籃電子球記分牌 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告冊(cè)</p><p>　　設(shè) 計(jì) 題 目： 籃球賽電子記分牌 </p><p>　　專 業(yè)：</p><p><b>　　指 導(dǎo) 教 師：</b></p><p>　　姓 名：</p><p>　　學(xué) 號(hào)：</p&

2、gt;<p><b>　　2012年12月</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多用單片機(jī)作控制的計(jì)時(shí)記分系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，如用單片機(jī)控制LCD液晶顯示的計(jì)時(shí)記分器，用單片機(jī)控制LED七段顯示的計(jì)時(shí)記分器等?；@球賽電子記分牌是根據(jù)籃球比賽特點(diǎn)設(shè)計(jì)的獨(dú)立的信息采集、分配

3、、評(píng)判和顯示的系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)比賽分?jǐn)?shù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、快捷處理和呈現(xiàn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)原理簡單，主要采用AT89C51單片機(jī)作為微控制器，集合數(shù)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(shù)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(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)在充分考慮了籃球比賽的實(shí)際情況基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示由兩個(gè)四位數(shù)碼來實(shí)現(xiàn)，能顯示甲乙兩隊(duì)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(diǎn)，可廣泛用于學(xué)校和小團(tuán)體作為賽程記分。具有一定的實(shí)用性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：單片機(jī)，AT89C51，LED數(shù)碼管，仿真，籃球記分牌</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1</p>

5、<p>　　1.1 設(shè)計(jì)的目的和意義1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1</p><p>　　第二章 總體設(shè)計(jì)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(shù)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(jī)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(shè)計(jì)7</p><p>　　4.2 指示燈設(shè)計(jì)9</p><p>　　第五章 系統(tǒng)調(diào)試與測試10</p><p>　　5.1 系統(tǒng)調(diào)試10</p><p>　　5.2 測試結(jié)果11</p><p><b>　　結(jié) 論1

8、2</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)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(shè)計(jì)任務(wù)與要求</p><p>

9、;　　1.1 設(shè)計(jì)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(dòng)翻動(dòng)記分牌記分，工作方式單一。由于種種弊端，電子記分板已經(jīng)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(huì)逐漸取代傳統(tǒng)的電子記分牌。電子記分板根據(jù)籃球比賽的特點(diǎn)，采用單片機(jī)為核心控制LED數(shù)碼管，具有亮度高、可視性好、功耗小、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)；具有性能穩(wěn)定，尺寸適中，運(yùn)輸安裝方式靈活，物美價(jià)廉等特點(diǎn)，特別適用于小

10、型籃球體育館和露天運(yùn)動(dòng)場。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：籃球賽電子記分牌 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求： </b></p><p>　　（1）分別設(shè)計(jì)籃球比賽甲乙兩個(gè)隊(duì)的記分牌；</p><p>　?。?）能實(shí)現(xiàn)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(gè)指示燈基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)為兩個(gè)指示燈，作分別指示。</p><p>　　第二章 總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　本系統(tǒng)采用單片機(jī)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(shù)碼管顯示。數(shù)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(shù)碼管有共陰共陽之分。以共陽數(shù)碼管為例，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。因此每個(gè)數(shù)碼管有8個(gè)接口。根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行選擇。 </p><

13、p>　　2.2 按鍵控制模塊</p><p>　　采用獨(dú)立按鍵。每個(gè)獨(dú)立按鍵與單片機(jī)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(gè)按鍵，因此選者獨(dú)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(shí)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(shè)計(jì)將其劃分為三個(gè)模塊，下面將對(duì)各個(gè)模塊逐一介紹。</p><p>　　3.1 數(shù)碼管顯示模塊

15、</p><p>　　數(shù)碼管也叫LED數(shù)碼管，它是一種專門用來顯示數(shù)字的器件，led數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，led數(shù)碼管根據(jù)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(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)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(shù)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(gè)獨(dú)立按鍵，Ke1、K2、K3、K4、K5分別于單片機(jī)的P1^0、P1^1、P1^2、P1^3、P1^7連接，

