篮球计时计分器报告

《单片机与接口技术》课程考核题目：考核2 篮球赛计时（计分）器设计

评价表

目录

1. 篮球计时器功能 (1)

2. 系统硬件设计 (1)

2.1系统总体方案 (1)

2.2单片机的选择 (2)

2.3时钟电路模块 (2)

2.4复位电路模块 (3)

2.5按键控制模块 (3)

2.6报警模块与指示模块 (4)

2.7数码管显示模块 (5)

3. 系统软件设计 (5)

3．1软件总体设计方案 (5)

3．2程序模块设计 (6)

3.3PROTEUS软件仿真 (7)

4. 实现及总结 (9)

附录1：硬件仿真文件 (9)

附录2：程序代码文件及hex文件 (9)

1. 篮球计时器功能

本系统是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阴LED数码管作为显示器件。在此设计中共接入了8个7段共阴LED数码管，其中，2个LED数码管用于显示24秒倒计时，当24秒倒计时到0时，LED1会亮灭5次，蜂鸣器会响5次，按下K2按键可以复位，2个LED数码管用于显示12分钟倒计时，当12分钟倒计时到0时，LED1和LED2会一直亮，蜂鸣器会一直响，按下K3按键可以复位，按下K1按键可以一起启动和停止24秒倒计时和12分钟倒计时， 2个LED数码管用于记录A队的分数，按下K4按键可以A队分数加1，按下K5按键可以A队分数减1，2个LED数码管用于记录B队的分数，按下K6按键可以B队分数加1，按下K7按键可以B队分数减1，按下K8按键可以同时清零A队和B队的分数，用于显示分数的数码管显示范围可达到0～99分，基本满足赛程需要。

2. 系统硬件设计

2.1系统总体方案

篮球计时计分器主要包括单片机控制系统、计时显示模块、计分显示模块定时报警、按键控制键盘模块。通过这几个模块的协调调工作就可以完成相应的计时计分控制和显示功能。系统总体框图如下图（图1）所示：

图1 系统硬件框图

采用AT89C51单片机最小化应用设计，定时器T0和T1中断计时，显示部分分为计时和计分显示两部分，均采用共阴极LED显示。两个显示模块均采用动态扫描显示。在本设计中P0口（P0．0－－P0．7）通过U2锁存器 74HC573作为段选输出口，通过U3锁存器 74HC573作为位选输出口。按键设置翰入采用P3口传输数据，报警输出采用P2．3

口，P1．0，P1．1。

2.2单片机的选择

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

图2 AT89C51单片机引脚功能

主要特性：与MCS-51 兼容，4K字节可编程FLASH存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24MHz，三级程序存储器锁定，128×8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。

2.3时钟电路模块

时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟是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。这里要采用11.0592MHZ

的晶振，另外有两个22pF的瓷片电容，两晶振引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入引脚。具体连接电路如图3所示：

图3 时钟电路

2.4复位电路模块

单片机系统的复位电路在这里采用的是上电＋按钮复位电路形式，其中电阻R采用220欧姆的阻值，电容采用电容值为10uF的电解电容。具体连接电路如图4所示：

图4 复位电路

2.5按键控制模块

本设计共设计了由P3口检测的8个独立按键，其功能如图5所示：

图5 按键控制电路

2.6报警模块与指示模块

本设计设计了一个蜂鸣器报警（如图6所示）和两个LED灯指示模块（如图7所示）。

图6 蜂鸣器报警电路

图7 LED指示电路

2.7数码管显示模块

本次设计在显示模块用到的是两个2位一体和四个1的共阴极数码管，有7个段码输入口（通过U2锁存器74HC573）和8个位选输入口（通过U3锁存器74HC573），采用排阻提供上拉电流数码管，以保证有足够大的电流点亮数码管，采用动态驱动，使各位数码管逐个轮流受控显示，这就是动态扫描，由于扫描速度极快，显示效果与静态显示相同。其具体图形如下图8所示:

图8 数码管显示电路

3. 系统软件设计

3．1软件总体设计方案

本次软件设计部分采用模块化程序设计，程序部分由定时器T0中断程序、定时器T1中断程序、显示延时程序、延时消抖程序（约10ms）、显示程序、按键按下否程序、LED灯指示、报警程序组成。

3．2程序模块设计

为了增加写程序的方便性及可读性，在程序开头将要用到的一些I/O口进行位定义，定义如下：

sbit dula=P2^6;

sbit wela=P2^7;

sbit led1=P1^0;

sbit led2=P1^1;

sbit ting=P3^0;

sbit fuwei24=P3^1;

sbit fuwei12=P3^2;

sbit jiaA=P3^3;

sbit jianA=P3^4;

sbit jiaB=P3^5;

sbit jianB=P3^6;

sbit fuweiAB=P3^7;

sbit beep=P2^3;

主程序流程图如图9所示：