籃球記分器的設計

1、中北大學課程設計任務書學生姓名：學號：學院：信息與通信工程學院專業(yè)：電子信息工程題 目：專業(yè)綜合實踐之單片機系統(tǒng)部分：籃球計分器設計指導教師：王偉 職稱：副教授2015年12月28日中北大學課程設計任務書2015/2016 學年第一學期學院：信息與通信工程學院專業(yè)：電子信息工程學生姓名：學號：學生姓名：學號：學生姓名：學號：題目:專業(yè)綜合實踐之單片機系統(tǒng)部分：籃球計分器設計起迄日期：12 月28 日1月8日課程設計地點：中北大學指導教師：王偉張敏娟系主任：王浩全下達任務書日期：2015年12月28 H課程設計任務書1. 設計目的：在學習專業(yè)基礎課和專業(yè)課的基礎上，主要在電子儀器、微機綜合設計與

2、實踐、單 片機與A/D和D/A和光、計、電綜合應用等幾個方面開展實踐活動，鞏固所學知識、培 養(yǎng)動手能力。2. 設計內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術參數(shù)、條件、設計要求等）:1. 設計一款能夠顯示籃球比分的記分牌。2. 通過加分按鈕可以給A隊，或B隊加分。3. 設計對調(diào)功能，更換場地后，AB隊分數(shù)互換。4. 增加局數(shù)比分功能。5. 增加比賽時間倒計時功能。6. 其他功能。3. 設計工作任務及工作量的要求（包括課程設計計算說明書（論文）、圖紙、 實物樣品等）：1)設計說明書符合要求；2)相應器件的工作原理及應用;3)系統(tǒng)工作原理圖；4)參考文獻原文不少于3篇。課程設計任務書4. 主要參考文獻:12萬

3、文略編著單片機原理及應用山 重慶：重慶大學出版社，2004.孫徳文編著.微型計算機技術M.北京：高等教育出版枕，2005.3張建勛編著.C語言程序設計教程M.北京：清華大學出版社，2008.45于海生編著.計算機控制技術M.北京：機械工業(yè)出版社，2007. 唐俊翟編著.單片機原理及應用M.北京：冶金工業(yè)出版社，2003.62006.彭為編著.單片機典型系統(tǒng)應用設計實例精講M.北京：電子工業(yè)出版社,5. 設計成果形式及要求:設計說明書及相關電路圖6. 工作計劃及進度：12月28 H - 12月31 EI：査閱資料；1月1日 1月5日：方案設計、實驗驗證;1月6日 1月7日：完成課程設計說明書;1

4、月8日：答辯。系主任審查意見:簽字：年 月 日1概述1.1設計意義目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有 單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡 通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各 種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗 衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不 用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機的學 習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 通過此次基于單片機設計的籃球計時計分系統(tǒng)，我們可以更清楚詳細的了解單片 機

5、程序設計的基本指令功能、編程步驟和技巧來講述單片機編程，并對AT89S51 單片機的結(jié)構(gòu)和原理進行講述，以及基于單片機開發(fā)應用的相關芯片的工作原 理，和相關外圍電路的設計和調(diào)試過程進一步了解，有助于今后的工作和學習生 活。本次設計用由AT89S51編程控制LCD作顯示的球賽計時計分系統(tǒng)。該系統(tǒng)具 有賽程時間暫停，及時刷新甲、乙雙方的成績等功能。它具有價格低廉，性能穩(wěn) 定，操作方便并且易于攜帶等特點。廣泛適合各類學?；蛘咝⌒蛨F體作為賽程計 時計分。1. 2系統(tǒng)的主要功能本系統(tǒng)有三項主要主要功能：1.設計一款能夠顯示籃球比分的記分牌。2.通 過加分按鈕可以給A隊，或B隊加分。3.設計對調(diào)功能，更換

