【正文】 學士學位畢業(yè)設計（論文）基于單片機的籃球記分計時器的系統設計學生姓名： 學生學號：指導教師：所在學院：專 業(yè)： 2013年5月東北大學本科畢業(yè)設計（論文）任務書學生姓名所在班級導師姓名導師職稱論文題目基于單片機的籃球計分記時器的系統設計題目分類214。214。1．應用與非應用類：〇工程 〇科研 〇教學建設 〇理論分析〇模擬2．軟件與軟硬結合類：〇軟件〇硬件〇軟硬結合〇非軟硬件（2類中必須各選一項適合自己題目的類型在〇內打√）主要研究內容及指標： 內容：此設計中共接入了2個四位一體7段共陰LED顯示器，一個顯示器顯示記時，另一個顯示器顯示分數，顯示范圍可達到0～99分。賽程計時采用倒計時方式，比賽開始時啟動計時，當記時為0時，指示燈亮，蜂鳴器響。指標：芯片：全靜態(tài)操作：0Hz33MHz； 工作電壓：+5V，晶振：12MHz 二極管工作電壓：主要參考文獻：[1]余發(fā)山，單片機原理及應用技術：[2] 河南理工大學電氣學院：[3] Vizimuller. RF design guidesystems, circuits, and equations [M]. Boston：Artech [4]Atmel Microcontroller 階段規(guī)劃：2013年2月25日3月12日：收集和本設計有關的資料，熟悉課題任務何要求2013年3月13日25日：硬件電路設計2013年3月26日4月11日：軟件設計2013年4月12日28日：系統仿真及調試2013年4月29日5月17日：整理論文2013年5月18日：準備答辯開題時間2013年2月25日完成論文時間2013年5月17日專家審定意見：系主任簽字：年 月 日注：1．任務書由指導教師填寫后交給學生，要求學生妥善保存。2．此任務書夾于論文扉頁與論文一并裝訂，作為論文評分依據之。摘要摘要本設計是基于單片機AT89S52的籃球計分計時器，利用七段共陰LED作為顯示器件。在此設計中共接入了2個四位一體7段共陰LED顯示器，1個四位一體七段共陰LED顯示器，用來記錄賽程時間，另一個顯示器的前兩位和后兩位分別記錄兩隊的分數，顯示范圍可達到0～99分。賽程計時采用倒計時方式，比賽開始時啟動計時，當記時為0時，指示燈亮，蜂鳴器響。關鍵詞：AT89S52 控制電路 報警電路 數碼顯示器——ABSTRACTABSTRACTThe design is based on micro controller AT89S52 time basketball scoring, using sevensegment mon cathode LED display this design, access to two four in one sevensegment mon cathode LED display, a four in one mon cathode sevensegment LED display is used to record race time, another display two before and after the two were recorded scores of the two teams, the display range of zero to NinetyNine. Race timing countdown start time, the start of the game, when the chronograph is 0, the indicator light and buzzer.Keywords: AT89S52 control circuit alarm circuit digital display 目錄目錄摘要 IABSTRACT II目錄 III1 緒論 1 1 1 1 22 系統總體方案及硬件設計 3 3 4 4 10 11 11 12 13 14 143 軟件設計 15 15 16 174 PROTEUS仿真 18 PROTEUS簡介 18 18 22結論 22參考文獻 23致謝 24附錄一 25附錄二 36前言前言 隨著信息時代的到來，電子技術在社會生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，運用單片機知識設計的電子產品成為了社會生活不可缺少的一部分，特別是在各種競技運動中，計時器成為檢驗運動員成績的一個重要工具。在許多領域中，計時器均得到普遍應用，諸如在體育比賽，定時報警器、游戲中的倒時器，交通信號燈、紅綠燈、行人燈，由此可見計時器在現代社會是何其重要的。單片機[1]，亦稱單片微電腦或單片微型計算機。它是把中央處理器（CPU）、隨機存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、輸入/輸出端口（I/0）等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。 本設計是單片機的簡單應用[2]，設計了基于單片機的籃球記時計分器的系統設計。此設計功能齊全，包括記時、計分系統以及報警系統，是應用了七段共陰極數碼管來顯示。控制系統有啟動、暫停、加分、減分以及時間的快進與回表功能，可以方便地實現藍去比賽的記時計分功能，當計時遞減到零時，記時數碼管會顯示00，同時上下半場的二極管發(fā)光、蜂鳴器響。本設計完成的中途計時功能，為了實現在許多的特定場合進行記時計分的應用做了堅實的基礎，在社會生活中具有廣泛的應用價值。　　