基于单片机的篮球记分器设计报告

1）设计一款显示篮球比分的记分牌；

   2）通过加分按钮可以给A队，或B队加分；

   3）设计对调功能，更换场地后，AB队分数互换；

   4）计时：能实现0～99分和0～59秒任意调整，具有启动、暂停、复位功能；

   5）秒计时：能实现0～99秒任意调整，具有启动、暂停、复位功能；

   6）增加局数比分功能；

   7）增加比赛时间倒计时功能；

   8）报警：0～99秒违例自动声、光报警：0～99分终场自动声响；

   9）可实现A、B两队暂停次数和犯规的显示和任意加减；

本设计是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阴LED作为显示器件。在此设计中共接入了8个7段共阴LED显示器，其中4个用于记录AB队的分数，每队2个LED显示器显示范围可达到0~99分，足够满足赛程需要，另外4个LED显示器则用来记录赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒钟。赛程计时采用倒计时方式。即比赛前将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。计时范围可达到0~99分钟，也完全满足实际赛程的需要。当比赛队A队得1分时，按下A+1键；得2分时，按下A+2键；得3分时，按下A+3键；当加分出现错误时，可以按A-1键减1分，可以达到调整分数的作用；依照同样的方法可以记录B队的得分。

采用单片机控制使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。

1. 硬件原理电路图..................................6

2. 硬件电路设计及描述.................................. 7

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。

其以体积小、功能全、性价比高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软件设计的基础课，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。

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1 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，同时由于接法为共阴接法，那么为高电平是亮，低电平是灭。从高往低排列， P1.7-P1.0写成二进制为01011011， 把他转化为16进制则为5BH。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。

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阴接GND，本次课程设计由于所需数码管不多，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。

多位一体的数码管原理和单个的差不多。

表2 共阴极数码管显示

基于单片机系统的篮球赛计时计分器的系统构成图如下图所示：

图3 系统结构图

本系统采用单片机AT89C51作为AT89C51本设计的核心元件。利用7段共阴LED作为显示器件。在此设计中共接入了8个7段共阴LED显示器，其中4个用于记录AB队的分数，每队2个LED显示器显示范围可达到0~99分，足够满足赛程需要，另外4个LED显示器则用来记录赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒钟。赛程计时采用到计时方式。即比赛前将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。计时范围可达到0~99分钟，也完全满足实际赛程的需要。

二. 硬件电路设计及描述

1.硬件原理电路

系统硬件图如下图4所示：

记分图如下图5所示:

计时图如下图6所示:

2.硬件电路设计及描述

硬件部分的设计是整个设计中的一个重要部分。在进行硬件部分设计时，首先要确定元器件，并且知道这些器件的工作原理和功能。然后才可以进行设计。本设计的硬件电路包括两部分：计时电路、计分电路。硬件电部分的设计除了硬件电路的设计，还包括PCB板的绘制。

1． 主流程图8：

2. 记分流程图9:

比分显示程序：

              键盘扫描子程序

3. 时间中断流程图10

时间中断程序：

4. 源程序代码见附录一

四.硬软件的调试过程及调试方法

1.进入比赛，先设置时间为一节或者半场。默认是12分钟（按下“A+1”进行分钟加1，按下“A-1”进行分钟减1），如图11

                              图11

2.按下“K1”开始比赛或者暂停，如图12

3.上面的液晶显示为计时显示。下面的液晶显示为分数显示“左侧为攻左半场的队的分数，右侧为攻右半场的对的分数。”换场后依然如此。

4．按下“K2”交换场地，重新计时。

5．A+1，A+2，A+3，A-1，B+1，B+2，B+3，B-1进行两队分数调整

五．课程设计心得体会

俗话说：好的开始是成功的一半。说起课程设计，最重要的就是做好设计的预习，认真的研究老师给的题目，选一个自己感兴趣的题目。其次，老师对课程设计的讲解要一丝不苟的去听去想，因为只有都明白了，做起设计就会事半功倍。最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。

本次设计，我查阅了相关书籍，做好各项准备后才开始进行设计，本次设计测试结果以及不足之处：计时电路可完成倒计时、暂停、继续等功能，在比赛时间到后可进行报警。记分电路工作正常，可完成对比分的刷新与暂存。但在测试过程中发现，在比赛上半场时间到后，不能进行比分的交换。进行分析后得出结论如下：系统电路部分设计没有原则性的错误，在制版的过程中注意了走线，因此硬件部分功能完好。但因为软件系统编写方面的疏忽，在比分交换及计时部分没有能很好的实现。除此之外，软件达到了系统的要求。

通过课程设计，发现了我们的很多不足，我们知识的很多漏洞，看到了我们的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。在这个过程中，我们也曾经因为实践经验的缺乏失落过，也曾经仿真成功而热情高涨。通过单片机课程设计，我们加深了对单片机理论的理解，学回了怎样将理论很好地应用到实际当中去，而且我们还学会了如何去培养我们的不畏困难的挑战精神，从而不断地战胜自己，超越自己，我们在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。

此次课程设计充分锻炼了我们的设计能力和团队合作能力，给我们注入了一些全新的认识，为我们以后的设计和实验奠定了基础，也为引导我们以理论结合实践起到重要意义。