基于单片机的篮球赛计时记分器设计 - 图文

第2章 篮球赛计时计分器的总体方案论证

篮球赛计时计分器的整体设计中最重要的部分是对篮球赛中的得分数据以及赛程时间处理后显示，虽然篮球比赛中很早就开始研究应用了电子计时计分器，但其稳定性和高准确度计时计分仍存在一些问题，随着科学技术的发展和电子技术的不断更新，对其稳定和高准确度计时计分的实现至今仍是生产和科研的课题。尤其是单片机已广泛应用在各个领域，计时计分器已经进入数字化，智能化时代。篮球赛计时计分器设计关键是必须考虑和解决在比赛过程中，对数据稳定、精确、客观的显示，能够抵抗各方面的干扰，给队员以及场内、场外的观众一个清晰，明了的结果，尤其对于参赛的队员特别重要，客观、清晰的显示赛场上的数据，直接影响队员的决策。

为了解决上述问题，在所研制篮球赛计时计分器中采用软硬件结合的方式，使研制成的篮球赛计时计分器具有很好的稳定性及抗干扰性，且能保持较高的精确度，很符合需要。

2.1 篮球赛计时计分器的硬件方案论证

本系统采用单片机AT89C52作为核心元器件，利用7段共阴LED作为显示器件，分别用于显示比赛过程中的时间以及甲、乙两对的分数。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。

其次，为了配合计时器和计分器校正、调整时间和比分，在本设计中特定设立了按键。分别用于刷新甲、乙两队的分数、设置赛程时间、调整赛程时间、启动赛程时间、暂停赛程时间以及刷新24秒违例显示时间等功能，使所设计的系统完全符合实际比赛中的需求。

再次，本系统还设计了定时报警系统，即比赛时间结束时，立即通过扬声器发出报警声，提示整个赛程结束。而且，当24秒违例时同样也会发出报警，提示进攻方违例。

系统硬件电路由以下几个部分组成：单片机AT89C52；计时电路；计分电路；报警电路；比赛进程显示电路；按键开关。其中计时电路完成赛程时间的设定，随时刷新的功能，系统硬件结构框图如图2.1所示。

图2.1 篮球赛计时计分器的结构框图

系统设计过程中采用单片机AT89C52作为核心元件，所以应该全面、深度掌握单片机的结构、特点以及它的工作原理，才能更好的发挥单片机的强大功能，完成本次毕业设计的任务要求。一个完整的计算机应该由运算器、控制器、存储器（ROM及RAM）和I/O接口组成。其结构框图如图2.2所示。

图2.2 单片机结构框

2.2 篮球赛计时计分器的软件方案论证

软件是整个设计的关键所在，它可以使仪器的主要功能得以实现。而在软件设计方法中，结构化设计是使用最广泛的，最有效的，所以一般都采用模块化设计的思想进行程序设计。根据这一原则和毕业设计任务书的要求，本设计的软件部分主要包括：计时显示模块，计分显示模块，24秒违例显示模块，延时模块等几大模块。各程序以模块形式进行设计，独立成章，运行过程中可以调用执行，整个篮球赛计时计分器的软件流程图如图2.3所示。

图2.3 主程序流程图

2.3 篮球赛计时计分器部分器件方案论证

在整体方案设计过程中，对方案的选择以及元器件的选择，往往会影响到，整个系统设计的成功与否。所以在方案论证中，这一环节不是可缺少的。

2.3.1 硬件译码与软件译码的比较

硬件译码即采用专用的带驱动器的LED段译码器，如CD4511，MC14495，

74LS164等。在本次设计中，选用了CD4511为LED显示器的译码芯片,使用时只要将CD4511的输入与微机系统输出端口的某4个数据位相连，而CD4511的输出直接与LED的a～g相接，便可实现对BCD码的显示。如图2.4所示为对1位BCD码的显示。

图2.4 采用CD4511译码的1位LED显示电路图

软件译码是在软件设计时，在数据段定义0～9共10个数字。在程序中利用查表指令MOVC指令进行软件译码。现假设用共阴极LED来显示数据，则可以用以下一段程序实现0～9的显示,与单片机接口图如图2.5所示。

图2.5 1位动态LED显示器电路

MOV R1，#0AH MOV R0，#00H BUF：MOV A，R0 MOV DPTR，#DATA MOVC A，@A+DPTR MOV P1，A INC R0