单片机编程控制LED七段数码管作显示的篮球赛计时计分系统

本次设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。系统应具有赛程定时设置，赛程时间暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。
内容包括：显示、键盘、时钟等内容

•    设计说明
  

2.1需求分析

2.1.1 计分系统

分为“A队”和“B队”的“3分”，“2分”，“1分”各六个按键输入部分，以及两队比分的LED显示部分。在每次增加分数的同时，“24秒”计时恢复为初始值，“12分钟”计时暂停，等待比赛的继续进行

2.1.2 计时系统

（1）比赛开始/继续：当“比赛开始/继续”键按下后，“24s”和“12分钟”计时器开始倒计时；
（2）手动24s复位：当“24s复位” 键按下后，“24s”倒计时恢复初始值，“12分钟”倒计时暂停，等待比赛的继续；
（3）比赛暂停：“比赛暂停”键按下后，“24s”倒计时和“12分钟”倒计时均暂停，等待比赛的继续进行；
（4）自动增加比赛节数：当“12分钟”倒计时完成后，判断当前节数是否为最后一节，若不是，则节数自动增加，并“12分钟”和“24s”均恢复默认值，等待下一节比赛的进行。

2.2原理分析

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6个7段共阴LED显示器，其中2个4位LED显示器用于记录AB队的分数，每队1个4位LED显示器显示范围可达到0～999分，足够满足赛程需要；2个两位LED显示器用来记录赛程时间，其中1个用于显示分钟，1个用于显示秒钟；使用1个2位LED显示器用于显示“24s”倒计时，赛程计时均采用倒计时方式。即比赛前将时间设置好，即12分钟，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。本设计中设立了10个按键，其中6个用于设置两队的比分，1个用于比赛开始/比赛继续，1个用于暂停，1个用于手动增加比赛节数，一个用于恢复“24s”倒计时等功能。

2.3总体设计

系统主要包括单片机、LED显示电路、按键控制电路、时钟电路及复位电路等组成

2.4软硬件设计

2.4.1 硬件设计

设计思路：
（1）按键模块设计 :
按键接至P1口和P3口，按键按下时输入是低电平。键的设置如下：“A1”,“A2”，“A3”键是A队加1分、加2分，加3分键盘，B队同理。“比赛开始/比赛继续”是启动键，“比赛暂停”是暂停键。此外，还有两个按键， “24s”复位键，“增加比赛节数”键。
（2） LED显示模块设计 :
显示分为计时和计分显示两个部分，均采用共阴极LED数码管动态扫描显示，由2个四位一体和4个两位一体的共阴极数码管构成。数码管的7个段控端输出经过74HC573驱动器进行电流放大驱动接至P0口。采用动态扫描方式，在足够短的周期内，使各位数码管逐个轮流受控显示。

设计截图：

2.4.2 软件设计

软件设计采用C语言模块设计方法，程序由主程序、T0中断程序、显示程序、外部中断0程序、按键程序、初始函数、计时函数、延时函数组成。

测试结果与分析

设计采用C语言编程，在Keil C51软件编译环境中，经过编译和连接，生成十六进制的目标代码文件.hex。在硬件上，用Proteus软件绘制出原理图，经过纯电路调试无误后，将生成的目标代码文件加载到Proteus界面的AT89C51中。接着再进行软硬件联合调试，反复调试，直至所有显示及按键功能实现，直至仿真成功。

运行截图：

•    框图
  

C语言程序代码：

1. #include<reg52.h>
   
2. #include<absacc.h>
   
3. 
   
4. #define uchar unsigned char
   
5. #define uint unsigned int
   
6. 
   
7. sbit A8=P2^0;
   
8. sbit A9=P2^1;
   
9. sbit A10=P2^2;
   
10. sbit A11=P2^3;
    
11. sfr P00=0x80;
    
12. 
    
13. 
    
14. uchar code wei_1[]={0X01,0X02,0X04,0X08,0X10,0X20,0X40,0X80};
    
15. uchar code table[]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0X00,0X40};
    
16. 
    
17. uchar minute=12;  //分
    
18. uchar second=0;   //秒
    
19. uchar key_status=0;     //按键状态值
    
20. uchar scoreA=0;     //A队得分
    
21. uchar scoreB=0;     //B队得分
    
22. uchar count1=20;    //记录定时器时间
    
23. uchar match=1;      //比赛节数
    
24. uchar rule_time=24; //记录24秒规则
    
25. uchar rule_flag=0;          //记录24秒规则是否启用
    
26. 
    
27. 
    
