一種籃球比賽計時計分裝置設(shè)計

葉子馨　王文振　任廣鵬　李東青

摘要：籃球運動經(jīng)過多年的推廣，發(fā)展極為迅速，越來越多的人加入到籃球運動當中。隨著硬件設(shè)施的完善，籃球場地條件逐年變好。不過在計分和計時上，因為成本較高，維修不方便等因素，在戶外籃球場上并沒有普及。本設(shè)計一種籃球計時計分裝置，通過數(shù)碼管顯示單元，對雙方分數(shù)和剩余時間進行顯示，同時設(shè)計功能按鍵單元，實現(xiàn)對分數(shù)的加減和時間的設(shè)置。單片機通過定時器實現(xiàn)時間的倒計時。該裝置具有體積小，攜帶方便，操作簡單，滿足籃球運動計時計分的需求。

關(guān)鍵詞：籃球計時單片機功能按鍵數(shù)碼管顯示

引言

籃球比賽中，計時計分裝置能讓比賽更具有競爭性。傳統(tǒng)的籃球計時計分都是在籃板上安裝相應(yīng)的電子設(shè)備，價格較高且需要經(jīng)常維護。因此大多籃球場都沒有計時計分裝置。本設(shè)計針對當前籃球場這種現(xiàn)狀，設(shè)計一款簡易的籃球計時計分裝置。實現(xiàn)對兩隊的分數(shù)和比賽剩余時間的顯示。

1整體設(shè)計

設(shè)計采用單片機技術(shù)、定時器技術(shù)、數(shù)碼管顯示技術(shù)等實現(xiàn)籃球比賽計時計分裝置。單片機通過定時器實現(xiàn)倒計時功能。數(shù)碼管選擇共陽數(shù)碼管，公共端接到電源上，數(shù)據(jù)顯示端接到單片機的控制引腳上。單片機將倒計時時間和比賽雙方分數(shù)分別發(fā)到三個數(shù)碼管上進行顯示。功能按鍵完成對比賽時間和雙方分數(shù)的設(shè)置。

2裝置的設(shè)計和實現(xiàn)

2.1總體設(shè)計方案

本設(shè)計的籃球計時計分裝置，主要包括電源單元、單片機單元、顯示單元、功能按鍵單元和提示單元幾個部分。其中電源單元是給整個裝置提供電源;單片機是裝置的控制核心，完成整個裝置外圍電路的控制;顯示單元實現(xiàn)倒計時時間和兩隊分數(shù)的顯示;功能按鍵是對系統(tǒng)參數(shù)進行設(shè)置;提示單元采用蜂鳴器，在比賽時間結(jié)束時進行提示?？傮w設(shè)計如圖l所示。

2.2數(shù)碼管顯示單元

數(shù)碼管在驅(qū)動上有共陰數(shù)碼管和共陽數(shù)碼管之分。本設(shè)計選擇共陽數(shù)碼管，數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成上又分為位選和段選。位選是控制具體哪一個數(shù)碼管顯示。段選是控制顯示的內(nèi)容是什么?？紤]到比賽分數(shù)最能達到100多分，因此在分數(shù)顯示上，選擇三位數(shù)碼管。比賽時間顯示上，選擇四位數(shù)碼管。詳細電路設(shè)計如圖2所示。

從圖2可知，單片機通過控制位選和段選來實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示。段選接到單片機的PO口。位選一共有10個，接到單片機P2口和P3口。為了增加單片機10口的驅(qū)動能力，PO口通過上拉電阻接到電源上。

2.3按鍵電路設(shè)計

本課題設(shè)計中，要對比賽雙方的分數(shù)進行設(shè)置，主要通過按鍵實現(xiàn)。按鍵在硬件連接上主要有獨立按鍵和矩陣按鍵等方式。其中獨立按鍵電路簡單，但需要的10口資源較多。矩陣按鍵電路設(shè)計較為復(fù)雜，但可以節(jié)省很多10口資源。本課題主要是對時間設(shè)置，比分設(shè)置，因此選擇獨立按鍵。電路如下圖3所示。

2.4主流程設(shè)計

完成硬件電路設(shè)計后，需要對系統(tǒng)軟件進行設(shè)計，首先對系統(tǒng)主流程設(shè)計，然后根據(jù)主流程邏輯完成代碼的編寫。主流程設(shè)計如圖4所示。

從圖4中可知，系統(tǒng)運行后，先進行初始化操作，然后判斷是否有按鍵按下，有的話就執(zhí)行按鍵操作。然后顯示當前的分數(shù)和比賽時間。判斷比賽是否時間到，時間到的話就終止比賽并語音提示。

2.5仿真設(shè)計

本設(shè)計在proteus下進行仿真。在元器件庫中選擇單片機、四位數(shù)碼管、三位數(shù)碼管、排阻以及蜂鳴器。電路設(shè)計后通過將編寫的軟件代碼加載進行仿真，如圖5所示。

圖5中可知當前剩余時間為10分27秒，當前A隊的得分為12分，B隊得分為8分。

3結(jié)語

本設(shè)計提出一種籃球計時計分裝置的設(shè)計方案，給出設(shè)計原理和實現(xiàn)方法。詳細介紹了數(shù)碼管顯示單元種類和具體實現(xiàn)電路，最后通過仿真驗證了設(shè)計的合理性和正確性。

參考文獻

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