【正文】 基于單片機的籃球比賽計分計時器設計 摘 要 本系統(tǒng)是采用單片機 AT89C51 作為本設計的核心原件。利用 7 段共陰 LED 作為顯示器件。在此設計中共接入了 2 個 7 段共陰 LED 顯示器，用于記錄得分和比賽時間，顯示范圍可以達到 0 到 99 分，基本滿足賽程需求。計分按照倒計時，每次計時時間為 12 分鐘，當時間暫停和開始計時時給出報警。計時是倒計時，采用定時 /計數(shù) 0 中斷，計分采用查詢的方式，查詢是否有鍵按下，如若有則跳轉(zhuǎn)到相應的計分子程序進行相應的計分。 關鍵詞： AT89C51； LED 顯示；定時計數(shù)器 單片機原理及系統(tǒng)課程設計報告 1 Abstract This system is designed by single chip microputer AT89C51 as the core ponents. Use 7 with Yin LED as a display device. In the design of the munist party of China access to the two 7 with Yin LED displays, used to record scores and game time, showing the range can reach 0 to 99 points, basic meet schedule requirements. Graded according to the countdown, timing time of 12 minutes every time, when the time to stop and start the time alarm. Timing is the countdown, using the timer/counter interrupt 0, the score with the method of query, the query whether there is a button press, if there are program to jump to the corresponding gauge molecules score accordingly. Keywords: AT89C51,LED display ,timing counter 單片機原理及系統(tǒng)課程設計報告 2 1 引言 設計要求 （ 1）能記錄整個賽程的比賽時間；（ 2）能隨時刷新甲、乙兩隊在整個過程中的比分，輸入錯誤時能夠糾正比分；（ 3）中場交換比賽場地時，能交換甲、乙兩隊比分的位置。 設計方法 本系統(tǒng)采用單片機 AT89C51 作為本設計的核心元件。利用 7 段共陽 LED 作為顯示器件。在此設計中共接入了 8 個 7 段共陽 LED 顯示器，其中 4 個用于記錄 AB隊的分數(shù)，每隊 2 個 LED 顯示器顯示范圍可達到 0~99 分，足夠滿足賽程需要，另外 4 個 LED 顯示器則用來記錄賽程時間，其中 2 個用于顯示分鐘， 2 個用于顯示秒鐘。賽程計時采用倒計時方式。即比賽前將時 間設置好，即 12 分鐘，比賽開始時啟動計時，直至計時到零為止。本設計中設立了 10 個按鍵，其中 8 個用于設置兩隊的比分， 1 個用于交換場地， 1 個用于啟動和暫停等功能。 2 設計方案及原理 器件選擇 系 統(tǒng)在設計的過程中主要選取了以下一些器件：單片機： AT89C51 ，顯示器件： 7 段共陰 LED 顯示器，按鍵 11 個，上拉電阻 2 個， 10K 歐電阻 2 個， 330PF電容 2 個，晶振一個。 芯片引腳介紹 （ 1） AT89C51 介紹 目前在單片機系統(tǒng)中，應用比較廣泛的微處理器芯片主要為 8XC5X 系列單片機。該系列單片機均采 用標準 MCS51 內(nèi)核，硬件資源相互兼容，品類齊全，功能完善，性能穩(wěn)定，體積小，價格低廉，貨源充足，調(diào)試和編程方便，所以應用極為廣泛。 AT89C51 單片機是一款低功耗，低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含4KB（可經(jīng)受 1000 次擦寫周期）的 FLASH 可編程可反復擦寫的只讀程序存儲器（ EPROM），器件采用 CMOS 工藝和 ATMEI 公司的高密度、非易失性存儲器（ NURAM）技術制造，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS51 兼容。片內(nèi)的 FLASH單片機原理及系統(tǒng)課程設計報告 3 存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲器編程器來編程 。因此，AT89C51 是一種功能強，靈活性高且價格合理的單片機，可方便的應用在各個控制領域，它的引腳圖如圖 1。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1 圖 1 AT89C51 引腳圖 （ 2） 7 段共陰 LED 顯示器 本設計中采用的是 LED 顯示器 7SEGMPX 系列。 LED 顯示器由于結構簡單，價格便宜，體積小，亮度高，電壓低，可靠性高，壽命長，響應速度快，顏色鮮艷，配置靈活，與單片機接口方便而得到廣泛應用。 LED 顯示器是由若干個發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示部件，當發(fā)光二極管導通時，相應的一個點或一個筆劃發(fā)光，控制不同組合的二極管導通，就能顯示出各 種字符。在單片機系統(tǒng)中使用最多的是如圖 2 所示的七段數(shù)碼顯示器。 圖 2 七段共陰極數(shù)碼管引腳圖（ 4 位） 單片機原理及系統(tǒng)課程設計報告 4 圖 2 中左面 8 個引腳分別是 A,B,C,D,E,F,G,DP(小數(shù)點 )，右面是四個數(shù)碼管的位選端。例如圖中 “ 1” 號引腳為低電位（共陰極）時，第一個數(shù)字顯示 7 段碼表示的數(shù)字或者字母。 3 硬件設計 計分電路設計 該電路采用查詢的方式設計，即當有鍵按下時給出低電平，再用軟件查詢的方式檢查是否有低電平，如有則顯示相應的計分。所以在設計時考慮設計相應的上拉電阻，因為按鈕不能直接和單片機的引腳相連。按 下相應按鍵可以達到本系統(tǒng)各個計分功能。各按鍵及對應功能如下： RESEAT 鍵：恢復比分和時間； A+1 鍵：顯示 A 隊分數(shù)加一； A+2 鍵：顯示 A 隊分數(shù)加二； A+3 鍵：顯示 A 隊分數(shù)加三； A1 鍵：顯示 A 隊分數(shù)減一（防止在計分時按錯的情況 )； B 隊按鍵功能同上； 換場及暫停計時 /開始計時電路設計 通過利用中斷的方法來實現(xiàn)換場及暫停計時 /開始計時，用兩個按鍵：STOP/START 和 CHANGE 分別產(chǎn)生中斷來控制開始計時 /暫停計時和場地互換功能。同樣注意，在設計電路是設計相應的上拉電阻。 計分和時 間顯示電路設計 計分和時間顯示采用四位七段共陰極數(shù)碼管（如圖 2），用單片機的 P0 口用于兩個數(shù)碼管的段選， P2 口低四位用于控制時間顯示的位選 ， P2 口的高四位用以比分顯示的位選，由于采用的是共陰極數(shù)碼管，所以要有電源和上拉電阻。 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)硬件設計根據(jù)系統(tǒng)框圖，從系統(tǒng)框圖中可以知道，該系統(tǒng)中包含了預期設計的幾個部分。而核心部分是 AT89C51 單片機，單片機在系統(tǒng)設計程序的控制下，實現(xiàn)預期功能，連線過程中，由于上拉電阻過多，所以選擇 RESPACK7 和RESPACK8 兩個排阻，使整體電路簡單美觀 ，本設計中未使用總線。系統(tǒng)原理圖如圖 7： 單片機原理及系統(tǒng)課程設計報告 5 晶 振比 賽 雙