28. /*
    
29. 初始化IO口
    
30. */
    
31. void IO_init(){
    
32.     A8=0;
    
33.     A9=0;
    
34. }
    
35. /*
    
36. 初始化时间
    
37. */
    
38. 
    
39. void time_init(){
    
40.     TMOD = 0x01;
    
41.     TH0 = (65536-50000)/256;
    
42.     TL0 = (65536-50000)%256;
    
43.     EA = 1;
    
44.     ET0 = 1;
    
45. }
    
46. /*
    
47. 延时函数
    
48. */
    
49. void delay_ms(uint z){
    
50.   uint i;
    
51.     uchar j;
    
52.     for(i=0;i<z;i++){
    
53. 
    
54.         for(j=0;j<100;j++);
    
55.     }
    
56. }
    
57. 
    
58. /*
    
59. 计时函数
    
60. */
    
61. void T0_Time() interrupt 1 using 1{
    
62.     if (count1-- == 0)
    
63.     {
    
64.         second--;
    
65.         rule_time--;
    
66.         count1 = 20;
    
67.     }
    
68.     TH0 = (65536-50000)/256;
    
69.     TL0 = (65536-50000)%256;
    
70. }
    
71. 
    
72. /*
    
73. 时间显示函数
    
74. */
    
75. void time_display(uchar w2,uchar d2){
    
76.     uchar shi1,ge1;
    
77.     shi1=d2/10;
    
78.     ge1=d2%10;
    
79. 
    
80.     P00=wei_1[w2];
    
81.     A10=1;
    
82.     A10=0;
    
83.     P00=table[shi1];;
    
84.     A8=1;
    
85.     A8=0;
    
86.     delay_ms(5);
    
87.     P00=0;
    
88.     A10=1;
    
89.     A10=0;
    
90.     A8=1;
    
91.     A8=0;
    
92. 
    
93.     P00=wei_1[w2+1];
    
94.     A10=1;
    
95.     A10=0;
    
96.     P00=table[ge1];
    
97.     A8=1;
    
98.     A8=0;
    
99.     delay_ms(5);
    
100.     P00=0;
     
101.     A10=1;
     
102.     A10=0;
     
103.     A8=1;
     
104.     A8=0;  
     
105. }
     
106. 
     
107. /*
     
108. 分数显示函数
     
109. */
     
110. void score_dispaly(uchar w2,uchar d2){
     
111.     uchar qian2,shi2,ge2;
     
112.     qian2=d2/100;
     
113.     shi2=d2%100/10;
     
114.     ge2=d2%100%10;
     
115. 
     
116.     P00=wei_1[w2];
     
117.     A9=1;
     
118.     A9=0;
     
119.     P00=table[qian2];;
     
120.     A8=1;
     
121.     A8=0;
     
122.     delay_ms(10);
     
123.     P00=0;
     
124.     A9=1;
     
125.     A9=0;
     
126.     A8=1;
     
127.     A8=0;
     
128. 
     
129.     P00=wei_1[w2+1];
     
130.     A9=1;
     
131.     A9=0;
     
132.     P00=table[shi2];
     
133.     A8=1;
     
134.     A8=0;
     
135.     delay_ms(10);
     
136.     P00=0;
     
137.     A9=1;
     
138.     A9=0;
     
139.     A8=1;
     
140.     A8=0;  
     
141. 
     
142.     P00=wei_1[w2+2];
     
143.     A9=1;
     
144.     A9=0;
     
145.     P00=table[ge2];
     
146.     A8=1;
     
147.     A8=0;
     
148.     delay_ms(10);
     
149.     P00=0;
     
150.     A9=1;
     
151.     A9=0;
     
152.     A8=1;
     
153.     A8=0;
     
154. }
     
155. 
     
156. /*
     
157. 键盘输入函数
     
158. */
     
159. void key(){
     
160.     static uchar key_new = 0, key_l;
     
161.     key_status = 0;                 
     
162.     P1 = 0x0f;
     
163.     if((P1 & 0x0f) != 0x0f)   
     
164.     {
     
165.         delay_ms(1);           
     
166.         if(((P1 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1))
     
167.         {                     
     
168.             key_new = 0;
     
169.             /*
     
170.             矩阵键盘扫描
     
171.             */
     
172.             key_l = (P1 | 0xf0);  
     
173.             P1 = key_l;
     
174.             switch(P1)
     
175.             {
     
176.                 /*
     
177.                 开始计时/比赛继续  
     
178.                 */
     
179.                 case 0x7e:
     
180.                     TR0=1;
     
181.                     rule_flag=1;
     
182.                     time_display(6,rule_time);
     
183.                     break;     
     
184.                 /*
     
185.                 暂停比赛
     
186.                 */
     
187.                 case 0x7d:
     
188.                     TR0=0;
     
189.                     break;
     
190. 
     