此計時器的設計采用模塊化結構，主要由以下4個組成，即最小系統模塊、控制模塊、報警模塊以及記時、計分數碼管顯示模塊。因而采用模塊化的設計思想，使設計起來更加簡單、方便、快捷。東北大學畢業(yè)設計（論文）1 緒論 體育比賽計時計分系統是對體育比賽過程中所產生的時間,比分等數據進行快速采集記錄，加工處理，傳遞利用的信息系統。根據不同運動項目的不同比賽規(guī)則要求，體育比賽的計時計分系統包括測量類[21]，評分類，命中類，制勝類得分類等多種類型。 籃球比賽是根據運動隊在規(guī)定的比賽時間里得分多少來決定勝負的，因此，籃球比賽的計時計分系統是一種得分類型的系統?；@球比賽的計時計分系統由計時器，計分器等多種電子設備組成，同時，根據目前高水平籃球比賽要求，完善的籃球比賽計時計分系統設備應能夠與現場成績處理，現場大屏幕，電視轉播車等多種設備相聯，以便實現高比賽現場感，表演娛樂觀眾等功能目標。 由于單片機的集成度高，功能強，通用性好，特別是它具有體積小，重量輕，能耗低，價格便宜，可靠性高，抗干擾能力強和使用方便等獨特的優(yōu)點，使單片機迅速得到了推廣應用，目前已經成為測量控制應用系統中的優(yōu)選機種和新電子產品的關鍵部位。世界各大電氣廠家，測控技術企業(yè)，機電行業(yè)，競相把單片機應用于產品更新，作為實現數字化，智能化的核心部件。籃球計時計分器就是以單片機為核心的計時計分系統，由計時器，計分器，綜合控制器和24秒控制器等組成。 設計內容本設計是基于AT89S52單片機的籃球計分計時器的設計，利用7段共陰極LED作為顯示器件。在此設計中共接入了2個四位一體7段共陰極LED顯示器，其中一個四位一體7段共陰極LED顯示器的前2位用于顯示分鐘，后2位用于顯示秒鐘，另一個四位一體7段共陰極LED顯示器的前兩位和后兩位分別用于記錄甲乙隊的分數，每隊2個LED顯示器顯示范圍可達到0～99分。賽程計時采用倒計時方式，比賽開始時啟動計時，直至計時到零為止。其次，為了配合計時器和計分器校正調整時間和比分，我們特定在本設計中設立了7個按鍵，用于設置，調整時間，啟動，調整分數和暫停等功能。采用單片機控制是這個系統按鍵操作使用簡潔，LED顯示，安裝方便。 任務： 設計一個用于賽場的籃球計時計分器系統。 要求： 能記錄整個賽程的比賽時間，并能隨時實現暫停。 能隨時刷新甲、乙兩隊在整個過程中的比分。 中場交換比賽場地時，能自動交換甲、乙兩隊比分的位置。 比賽中場和結束時，能發(fā)出報警聲。 通過指示燈指示上下半場。 當比賽時間需要回倒時，能通過按鍵實現回表。 加分有誤時可通過按鍵實現減分調整。 設計意義 本設計使我進一步熟悉和掌握了單片機的內部結構和工作原理，了解了單片機應用系統設計的基本方法和步驟，掌握了單片機仿真軟件Proteus[4]的使用方法，鍵盤和顯示器在的單片機控制系統中的應用以及撰寫課程設計報告的方法。此次設計很好的將書本上的理論知識和實踐有機的聯系了起來，是我們對理論知識有了更進一步的掌握，鍛煉了我們的動手能力，同時也讓我們懂得了理論與實際相結合的意義。為以后的工作和學習提供了寶貴的經驗。 系統總體方案設計 籃球計時計分器系統主要包括單片機控制系統[5]、計時顯示模塊、計分顯示模塊、定時報警，按鍵控制鍵盤模塊。通過這幾個模塊的協調工作就可以完成相應的計時計分控制和顯示功能。這四個模塊的相互連接如圖1所示：圖1 系統總體方案設計本設計是基于AT89S52單片機[6]的籃球計時計分器，利用7段共陰極LED數碼管作為顯示器。在此設計中共接入了2個四位一體7段共陰極LED顯示器，其中一個四位一體7段共陰極LED顯示器的前2位用于顯示分鐘，后2位用于顯示秒鐘，另一個四位一體7段共陰極LED顯示器的前兩位和后兩位分別用于記錄甲乙隊的分數，每隊2個LED顯示器顯示范圍可達到0～99分。賽程計時采用倒計時方式，比賽開始時啟動計時，直至計時到零為止。 硬件電路系統設計AT89S52[8]是一個低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內含8kBytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL[15]公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS51指令系統及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S52可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。AT89S52如圖2所示，具有如下特點：40個引腳，8k Bytes Flash片內圖 2 AT89S52單片機引腳圖程序存儲器256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，復位電路模塊及報警顯示模塊。 主要性能 與MCS51單片機產品兼容； 8K字節(jié)在系統可編程Flash存儲器； 1000次擦寫周期； 全靜態(tài)操作：0Hz33MHz； 三級加密程序存儲器； 32個可編程I/O口線； 三個16位定時器/計數器； 六個中斷源； 低功耗空閑和掉電模式； 掉電后中斷可喚醒； 1看門狗定時器；引腳說明AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制