籃電子球記分牌 單片機課程設計

1、<p>　　單片機課程設計報告冊</p><p>　　設 計 題 目： 籃球賽電子記分牌 </p><p>　　專 業(yè)：</p><p><b>　　指 導 教 師：</b></p><p>　　姓 名：</p><p>　　學 號：</p&

2、gt;<p><b>　　2012年12月</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著單片機在各個領域的廣泛應用，許多用單片機作控制的計時記分系統(tǒng)也應運而生，如用單片機控制LCD液晶顯示的計時記分器，用單片機控制LED七段顯示的計時記分器等?；@球賽電子記分牌是根據籃球比賽特點設計的獨立的信息采集、分配

3、、評判和顯示的系統(tǒng)，能實現比賽分數的實時、準確、快捷處理和呈現。</p><p>　　本設計原理簡單，主要采用AT89C51單片機作為微控制器，集合數碼管和LED指示燈，通過鍵盤控制記分牌的工作狀態(tài)，通過數碼管和LED指示燈來反饋信息的籃球賽記分系統(tǒng)，并仿真實現。本設計在充分考慮了籃球比賽的實際情況基礎上設計，該系統(tǒng)的數據顯示由兩個四位數碼來實現，能顯示甲乙兩隊的比分情況，具有加分、減分、甲乙切換等功能。<

4、/p><p>　　此外，該系統(tǒng)具有低功耗、可靠性、安全性以及低成本等特點，可廣泛用于學校和小團體作為賽程記分。具有一定的實用性。</p><p>　　關鍵詞：單片機，AT89C51，LED數碼管，仿真，籃球記分牌</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 設計任務與要求1</p>

5、<p>　　1.1 設計的目的和意義1</p><p>　　1.2 設計任務與要求1</p><p>　　第二章 總體設計方案2</p><p>　　2.1 顯示模塊2</p><p>　　2.2 按鍵控制模塊2</p><p>　　2.3 指示模塊2</p><p>

6、　　2.4 總體硬件組成框圖2</p><p>　　第三章 硬件系統(tǒng)3</p><p>　　3.1 數碼管顯示模塊3</p><p>　　3.2 按鍵控制模塊4</p><p>　　3.3 LED指示燈模塊5</p><p>　　3.4 單片機最小系統(tǒng)6</p><p>　　第四

7、章 軟件系統(tǒng)7</p><p>　　4.1 主程序設計7</p><p>　　4.2 指示燈設計9</p><p>　　第五章 系統(tǒng)調試與測試10</p><p>　　5.1 系統(tǒng)調試10</p><p>　　5.2 測試結果11</p><p><b>　　結 論1

8、2</b></p><p><b>　　參考文獻13</b></p><p>　　附錄一 程序清單14</p><p>　　附錄二 仿真全圖17</p><p>　　附錄三 元件清單18</p><p>　　第一章 設計任務與要求</p><p>

9、;　　1.1 設計的目的和意義</p><p>　　目前球場記分牌在傳統(tǒng)操作模式下，采用記分員手動翻動記分牌記分，工作方式單一。由于種種弊端，電子記分板已經開始在一些大型的體育場流行起來，不僅發(fā)展速度迅猛并會逐漸取代傳統(tǒng)的電子記分牌。電子記分板根據籃球比賽的特點，采用單片機為核心控制LED數碼管，具有亮度高、可視性好、功耗小、使用壽命長等優(yōu)點；具有性能穩(wěn)定，尺寸適中，運輸安裝方式靈活，物美價廉等特點，特別適用于小

10、型籃球體育館和露天運動場。</p><p>　　1.2 設計任務與要求</p><p>　　設計題目：籃球賽電子記分牌 </p><p><b>　　設計要求： </b></p><p>　?。?）分別設計籃球比賽甲乙兩個隊的記分牌；</p><p>　?。?）能實現兩張記分牌的切換；</p

11、><p>　?。?）能按照籃球賽記分規(guī)則記分并顯示；</p><p>　　（4）將原有的一個指示燈基礎上進一步改進為兩個指示燈，作分別指示。</p><p>　　第二章 總體設計方案</p><p>　　本系統(tǒng)采用單片機AT89C51為控制核心，系統(tǒng)主要包括顯示模塊、按鍵控制模塊、指示模塊等。 </p><p><