6、場地后，AB隊 分數(shù)互換。4.增加局數(shù)比分功能。5.增加比賽時間倒計時功能。2硬件方案設計及描述2.1方案選擇及設計思想通過分析之后我們覺得此次設計主要是兩大模塊，一是系統(tǒng)顯示模塊，二是 單片機設計模塊，在顯示模塊的設計中，開始想到了常用的LED顯示，但是考慮 的后續(xù)硬件實現(xiàn)的復雜性（超過10以上的LED實物連接將十分復雜），于是選取 了方便但是沒有接觸過的LCD顯示，因此也導致了一定程度的難度，在選取單片 機方面，我們選取了課堂上講授的51單片機，對于簡單的輸入和輸出控制，51 機顯然最合適，51單片機是8位的，釆用總線結(jié)構(gòu)，但是具有變成控制簡便， 接口簡單，工作可靠，價格經(jīng)濟，能耗少，容易

7、實現(xiàn)系統(tǒng)小型化等特點。因為籃球計分系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)比較簡單，只有按鍵控制和數(shù)碼顯示兩個部分， P0 口接12個開關，分別作為比分的加一，加二，加三，減一，設置節(jié)次，暫停, 交換場地的按鍵控制。P2 口和P3 口控制LCD的比分及時間顯示。該系統(tǒng)包括 AT89S51,時鐘及復位電路，按鍵電路，及LCD顯示器。該電路控制簡單，清晰 明了，用LCD液晶顯示，避免了用LED的復雜接線，便于實體硬件電路的焊接。2. 2原理框圖1602a LCD引腳號引腳名電平輸入/輸岀作用1Uss電源地2Ucc電源”5U）3Uee對比調(diào)整電壓4RS0/1輸入肌捕入指令 誦入數(shù)據(jù)5R/W9/1輸入X冋LCD與入揭食或數(shù)據(jù) 侶

8、從LCD誘取信息6E輸入使能信號，1叩旁取信息1-0（下降沿）齡指令7DBO0/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線Hne0（最低位）8DB10/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線lin"9DB20/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線Iine210DB30/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線1口陰11DB"0/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線1"期12DB50/1輸入/輸岀數(shù)據(jù)總線line513DB60/1輸入/輸出數(shù)據(jù)總線15"14DB70/1輸入/輸岀數(shù)據(jù)總線line"最高位）15AUCCLCD背光電源正極16K接地LCD背光電源負極復位電路圖1.1原理圖2. 3工作原理LCD顯小器該顯示器的RS, RW,

9、E端與P2相連，引腳的作用分別是：RS二0輸入指令，RS二1輸入數(shù)據(jù)，RW二0向LCD寫入指令或數(shù)據(jù)，RW二1從LCD讀取 信息，E是使能信號。D0、D7與P3相連是數(shù)據(jù)總線。時鐘電路時鐘電路在單片機系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是為保證系統(tǒng)正常工作的基 礎，在一個單片機系統(tǒng)中，時鐘是保障系統(tǒng)正常工作的基準震蕩定時信號，主要 有晶振和外圍電路組成，晶振頻率大小決定單片機的快慢，我們這里釆用的是 12MHZ,另外有2個30P的電容。復位電路單片機系統(tǒng)的復位電路我們采用的是上電加按鈕的復位電路形式，電阻釆用 220歐的阻值，采用22 u的電容。按鍵電路本設計共有12個設置按鍵，分別為+1, +2, +

10、3, -1,暫停，設置節(jié)次按鍵 和交換場次按鍵。2.4電路圖FQOCO FQVi&1IQ2A(C »ni*03 intMbimagmAVtR5戸P2O«5 P2W»2UX«2>21<K!5P6 wPlfl P1I 的2 013 pu P1S PU AV町 ihwdravro W2*ri "時3軟件設計流程及描述3.1系統(tǒng)模塊層次結(jié)構(gòu)圖32程序流程圖定時器0, LCD初始化3. 3源程序代碼#include <reg51.h>#include Hmtiins.hH_nop_();延時函數(shù)用#define uchar

11、 unsigned char#define umt unsigned mtdefine Lcd_Port P3 定義數(shù)據(jù)端 I 丨define KEY JOPO鍵盤接 I I sbitRW = P2A2;sbit RS = P2T;定義和LCM的連接端門sbit E = P2A5;sbit Busy = P3A7;sbit speaker=PlAO;uchai data keytemp.key;uchai L=0;uchai k=0;uchai c = 0;uchai b=0;uchai j=0;uchai e=l;uchai d = 0;uchai hour =24;uchai houil=

