【正文】 基于單片機的籃球比賽計分計時器設(shè)計 摘 要 本系統(tǒng)是采用單片機 AT89C51 作為本設(shè)計的核心原件。利用 7 段共陰 LED 作為顯示器件。在此設(shè)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(dá)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(dāng)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(yīng)的計分子程序進(jìn)行相應(yīng)的計分。 關(guān)鍵詞： AT89C51； LED顯示；定時計數(shù)器 單片機原理及系統(tǒng)課程設(shè)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(shè)計報告 2 1 引言 設(shè)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(shè)計方法 本系統(tǒng)采用單片機 AT89C51 作為本設(shè)計的核心元件。利用 7 段共陽 LED 作為顯示器件。在此設(shè)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?jǐn)?shù)，每隊 2 個 LED 顯示器顯示范圍可達(dá)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(shè)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(shè)計中設(shè)立了 10 個按鍵，其中 8 個用于設(shè)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(shè)計方案及原理 器件選擇 系 統(tǒng)在設(shè)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn) 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(yīng)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(fù)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(shù)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(shè)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(yīng)用在各個控制領(lǐng)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(shè)計中采用的是 LED 顯示器 7SEGMPX 系列。 LED 顯示器由于結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，體積小，亮度高，電壓低，可靠性高，壽命長，響應(yīng)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(yīng)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(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點或一個筆劃發(fā)光，控制不同組合的二極管導(dǎo)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(shè)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(shè)計 計分電路設(shè)計 該電路采用查詢的方式設(shè)計，即當(dāng)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(yīng)的計分。所以在設(shè)計時考慮設(shè)計相應(yīng)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(yīng)按鍵可以達(dá)到本系統(tǒng)各個計分功能。各按鍵及對應(yīng)功能如下： RESEAT 鍵：恢復(fù)比分和時間； A+1 鍵：顯示 A 隊分?jǐn)?shù)加一； A+2 鍵：顯示 A 隊分?jǐn)?shù)加二； A+3 鍵：顯示 A 隊分?jǐn)?shù)加三； A1 鍵：顯示 A 隊分?jǐn)?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(shè)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(shè)計電路是設(shè)計相應(yīng)的上拉電阻。 計分和時 間顯示電路設(shè)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(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)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(yù)期設(shè)計的幾個部分。而核心部分是 AT89C51 單片機，單片機在系統(tǒng)設(shè)計程序的控制下，實現(xiàn)預(yù)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(shè)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(shè)計報告 5 晶 振比 賽 雙 方 計