12、b>　　2.1 顯示模塊 </b></p><p>　　采用七段碼數碼管顯示。數碼管是指將所有發(fā)光二極管的一極接到一起形成公共極，因此數碼管有共陰共陽之分。以共陽數碼管為例，共陽數碼管在應用時應將公共極接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。因此每個數碼管有8個接口。根據其實際應用進行選擇。 </p><

13、p>　　2.2 按鍵控制模塊</p><p>　　采用獨立按鍵。每個獨立按鍵與單片機I/O連接，雖然不能節(jié)省I/O口，但電路簡單、編程容易，由于本系統(tǒng)只需要五個按鍵，因此選者獨立按鍵。</p><p><b>　　2.3 指示模塊 </b></p><p>　　采用指示燈，在切換記分牌時起指示作用，能夠看得清楚明白。</p>

14、<p>　　2.4 總體硬件組成框圖</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　第三章 硬件系統(tǒng)</b></p><p>　　為使該電子記分牌更加方便和靈活，本設計將其劃分為三個模塊，下面將對各個模塊逐一介紹。</p><p>　　3.1 數碼管顯示模塊

15、</p><p>　　數碼管也叫LED數碼管，它是一種專門用來顯示數字的器件，led數碼管（LED Segment Displays）是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。led數碼管常用段數一般為7段有的另加一個小數點，還有一種是類似于3位“+1”型。位數有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，led數碼管根據LED的接法不同分

16、為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。</p><p>　　圖3-1數碼管顯示模塊電路</p><p>　　3.2 按鍵控制模塊</p><p>　　按鍵控制模塊采用4個獨立按鍵，Ke1、K2、K3、K4、K5分別于單片機的P1^0、P1^1、P1^2、P1^3、P1^7連接，

17、每個按鍵的另一端直接與地相連接，因此是低電平有效。按鍵控制模塊的電路如圖3-2所示。</p><p>　　這四個獨立按鍵分別實現了比賽兩只隊伍的得分值的改變。具體標號和功能如表3-1所示。 </p><p>　　表3-1 按鍵功能描述</p><p>　　圖3-2按鍵控制模塊電路圖</p><p>　　3.3 LED指示燈模塊</p&

18、gt;<p>　　LED指示燈模塊由兩條電路R1與D1、R2與D2組成，分別接入單片機的P3^0、P3^1口，低電平有效。LED指示燈模塊如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3LED指示燈模塊電路圖</p><p>　　3.4 單片機最小系統(tǒng)</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Prog

19、rammable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。</p><p>　　圖3-4最小系統(tǒng)模塊電路圖</p>

20、<p>　　由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。最小系統(tǒng)模塊的晶振電路由12MHz晶振和30pF的電容構成，復位電路由10uF的電解電容構成。電路如圖3-4所示。</p><p><b>　　第四章 軟件系統(tǒng)</b></p><p>　　在本設計中，系統(tǒng)的軟件設計也采用了模塊化的設計，將系統(tǒng)

21、的各部分功能編寫成子模塊的形式。</p><p><b>　　4.1 主程序設計</b></p><p>　　本系統(tǒng)中單片機的主要功能就是利用內部的定時器計時，并隨時接受按鍵控制模塊的信息，將比賽的得分顯示LED數碼管上。</p><p>　　K1、K2、K3鍵配合程序所設定的端口控制比賽的加分，開始時，當K1按下，甲隊加一分；當K2按下，加兩

22、分；當K3按下，加三分；K4鍵配合程序所設定的端口控制比賽的減分，K4按下，減一分。程序流程如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1主程序流程圖</p><p><b>　　4.2 指示燈設計</b></p><p>　　開始運行時，黃燈亮，表示選中了甲隊記分牌，當K5按下，綠燈亮，表示選中了乙隊記分牌。程序流程如圖4-2所示。</

23、p><p>　　圖4-2指示燈設計流程圖</p><p>　　第五章 系統(tǒng)調試與測試</p><p><b>　　5.1 系統(tǒng)調試 </b></p><p>　　軟件調試采用Keil軟件完成。在打開后，建新工程，選擇AT89C51處理器，接著新建文檔編輯程序，編輯完存為.ASM，把保存的.ASM文件加入到工程里。檢查無語法