12、0;uchai niin = 11;uchai sec = 59; 賦初值uchai data flag=0x00;bit flag_kev=0;uchai code Lcddata = "0123456789:“;/uclw code Lcddata12=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,Oxff.Oxbf;*函數(shù)名稱:Timei-OLut*功能描述:定時器0初始化*/ void TimeiOInit(void)TMOD=0xll;TH0 = 0x3c;TLO = OxbO;THl=-10300/256;TLl=-1

13、0300%256;/25MS 定時初值(T1 計時用)ETO=1;ET1=1;TRO=1;TR1=1;EA=1; *函數(shù)名稱:IsrTmierO*功能描述：TO 50mS中斷程序* */void IsrTimerO(void) mtemipt 1 using 1 /TO 50mS 中斷程序 static uchar count = 0;THO = 0x3c;TLO = OxbO;count+;if(count =20) 定時 Is 時間到count = 0;sec;if(sec = 0) /1分鐘時間到if(nun = 0) /I小時時間到inin = 0;EA=0;speakei-speak

14、er;elsesec = 59;niiii-;void IsrTimerl(void) mtemipt 3 using 3/T1 50mS 中斷程序uchar i=0jn=0,a=0:static uchar ta20ins= 0;THi=-10300/256;TLl=-10300%256;ta20nis-H-；if(ta20ms= 1) 定時 Is 時間到ta20nis=0:houil;if(hour 1 =-l) /I 分鐘時間到 hour- ;houil =99;if(houi-=0)hour=24;hourl=0;k=l;/EA=0;L=l；speakei- speaker;wliil

15、e(a<=2)wliile(m<=225) for(i=0;i<=225 ;i+) a+;m+;speakei-1;*函數(shù)名稱:Delay*功能描述：延時子程序，延時S*/void Delay(uchai-1) uchai a;wliile(t != 0)fbr(a = 0; a < 125; a+)；嚴* *函數(shù)名稱 :Read_Busy*功能描述：讀忙信號判斷* */void Read_Busy(void) uchai i=50;Lcd_Pon=0xff:RS = 0;RW= 1;E=l；wliile(i-)&&Busy)； E=0;嚴*:*函數(shù)名稱

16、*功能描述:Write_Conun:寫指令函數(shù) ok*/void Wnte_Coinin(uchai- lcdconun) Read_Busv();RS = 0;RW = 0;E=l；Lcd_Poit=lcdconun;E = 0; *函數(shù)名稱:Write_Chai*功能描述：寫字符函數(shù) ok*/void Write_Char(umt num)/ 寫字符函數(shù) Read_BusyQ；RS= 1;RW = 0;E=l；Lcd_Poit = Lcddatanum;E = 0; *函數(shù)名稱 :Write_Data*功能描述：寫數(shù)據(jù)函數(shù)ok* */void Wnte_Data(uchai lcddata

17、) Read_Busv();RS= 1;RW = O;E=l；Lcd_Poit = lcddata;E = 0;*函數(shù)名稱 :IniCLCD*功能描述：初始化LCD*/void Init_LCD(void)/Delay(400);稍微延時，等待LCM進入工作狀態(tài)Wnte_Coimn(0x38); /8 位 2 行 5*8Wnte_Coimn(0x0c);顯示開/關，光標開閃爍開Wnte_Coiiun(OxO 1); 清顯示W(wǎng)nte_Coimn(0x06); /文字不動，光標右移 Wnte_Coiiun(0x02); 光標歸位嚴*函數(shù)名稱:Show_Tiine*功能描述:LCD上顯示當前時間*/

18、void Show_Tune(void) _Wnte_Coiiun(0x80+0x08); 顯示首地址Wnte_Char( hour /10 );顯示小時Wnte_Char( hour % 10);Wnte_Char( 10);/ 顯示W(wǎng)rite_Chai( hourl / 10 );/顯示小時Wnte_Char( hourl % 10);Write_Conun(0x80+0x4b);Wnte_Char( nun / 10 ); 顯示分鐘Write_Char( min % 10 );Wnte_Char( 10);/ 顯示W(wǎng)nte_Char( sec / 10 ); /顯示秒Wnte_Char(