191.                 /*
     
192.                 加分，同时24秒清零和总计时器停止计时
     
193.                 */
     
194.                 case 0xee:
     
195.                     TR0=0;
     
196.                     scoreA +=3;
     
197.                     rule_time=24;  
     
198.                     rule_flag=0;
     
199.                     break;
     
200.                 case 0xed:
     
201.                     TR0=0;                 
     
202.                     scoreA +=2;
     
203.                     rule_time=24;  
     
204.                     rule_flag=0;
     
205.                     break;
     
206.                 case 0xeb:
     
207.                     TR0=0;
     
208.                     scoreA +=1;
     
209.                     rule_time=24;  
     
210.                     rule_flag=0;
     
211.                     break;
     
212.                 case 0xde:
     
213.                     TR0=0;
     
214.                     scoreB +=3;
     
215.                     rule_time=24;  
     
216.                     rule_flag=0;
     
217.                    break;
     
218.                 case 0xdd:
     
219.                     TR0=0;
     
220.                     scoreB +=2;
     
221.                     rule_time=24;  
     
222.                     rule_flag=0;
     
223.                     break;
     
224.                 case 0xdb:
     
225.                     TR0=0;
     
226.                     scoreB +=1;
     
227.                     rule_time=24;  
     
228.                     rule_flag=0;
     
229.                     break;
     
230.                 /*
     
231.                 增加比赛节数，同时24秒复位和总计时器复位
     
232.                 */
     
233.                 case 0xbd:
     
234.                     match++;
     
235.                     minute=12;
     
236.                     second=0;
     
237.                     TR0=0;
     
238.                     rule_time=24;  
     
239.                     rule_flag=0;
     
240.                     break;
     
241.                 /*
     
242.                 手动24秒复位
     
243.                 */
     
244.                 case 0xbe:
     
245.                     if(TR0==1){
     
246.                             rule_time=0;  
     
247.                             rule_flag=0;
     
248.                     }else{
     
249.                             rule_flag=0;
     
250.                     }
     
251.                     break;
     
252.             }  
     
253.         }         
     
254.     }
     
255.     else
     
256.     {
     
257.         key_new = 1;
     
258.     }
     
259. }
     
260. 
     
261. void main()
     
262. {
     
263.     IO_init();
     
264.     time_init();
     
265.     while(1){
     
266.         key();
     
267. 
     
268.         if(second==0){
     
269.             /*
     
270.                 判断某节比赛是否结束
     
271.             */
     
272.             if(minute==0){
     
273.                 /*
     
274.                 判断是否为最后一节比赛
     
275.                 */
     
276.                 if(match<4){
     
277.                     /*
     
278.                     计时系统恢复为默认值，比赛节数加一
     
279.                     */
     
280.                     second=60;
     
281.                     minute=11;
     
282.                     match++;
     
283.                     rule_time=24;  
     
284.                     rule_flag=0;
     
285.                 }  
     
286.                 TR0=0;
     
287.             }
     
288.             /*
     
289.             比赛分钟数减一
     
290.             */
     
291.             else {
     
292.                 second=60;
     
293.                 minute--;
     
294.             }              
     
295.         }
     
296.         /*
     
297.         24秒结束，计时器暂停和24秒复位
     
298.         */
     
299.         if(rule_time<=0){
     
300.             TR0=0;
     
301.             rule_time=24;  
     
302.         }
     
303. 
     
304.         /*
     
305.         显示
     
306.         */
     
307.         time_display(0,minute);
     
308.         time_display(2,second);
     
309.         time_display(4,match);
     
310.         time_display(6,rule_time);
     
311.         score_dispaly(1,scoreA);
     
312.         score_dispaly(5,scoreB);
     
313.     }
     
314. }

复制代码

以上的Word格式文档51黑下载地址：

单片机文档 18电3 赵俊杰.docx (540.65 KB, 下载次数: 26)

2020-12-25 09:42 上传

点击文件名下载附件
下载积分: 黑币 -5

能分享一下Proteus仿真工程吗?自己画太麻烦了

仔aa 发表于 2021-3-14 19:17
能分享一下Proteus仿真工程吗?自己画太麻烦了

你好，现在有Protus仿真程序了嘛

你好，能不能把仿真图分享一下，

吧主，求仿真图