24、錯誤后生成.HEX文件。程序清單查看附錄一。</p><p>　　打開仿真軟件ISIS，找到與系統(tǒng)相關的元器件，將各個元器件的引腳連接，保存到程序所在文件夾，將程序加載到AT89C51單片機上，開始運行仿真。</p><p>　?。?）出現了以下問題，如圖5-1所示。</p><p><b>　　圖5-1</b></p><

25、p>　?。?）發(fā)現問題，如圖5-2所示。</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　?。?）解決問題后，如圖5-3所示。</p><p><b>　　圖5-3</b></p><p><b>　　5.2 測試結果 </b></p>&l

26、t;p>　　本次系統(tǒng)設計結構較好，單片機最小系統(tǒng)能正常工作，經過調試發(fā)現問題并將問題解決后，按鍵模塊能實現控制功能，LED數碼管顯示模塊能根據按鍵模塊輸入的控制信息進行顯示，指示燈模塊能按按鍵模塊輸入控制信息和程序設定的要求顯示。仿真結果全圖如附錄二所示。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　本次基于單片機的籃球比賽電子記分牌是針對傳

27、統(tǒng)籃球比賽人工翻動比分牌的改進，解決籃球比賽時計分與計時準確方便和靈活適用的問題。系統(tǒng)總體電路由單片機最小系統(tǒng)、LED數碼管顯示模塊、5個獨立按鍵控制模塊LED指示燈模塊構成。四個模塊分別完成信息的處理、顯示、控制等籃球比賽記分牌的基本功能。通過軟件的仿真調試，實現了本次設計的基本功能，左邊的數碼管顯示甲隊比賽的得分，右邊數碼管顯示乙隊比賽的得分。五個按鍵能完成程序的要求對比分的調整進行控制，指示燈在記分牌切換時發(fā)生變化，給予球員和觀眾

28、指示。</p><p>　　雖然調試成功，但是該記分牌功能過于單一，只能夠記分，不能滿足現代人們的需求，有待改進。為了使一個系統(tǒng)能夠具備多種功能，以后可以將其進一步改進，根據籃球比賽的特點，讓這個系統(tǒng)能夠記分，也可以計時，蜂鳴器在規(guī)定的時間段鳴叫，給球員和觀眾提示。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.單片機原

29、理與應用技術/江力主編；蔡駿，王艷春，董澤芳副主編.—北京：清華大學出版社，2006（2007重?。?lt;/p><p>　　2.單片機課程設計指導/樓然苗，李光飛編著./--2版--北京：北京航空航天大學出版社，2012.1</p><p><b>　　附錄一 程序清單</b></p><p><b>　　ORG 0000H</

30、b></p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　;*************************</p><p>　　;P0口接數碼管的段選（低電平有效）</p><p>　　

31、;P2.0-P2.3接數碼管的位選（高電平有效）</p><p>　　;*************************</p><p><b>　　MAIN:</b></p><p>　　MOV P2,#0FFH</p><p>　　MOV P0,#0C0H</p><p>　　MOV R2,

32、#00</p><p>　　MOV R1,#00</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p>　　;************************</p><p><b>　　;鍵盤掃描程序</b></p><p>　　;*************

33、***********</p><p>　　;====判斷甲乙間的轉換===</p><p><b>　　CHENGXU:</b></p><p>　　JB P1.7,JIAYIDUI</p><p>　　JNB P1.7,$</p><p><b>　　CPL P3.0</b&g

34、t;</p><p><b>　　CPL P3.1</b></p><p><b>　　JIAYIDUI:</b></p><p>　　JB P3.0,YIDUI</p><p>　　LJMP JIADUI</p><p>　　JB P3.1,JIADUI </p>

35、;<p>　　LJMP YIDUI</p><p>　　;*****************</p><p>　　;甲 乙隊加減分判斷</p><p>　　;************************</p><p>　　;=====甲隊加1分程序===</p><p><b>　　JIA

36、DUI: </b></p><p>　　JB P1.0,LOOP1</p><p>　　JNB P1.0,$</p><p><b>　　LJMP JIA1</b></p><p>　　;=====甲隊加2分程序===</p><p><b>　　LOOP1:</b&g

37、t;</p><p>　　JB P1.1,LOOP2</p><p>　　JNB P1.1,$</p><p><b>　　LJMP JIA2</b></p><p>　　;=====甲隊加3分程序===</p><p><b>　　LOOP2:</b></p>