19、 sec % 10 );WriteC omm(0x80+0x45);Write_Chai( c / 10 );Write_Chai( c% 10);Wnte_Coinin(0x85);Wnte_Char(d / 10);Write_Chai(d % 10);* 按鍵掃描函數(shù)/*void keyscan()uchai i5t=0xef,temp=0;/1110 1111KEY_IO=OxOf;keyt 亡 mp=(KEY_IO)&0x0e;if(keytemp?=O)/0000 0000 ;0000 1000: 0000 0100; 0000 0010; 0000 0001;Delay(

20、20);fbi(i=0;i<4;i+)KEY_IO=t;keytemp=(KEY_IO)&0x(k;if(keytemp! =0& flag_key=O)flag_key=l;switch(kevtemp)case OxO8:key=O*3+i;break;case 0x04:key=l *4+i;break;case 0x02 :key=2 *4+i;break;default: break;switch(kev)case 0: c+; j=1 ;if(c>=99) Wnte_Coimn(0x84);Write_Data(r 1 *);d=0;b=0;break;

21、casel:c+;c+;j=l ;if(c>=99) Write_Conun(0x84);Wiite_Data(, 1 ');d=0;b=O;break;case 2: c-H-;c+;c+;if(c>=99)Wnte_Coinin(0x84);Write_Data(, 1 ,);d=0;j=l;b=O; break;4:d卄;if(d>=99) Wdte_Comm(0x80+0x44);WntjDataC 1 )；c=O;b=lJ=0:break;5:d卄;d+;if(d>=99) Wnte_Coimn(0x80+0x44);Wnte_Data(,r);c=0

22、;b=l;j=O;break;6:d卄;d+;d+;if(d>=99) Wnte_Coinin(0x80+0x44);Write_Data(, 1 );c=0;b= l;j=0;break; case 8:if(b=l)d-;if (d=0) d=O;if(j=l) c-;break;case 9:if (k=l)houi-24;EA=EA;speakei-l;L=0:k=0;break;case 10: e+;if (e=5)e= 1 ;Write_Conmi(0x80+0x0d);Wiite_Char(e% 10); break; case 3: Wiite_Conun(0x80);

23、Wnte_Data(C);Wiite_Data(rB,); Write_Data(,A,); Wnte.DataC：1);Write_Conmi(0x80+0x0d);Write_Char(e% 10);Write.DataC*);Write_Data(T);Wnte_Conmi(0x80+0x40);Write_Data(rN,);Write_Data(,B');Wnte_Data(A); WritjDataC'); temp=c;c=d;d=temp; break;case 7: Wiite_Conun(0x80);Write_Data(rN,);Write_Data(rB

24、,);Wnte.DatafA*);WHteDataC);Wnte_Conmi(0x80+0x0d);Write_Char(e% 10);Wnte_Data(rS');Write_Data(T);Wnte_Conmi(0x80+0x40);WiitjData(C);Wiite_Data(B);Wnte_Data(/A)； Wiite_Data(T); temp=c;c=d; d=temp; break;default: break;t=(t«l)0x01;jelse flag_kev=0;,* * * *函數(shù)名稱:main*功能描述:主函數(shù)*/void main(void)Im

25、t_LCD(); 初始化 LCM TunerOImtQ; 初始化定時器 Wiite_Coniin(0x80);WuteDataCN*);Wnte-Data(,B,);WntjData(A');Wnte-Data(,:r);Wiite_Coniiu(0x80+0x0d); Wnte_Char(e%10);WntjData(S);WntjData(f);Wiite_Coniin(0x80+0x40);WntjData(C);Wnte-Data(,B,);WntjData(A');Wnte-Data(,:r); while(l)Show_Tiine(); 顯示時間 kevscan();4運行結(jié)果1LGD1IW1CICBA m-drmm并ijii