基于單片機(jī)的籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器的設(shè)計(jì)

唐志將+彭森

摘 要：本系統(tǒng)是采用單片機(jī)AT89C51作為本設(shè)計(jì)的核心原件。利用7段共陰LED作為顯示器件。在此設(shè)計(jì)中共接入了2個(gè)7段共陰LED顯示器，用于記錄得分和比賽時(shí)間，顯示范圍可以達(dá)到0到99分，基本滿足賽程需求。計(jì)分按照倒計(jì)時(shí)，每次計(jì)時(shí)時(shí)間為12分鐘，當(dāng)時(shí)間暫停和開始計(jì)時(shí)時(shí)給出報(bào)警。計(jì)時(shí)是倒計(jì)時(shí)，采用定時(shí)/計(jì)數(shù)0中斷，計(jì)分采用查詢的方式，查詢是否有鍵按下，如若有則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的計(jì)分子程序進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)分。

關(guān)鍵詞：AT89C51；LED顯示；定時(shí)計(jì)數(shù)器

1 引言

籃球是一項(xiàng)充滿樂趣的運(yùn)動(dòng)，打籃球可以學(xué)到很多課本里沒有的東西，比如信任，合作，鼓勵(lì)等，現(xiàn)在籃球普及率已經(jīng)很高，不僅僅是專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)，也是普通老百姓的活動(dòng)，不管是走在學(xué)校里，還是公園里，甚至是鄉(xiāng)村里，都能看到籃球場(chǎng)，都能看到打籃球的人，籃球已成為我們大部分人生活里不可或缺的組成部分，每天都能聽到有人在談?wù)摶@球，說說自己喜歡的NBA巨星……因?yàn)橄矚g籃球，所以打籃球，時(shí)不時(shí)會(huì)來場(chǎng)激烈的比賽，籃球計(jì)分器將讓我們擺脫用粉筆或記分牌計(jì)分帶來的不便，輕輕松松幾個(gè)按鈕開關(guān)就能讓我們記下分?jǐn)?shù)，讓我們感受到科技給我們帶來的巨變。

2 工作原理

本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C51作為本設(shè)計(jì)的核心元件。利用7段共陽LED作為顯示器件。在此設(shè)計(jì)中共接入了8個(gè)7段共陽LED顯示器，其中4個(gè)用于記錄AB隊(duì)的分?jǐn)?shù)，每隊(duì)2個(gè)LED顯示器顯示范圍可達(dá)到0～99分，足夠滿足賽程需要，另外4個(gè)LED顯示器則用來記錄賽程時(shí)間，其中2個(gè)用于顯示分鐘，2個(gè)用于顯示秒鐘。賽程計(jì)時(shí)采用倒計(jì)時(shí)方式。即比賽前將時(shí)間設(shè)置好，即12分鐘，比賽開始時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)到零為止。本設(shè)計(jì)中設(shè)立了10個(gè)按鍵，其中8個(gè)用于設(shè)置兩隊(duì)的比分，1個(gè)用于交換場(chǎng)地，1個(gè)用于啟動(dòng)和暫停等功能。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖1為系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)框圖，從系統(tǒng)框圖中可以知道，該系統(tǒng)中包含了預(yù)期設(shè)計(jì)的幾個(gè)部分。而核心部分是AT89C51單片機(jī)，單片機(jī)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序的控制下，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，連線過程中，由于上拉電阻過多，所以選擇RESPACK-7和RESPACK-8兩個(gè)排阻，使整體電路簡(jiǎn)單美觀，本設(shè)計(jì)中未使用總線。

4 計(jì)分電路設(shè)計(jì)

該電路采用查詢的方式設(shè)計(jì)，即當(dāng)有鍵按下時(shí)給出低電平，再用軟件查詢的方式檢查是否有低電平，如有則顯示相應(yīng)的計(jì)分。所以在設(shè)計(jì)時(shí)考慮設(shè)計(jì)相應(yīng)的上拉電阻，因?yàn)榘粹o不能直接和單片機(jī)的引腳相連。按下相應(yīng)按鍵可以達(dá)到本系統(tǒng)各個(gè)計(jì)分功能。各按鍵及對(duì)應(yīng)功能如下：

RESEAT鍵：恢復(fù)比分和時(shí)間；

A+1鍵：顯示A隊(duì)分?jǐn)?shù)加一；

A+2鍵：顯示A隊(duì)分?jǐn)?shù)加二；

A+3鍵：顯示A隊(duì)分?jǐn)?shù)加三；

A-1鍵：顯示A隊(duì)分?jǐn)?shù)減一（防止在計(jì)分時(shí)按錯(cuò)的情況）；

B隊(duì)按鍵功能同上；

5 系統(tǒng)仿真

根據(jù)電路連接圖連接電路，在KEIL環(huán)境下編譯鏈接裝入issue7 Professional中，修改預(yù)定參數(shù)，進(jìn)行軟件仿真，點(diǎn)擊軟件執(zhí)行鍵，最終仿真成功得到圖2所示的結(jié)果：

6 結(jié)論

這次設(shè)計(jì)對(duì)我來說試一次難得的經(jīng)歷，首先讓我對(duì)所學(xué)單片機(jī)課程有了全面的熟悉、新的認(rèn)識(shí)和深刻的理解，對(duì)于Proteus軟件有了更熟練的掌握，在設(shè)計(jì)過程中遇到了不少困難，經(jīng)過多次的努力和嘗試最終成功，當(dāng)然收獲遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于成功。電路的連接不可放過每個(gè)細(xì)節(jié)，少有疏忽就會(huì)出錯(cuò)。對(duì)電路的整體布局也相當(dāng)重要，一個(gè)好的布局對(duì)于理解和調(diào)試過程中的檢查錯(cuò)誤不可缺少，還能使整個(gè)電路美觀，便于修改和創(chuàng)新。

本次設(shè)計(jì)當(dāng)中還有想到的不足之處：設(shè)計(jì)有許多可新加的擴(kuò)展功能，例如倒計(jì)時(shí)為0時(shí)給與鳴笛提醒，24秒進(jìn)攻時(shí)間的顯示，隊(duì)員犯規(guī)次數(shù)的記錄與顯示等等，由于自己的能力有限，未能在本次設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。

在這次的實(shí)踐與學(xué)習(xí)當(dāng)中，盡管區(qū)間困難多多，但我還是從中學(xué)到了很多的新知識(shí)、新技能和解決困難的方法，也最終體驗(yàn)到了經(jīng)歷困難到最終獲得成功的那種無以言表喜悅?？傊?，本次課程設(shè)計(jì)讓我收獲頗多，也希望自己能在以后的學(xué)習(xí)當(dāng)中能堅(jiān)持這種不懈努力，迎難而上的精神。

參考文獻(xiàn)

[1] 王思明. 單片機(jī)原理及設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)教育出版社，2012.

[2] 胡輝. 單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2007.

[3] 戴佳. 51單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[4] 張涵. 基于PROTEUS的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

作者簡(jiǎn)介

唐志將，邵陽學(xué)院信息工程系電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生

通訊作者（指導(dǎo)老師）

彭森，邵陽學(xué)院信息工程系教師