-篮球比赛计分器课程审计

东北石油大学课程设计任务书
课程单片机原理及应用课程设计
题目篮球比赛计分器
专业班级电信087 姓名周东升学号080901140722
一、设计目的：训练学生综合运用己学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术开发工作，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调试检测。

二、设计要求：
1. 应用MCS-51单片机设计一个篮球比赛计分器；
2. 能显示2个队的当前比分；根据各自得分情况进行加1，2，3分；
3. 硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机，根据控制对象设计接口电路。

设计的单元电路必须有工作原理，器件的作用，分析和计算过程；
4. 软件设计根据电路工作过程，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；
5. 原理图设计根据所确定的设计电路，利用Protel等有关工具软件绘制电路原理图、PCB板图、提供元器件清单三、参考资料：
[1] 单片微型计算机与接口技术，李群芳、黄建编著，电子工业出版社；
[2] 单片机原理及应用，张毅刚编著，高等教育出版社；
[3] 51系列单片机及C51程序设计，王建校，杨建国等编著，科学出版社；
[4] 单片机原理及接口技术，李朝青编著，北京航空航天大学出版社；
完成期限2012.3.5—2012.3.9
指导教师
专业负责人
2012年 3 月2 日
一、电路原理
1．电路原理及用途
本课题以增强型单片机AT89C51为核心，设计制作篮球比赛计分器。

针对篮球比赛中有得1、2、3分，有时还会出现加分错误的情况，本人设计的简易篮球赛计分器主要通过按键实现以下功能：能够进行加1、2、3分；能够进行减1分。

并通过3个数码管进行显示。

根据前面的设计的任务的要求，本设计任务主要具有以下几个模块：单片机模块；按键模块；数码显示模块。

本设计由单片机模块部分植入主程序，通过按键部分进行加1、2、3分以及减1分操作，最终在3个LED数码管上显示结果。

本系统是以C语言作为编辑语言，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3个7段共阳LED显示器，分别表示个位，十位，百位用于记录该队的分数， 3个LED显示器显示范围可达到0~999分，能够满足篮球比赛的需要。

并设置有4个按键：K1，K2,K3,K4。

当比赛队得1分时，按下k1键加1分，得2分时按k2键加2分，得3分时按下k3键加3分。

如分数计错需减分时，每按一次k4键减1分。

2．设计框图
二、设计步骤和调试过程
1、总体设计电路
2、模块设计和实验程序
单片机模块
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。

AT89C51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ATMEL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AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。

AT89C51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，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。

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。

本设计P1口接四个开关，分别作为比分+1、+2、+3、－1分的控制按键；P0、P2口和P3口分别按静态接口方法接两个数码管来显示比分。

按键模块
根据设计要求，该篮球赛计分器共有4个按键：K1、K2、K3、K4，分别实现的功能是加1、2、3分和减1分。

K1与P1的1脚相连，K2与P1的2脚相连，K3脚与P1的3脚相连，K4键与P1的4脚相连，4个按键共用一个地端，如图所示。

●数码显示模块
本设计显示部分采用的是7段共阳LED数码管显示，LED就是发光二极管，相对LET来说它的优势在于节能环保，保护视力，使用寿命长等优点。

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。

假设要显示一个数字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，把它转化为16进制则为
A2H
●试验程序
#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int 初始化
sbit P10=P1^0; 按键k1
sbit P11=P1^1; 按键k2
sbit P12=P1^2; 按键k3
sbit P13=P1^3; 按键k4
uchar code tab[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09};
void main()
{
uchar k1=0;
while(1)
{ if(P10 == 0)
{
k1 += 1; 分数加1
while(P10 == 0);
}
if(P11 == 0)
{
k1 += 2; 分数加2
while(P11 == 0);
}
if(P12 == 0)
{
k1 += 3; 分数加3
while(P12 == 0);
}
if(P13 == 0)
{
k1 -= 1; 分数减1
while(P13 == 0);
}
if(k1 > 1000) 分数大于999，归0
k1 = 0;
P0 = tab[S1/100]; 百位
P3 = tab[S1%100/10]; 十位
P2 = tab[S1%10]; 个位
}
}
3、仿真及仿真结果分析
本次课程设计用到的仿真软件有Protues和Keil uvision。

在用Protues进行仿真之前，先要用KEIL UVISION软件将我们编写好的汇编程序编译。

具体方法是先新建一项目，之后输入编写的程序，输入完成后保存然后执行项目、编译，在目标文件夹内生成编译好的程序文件，其中*.HEX文件就是我们所需要的目的文件，在之后电路设计好后用于导入AT89C52中执行其功能。

然后在生成*.HEX 文件后，进入Protues软件，此时软件已自动打开一新建项目。

我们可直接在其中构建电路图，点击板面左侧按键P，在弹出的Pick devices对话框中进行元器件的选择，元器件都找到后，先进行排版再按照电路图连接，连接好后，双击AT89C52在弹出对话框中选择单片机中要输入的程序，在输入程序后，即可开始进行仿真了，选择执行后点击开关可观察到数码管亮，并能实现加1、加2、加3、减1功能。

4、实验调试结果
打开 Proteus 上的单片机控制步进电机电路图，点击 AT89C51 单片机，调用后缀名为.”HEX”的文件。

点击运行，观察现象，3个数码管均显示为0。

然后进行了如下操作：当按下k1键，从左往右（后同）的第3个数码管显示1，再按下k2键，第3个数码管显示3，按下k3键，第3个数码管显示6，再按下k4键，第3个数码管显示5，与设计的要求相符。

三、结论及心得体会
在这次的课程设计中，虽然在理论上对单片机有了简单基本的了解，但是在真正的动手操作中还是存在很多的不足，这些个不足有体现在自己的粗心大意上，更多的是对知识的应用上能力有所欠缺，以至完成这样一个简单的设计花费了不少时间。

但是最终通过自己的努力，查阅资料，询问同学，完成了这次的单片机的设计，在以后的学习中我也会更多的重视自己理论和实践的结合能力，提高自身综合能力。

最后，我还要感谢在此次课程设计中帮助过我的老师和同学。

在他们的鼎力帮助我才能顺利的完成了本次课程设计。

参考资料
[1] 单片微型计算机与接口技术，李群芳、黄建编著，电子工业出版社；
[2] 单片机原理及应用，张毅刚编著，高等教育出版社；
[3] 51系列单片机及C51程序设计，王建校，杨建国等编著，科学出版社；
[4] 单片机原理及接口技术，李朝青编著，北京航空航天大学出版社
[5] 李广第．《微机原理与接口技术》[M]．湖南：湖南湖南大学出版社，2006
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