38、<p>　　JB P1.2,LOOP3</p><p>　　JNB P1.2,$</p><p>　　INC R2 </p><p>　　JIA2:INC R2</p><p>　　JIA1:INC R2</p><p>　　CJNE R2,#200,LP3</p><p>

39、<b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　LP3: CJNE R2,#201,LP4</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　LP4: CJNE R2,#202,LOOP3</p><p><b>　　LJMP MAIN</b&g

40、t;</p><p>　　;====甲隊減1分程序==</p><p><b>　　LOOP3:</b></p><p>　　JB P1.3,XIANSHI</p><p>　　JNB P1.3,$</p><p><b>　　DEC R2</b></p>&l

41、t;p>　　CJNE R2,#0FFH,XIANSHI</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　;====乙隊加1分程序===</p><p><b>　　YIDUI:</b></p><p>　　JB P1.0,LOOP4</p><p

42、>　　JNB P1.0,$</p><p><b>　　LJMP JIA3</b></p><p>　　;====乙隊加2分程序==</p><p><b>　　LOOP4:</b></p><p>　　JB P1.1,LOOP5</p><p>　　JNB P1.1,

43、$</p><p><b>　　LJMP JIA4</b></p><p>　　;====乙隊加3分程序==</p><p><b>　　LOOP5:</b></p><p>　　JB P1.2,LOOP6</p><p>　　JNB P1.2,$</p>&l

44、t;p>　　INC R1 </p><p>　　JIA4:INC R1</p><p>　　JIA3:INC R1</p><p>　　CJNE R1,#200,LP5</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　LP5: CJNE R1,#201,LP

45、6</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　LP6: CJNE R1,#202,LOOP6</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　;====乙隊減1分程序===</p><p><b>　　L

46、OOP6:</b></p><p>　　JB P1.3,XIANSHI</p><p>　　JNB P1.3,$</p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　CJNE R2,#0FFH,XIANSHI</p><p><b>　　LJMP MAIN&

47、lt;/b></p><p>　　;**********************</p><p><b>　　;顯示程序</b></p><p>　　;**********************</p><p>　　;====甲隊顯示掃描====</p><p><b>　　XI

48、ANSHI:</b></p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　MOV B,#100</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　LCALL CHABIAO</p><p>　　MOV P2,#02H<

49、;/p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#00H</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p><b>　　MOV B,#10</b></

50、p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　LCALL CHABIAO</p><p>　　MOV P2,#04H</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　

51、MOV P2,#00H</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　LCALL CHABIAO</p><p>　　MOV P2,#08H</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p

52、><p>　　MOV P2,#00H</p><p>　　;====乙隊顯示掃描===</p><p><b>　　MOV A,R1</b></p><p>　　MOV B,#100</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　L

53、CALL CHABIAO</p><p>　　MOV P2,#20H</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#00H</p><p><b>　　MOV A,B</b></p&

54、gt;<p><b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　LCALL CHABIAO</p><p>　　MOV P2,#40H</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p&g

55、t;<p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#00H</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　LCALL CHABIAO</p><p>　　MOV P2,#80H</p><p><b>　　MOV P0,A&

56、lt;/b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#00H</p><p>　　LJMP CHENGXU</p><p><b>　　;跳轉到甲乙切換</b></p><p>　　;******************</p><

57、p>　　;延時20ms子程序</p><p>　　;******************</p><p><b>　　DELAY:</b></p><p>　　MOV R5,#10</p><p><b>　　LOOP:</b></p><p>　　MOV R6,#0F

58、FH</p><p><b>　　DJNZ R6,$</b></p><p>　　DJNZ R5,LOOP</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;******************</p><p><b>　　;查表指令</b&g

59、t;</p><p>　　;******************</p><p><b>　　CHABIAO:</b></p><p>　　MOV DPTR,#0200H</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　RET</b></p

60、><p>　　;*********************</p><p>　　;0-9共陽數碼管顯示表</p><p>　　;*********************</p><p><b>　　ORG 0200H</b></p><p>　　DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H&

61、lt;/p><p>　　DB 92H,82H,0F8H,80H,90H</p><p><b>　　END</b></p><p>　　;*******************</p><p><b>　　;結束程序</b></p><p>　　;****************