篮球比赛计时器设计

本次毕业设计的主要介绍：篮球比赛计时器。随着科技发展，篮球计时器不仅应用于NBA，CBA这样专业的篮球赛场上，也广泛应用于民用的普通赛场上，方便于每场比赛的公平公正。本设计是对脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒和12分钟倒计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。利用软件和硬件的结合实现开机自动置节计数器为第一节，节计时器为12分00秒，24秒违例为24秒。用数字显示篮球比赛当时节数，每节时间及24秒的倒计时，采用单片机串行显示。最后本文会详细叙述此电路的安装与调试，并对调试过程中出现的问题做简要说明。

关键词：篮球比赛计时器；计数器；74LS192

第一章绪论 (1)

1.1课题选题的概论 (1)

1.2课题设计的背景和意义 (2)

1.3设计的任务和要求 (2)

第二章设计思路、基本原理和框图 (3)

2.1设计思路 (3)

2.2基本原理 (3)

2.3总体设计框图 (4)

2.4硬件设计 (5)

2.4.1 555时钟芯片模块： (5)

2.4.2 74LS192计数器 (6)

2.4.3 BCD码7段译码器CD4511 (7)

2.4.4 D触发器芯片 (8)

2.4.5 YX-1型（单面）篮球计时器 (10)

2.4.6 蜂鸣器 (10)

第三章篮球计时器电路设计 (12)

3.1系统倒计时流程图 (12)

3.2秒脉冲发生器的设计 (13)

3.3秒、分倒计数器的设计 (13)

3.3.1 24秒倒计时电路 (13)

3.3.2 12分钟倒计时电路设计 (14)

3.4译码器和显示器的设计 (16)

3.5节次控制电路的设计 (17)

3.6报警电路 (18)

第四章篮球计时器软件设计 (19)

4.1 篮球计时器程序流程图 (19)

4.2 篮球计时器程序设计 (20)

第五章 Protues仿真与结果分析 (24)

5.1 Protues仿真 (24)

5.1.1 24秒倒计时仿真调试 (24)

5.1.2 12分钟倒计时仿真调试 (24)

5.1.3 节数计数单元仿真调试 (25)

5.2结果分析 (25)

第六章总结 (26)

6.1结论 (26)

6.2总结 (26)

第一章绪论

1.1课题选题的概论

在当今社会随着物质生活的提高，人们对精神文化的需求也越来越高。篮球竞技就是其中非常重要的一个方面，而计时记分系统在竞赛中更是重中之重。

20世纪末电子技术的飞速发展，基于单片的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇以至于我们的生活，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。所以应用很广，发展速度快。单片机以其一系列优点，近几年得到了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。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统若由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。而随着技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。

单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。同时，一个学习与应用单片机的新高潮正在大规模地兴起。

但是，单片机并不像传统数字电路或模拟电路那样直观，原因是除了“硬件”之外，还存在一个“软件”的因素。正是这个“软件”因素的存在，使得许多初学者怎么也弄不懂单片机的工作过程，怎么也不明白为什么将几个数送来送去，就能控制一盏灯亮／灭，就能控制一个电机变速。本设计是由编程控制LED七段数码管做显示的球赛计时计分系统。本系统具有赛程定时设置、赛程时间暂停、甲、乙双方的比分以及比赛中60秒暂停。它具有价格低廉、性能稳定、操作方便且易携带等特点、广泛适合各类学校和小团体作为赛程计时计分。

本设计就是基于单片机设计时计分系统，通过串口通信动态传输数据，使计时计分系统有了更多更完善的功能。单片机系统的硬件结构给予了篮球计分器系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的篮球计时计分器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。

1.2课题设计的背景和意义

篮球比赛在中国越来越被人们关注，同时也被更多的青少年所喜爱，本设计除了具有赛程时间计时、调整及暂停和比赛计分的功能，还具有24s倒计时的功能，并且价格低廉，操作方便且便于携带，适合于学校和小团体作为赛程计时计分工具。

从另一方面说，本设计方便了人们比赛时的积分及时工作，在某种程度上夜促进了篮球赛的开展，既有利于发展篮球这项体育运动，又有利于增强人们的体质，另外参与篮球运动的人多，也有利于篮球运动员的选拔，对我国的篮球事业也具有促进作用.

此外，该计时器经过少许修改，即去掉24s计时功能后，同样也适用于其他球类比赛的时间。

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。