模块、计分显示模块和定时报警模块的正常显示和工作，同时单片机还不断扫描键盘输入状态，接收键盘的输入控制信号，进而调整输出。系统总体框图如下图（图2-1）所示。
STC89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个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， 片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52 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。
图2-1系统总体框图
2.2 单片机选择
STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
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Biblioteka Baidu。篮球计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统，由计时器，计分器，综合控制器和24秒控制器等组成。
STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，STC89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
（a）时间显示模块
（b）甲、乙对分数显示
图3-3显示模块电路
3.4
报警电路模块由蜂鸣器加三极管驱动组成，不仅实现了定时报警功能，而且还可以在按下按键时发出按键声音。具体电路如图3-4所示：
图3-4报警模块电路
4 系统的
4.1
本设计软件设计部分采用模块化程序设计，程序部分由主程序、延时子程序、T0中断服务程序、按键扫描子程序、数码管显示子程序、定时设置子程序、结束报警显示子程序。程序的总流程图如图4-1所示。