基于AT89C51的篮球计时、计分器设计

毕业论文学生姓名张傲学号170906039学院物理与电子电气工程学院专业电子信息科学与技术题目基于AT89C51的篮球计时、计分器设计指导教师魏东旭硕士/讲师2013年5月淮阴师范学院毕业论文（设计）2摘要：本文中的系统主要使用AT89C51芯片作为核心元件，结合外部的显示电路及键盘控制电路，构成了一个篮球计时计分器。整体电路主要由AT89C51芯片、键盘控制、计分显示器和计时显示器四个模块组成。设计中主要使用Keil软件和Proteus软件。Keil软件主要用来对C语言程序进行编译。Proteus软件主要用来对硬件电路进行仿真。整个设计可以实现计分显示、计时显示和比赛结束报警等功能。设计结果表明，在篮球比赛中使用计时计分器可以准确的记录比分和比赛时间，也可以增加篮球比赛的观赏性。关键词：AT89C51，篮球，计时器，计分器淮阴师范学院毕业论文（设计）3Abstract：Inthispaper,thesystemmainlyusesAT89C51chipasacorecomponent,combinationofexternaldisplaycircuitandkeyboardcontrolcircuit,constitutingabasketballtimingscoreindicator.OverallcircuitmainlyconsistsofAT89C51chip,thekeyboardcontrol,ascoringdisplayandatimerdisplay.ThedesignMainlyusedKeilsoftwareandProteussoftware.KeilsoftwareismainlyusedtocompiletheClanguageprogram.Proteussoftwareismainlyusedforthesimulationofhardwarecircuit.Thedesigncanrealizescoringdisplay,timerdisplayandalarmfunctionsattheendofthegame.Designresultsshowthatusingthetimerinthebasketballmatchscoreindicatorcanaccuratelyrecordthescoreandthegametime.Itcanalsoaddtothelookofabasketballgame.Keywords：AT89C51,basketball,timer,scoreindicator淮阴师范学院毕业论文（设计）4目录1绪论......................................................................................................51.1设计背景..............................................................................................51.2设计目的..............................................................................................51.3设计要求..............................................................................................62系统硬件介绍......................................................................................62.1单片机概述..........................................................................................62.2AT89C51性能介绍.............................................................................62.3显示器介绍........................................................................................113硬件电路设计....................................................................................123.1系统构成框图....................................................................................123.2振荡电路............................................................................................133.3计时计分LED显示器设计..............................................................133.4控制键盘器........................................................................................154软件设计方案....................................................................................164.1篮球计时计分器总流程如图............................................................174.2计时器示流程图................................................................................184.3计分器显示流程图............................................................................195仿真与调试........................................................................................205.1软件简介............................................................................................205.2仿真结果............................................................................................21结论........................................................................................................28参考文献............................................................................................29致谢......................................................................................................30附录A硬件电路整体图......................................................................31附录B源程序......................................................................................32淮阴师范学院毕业论文（设计）51绪论本文介绍的是基于单片机控制的篮球计时计分器的发展和前景，论述其系统的组成框图，对各部分电路的功能及其器件进行论证，主要包括计分器显示电路，计时器显示电路、键盘控制电路、振荡电路等。具体论述电路的实现方案及各部分电路使用器件。并设计软件部分的程序流程图、编写相应的程序。最后，应用Proteus软件，实现了功能仿真。1.1设计背景在日常生活中单片机将我们的生活变的更加智能，许多繁琐的系统如果改由单片机进行设计，便能使系统更简洁、更智能。给人们的生活带来更大的便捷。随着现在技术发展，智能化越来越普遍，越来越给人们的生活带来改变。单片机与串口通信的结合更多地应用到各种系统中已成一种趋势。此次设计就是单片机和篮球的完美结合。现如今篮球是一项风靡全球的运动，特别是美国职业篮球的球星们更是众多球迷所喜爱的运动员。很多人很熟悉篮球，也对篮球的计时计分有所了解。篮球比赛是两个队在规定的时间内得分多少来决定胜负的，这就需要有计时计分器记录下每队的得分以及所花时间。因此篮球计时计分器就应运而生。或许许多人有着用翻牌器计分的记忆，但是根据目前高水平的篮球要求，需要更精确更及时的计时计分。以便于观众能更好的欣赏比赛，能更好的感受比赛紧张的气氛。于是就有了应用AT89C51设计的篮球计时计分器。1.2设计目的当今社会随着单片机在各个领域的广泛应用，许许多多用单片机做核心的球赛计时计分系统也随之而产生，例如用AT89C51单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，还有使用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。本次设计采用的是由AT89C51控制LED七段数码管作显示的篮球比赛计时计分器。该系统具有比赛时间设置，比赛时间暂停，甲乙双方比分累加，甲乙双方比分切换等功能。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分[1]。通过本次基于C51系列篮球计时计分器的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外接设备连接的一些方法和技巧，这主要表现在以下一些方面：淮阴师范学院毕业论文（设计）6(1)篮球赛计时计分系统包含了8051系列单片机的最小系统的构成，同时在此基础上扩展了一些外接设备。(2)可以了解到LED显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例、具体连接与编程方法。1.3设计要求（1）篮球计时计分器功能：记录比赛双方比分，可进行加减分交换场地时比分交换倒计时形式记录比赛时间比赛结束发出报警声（2）设计硬件电路图。（3）画出程序流程图、编写程序、完成编译。（4）硬件电路进行连接、调试、并完成Proteus仿真。2系统硬件介绍2.1单片机概述单片机是把一个计算机系统集成在一块半导体芯片上，其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性。单片机的内部硬件结构和指令系统主要是针对自动控制应用而设计的，所以单片机又称微控制器MCU（MicroControllerUnit）。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。单片机是通过内部的总线把计算机的各个主要部分连接到一个机构，其内部包括三种总线：地址总线、控制总线和数据总线[2]。单片机的体积小、质量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择[3]。2.2AT89C51性能介绍MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了很多品种