17、每個(gè)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(gè)獨(dú)立按鍵分別實(shí)現(xiàn)了比賽兩只隊(duì)伍的得分值的改變。具體標(biāo)號(hào)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(jī)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(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)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(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)器組合在單個(gè)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(gòu)成，復(fù)位電路由10uF的電解電容構(gòu)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(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也采用了模塊化的設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)</b></p><p>　　本系統(tǒng)中單片機(jī)的主要功能就是利用內(nèi)部的定時(shí)器計(jì)時(shí)，并隨時(shí)接受按鍵控制模塊的信息，將比賽的得分顯示LED數(shù)碼管上。</p><p>　　K1、K2、K3鍵配合程序所設(shè)定的端口控制比賽的加分，開始時(shí)，當(dāng)K1按下，甲隊(duì)加一分；當(dāng)K2按下，加兩

22、分；當(dāng)K3按下，加三分；K4鍵配合程序所設(shè)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(shè)計(jì)</b></p><p>　　開始運(yùn)行時(shí)，黃燈亮，表示選中了甲隊(duì)記分牌，當(dāng)K5按下，綠燈亮，表示選中了乙隊(duì)記分牌。程序流程如圖4-2所示。</

23、p><p>　　圖4-2指示燈設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　第五章 系統(tǒng)調(diào)試與測試</p><p><b>　　5.1 系統(tǒng)調(diào)試 </b></p><p>　　軟件調(diào)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(cuò)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(guān)的元器件，將各個(gè)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(jī)上，開始運(yùn)行仿真。</p><p>　　（1）出現(xiàn)了以下問題，如圖5-1所示。</p><p><b>　　圖5-1</b></p><

25、p>　?。?）發(fā)現(xiàn)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(jié)果 </b></p>&l

26、t;p>　　本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較好，單片機(jī)最小系統(tǒng)能正常工作，經(jīng)過調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題并將問題解決后，按鍵模塊能實(shí)現(xiàn)控制功能，LED數(shù)碼管顯示模塊能根據(jù)按鍵模塊輸入的控制信息進(jìn)行顯示，指示燈模塊能按按鍵模塊輸入控制信息和程序設(shè)定的要求顯示。仿真結(jié)果全圖如附錄二所示。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本次基于單片機(jī)的籃球比賽電子記分牌是針對(duì)傳

27、統(tǒng)籃球比賽人工翻動(dòng)比分牌的改進(jìn)，解決籃球比賽時(shí)計(jì)分與計(jì)時(shí)準(zhǔn)確方便和靈活適用的問題。系統(tǒng)總體電路由單片機(jī)最小系統(tǒng)、LED數(shù)碼管顯示模塊、5個(gè)獨(dú)立按鍵控制模塊LED指示燈模塊構(gòu)成。四個(gè)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(diào)試，實(shí)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)的基本功能，左邊的數(shù)碼管顯示甲隊(duì)比賽的得分，右邊數(shù)碼管顯示乙隊(duì)比賽的得分。五個(gè)按鍵能完成程序的要求對(duì)比分的調(diào)整進(jìn)行控制，指示燈在記分牌切換時(shí)發(fā)生變化，給予球員和觀眾

28、指示。</p><p>　　雖然調(diào)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(xiàn)代人們的需求，有待改進(jìn)。為了使一個(gè)系統(tǒng)能夠具備多種功能，以后可以將其進(jìn)一步改進(jìn)，根據(jù)籃球比賽的特點(diǎn)，讓這個(gè)系統(tǒng)能夠記分，也可以計(jì)時(shí)，蜂鳴器在規(guī)定的時(shí)間段鳴叫，給球員和觀眾提示。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.單片機(jī)原

29、理與應(yīng)用技術(shù)/江力主編；蔡駿，王艷春，董澤芳副主編.—北京：清華大學(xué)出版社，2006（2007重印）</p><p>　　2.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)/樓然苗，李光飛編著./--2版--北京：北京航空航天大學(xué)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(shù)碼管的段選（低電平有效）</p><p>　　

31、;P2.0-P2.3接數(shù)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(zhuǎn)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(duì)加減分判斷</p><p>　　;************************</p><p>　　;=====甲隊(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)加2分程序==</p><p><b>　　LOOP4:</b></p><p>　　JB P1.1,LOOP5</p><p>　　JNB P1.1,

43、$</p><p><b>　　LJMP JIA4</b></p><p>　　;====乙隊(duì)加3分程序==</p><p><b>　　LOOP5:</b></p><p>　　JB P1.2,LOOP6</p><p>　　JNB P1.2,$</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(duì)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(duì)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(duì)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(zhuǎn)到甲乙切換</b></p><p>　　;******************</p><

57、p>　　;延時(shí)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(shù)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(jié)束程序</b></p><p>　　;****************