篮球记分器的设计

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1、中北大学课程设计任务书学生姓名：学号：学院：信息与通信工程学院专业：电子信息工程题 目：专业综合实践之单片机系统部分：篮球计分器设计指导教师：王伟 职称：副教授2015年12月28日中北大学课程设计任务书2015/2016 学年第一学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：学生姓名：学号：学生姓名：学号：题目:专业综合实践之单片机系统部分：篮球计分器设计起迄日期：12 月28 日1月8日课程设计地点：中北大学指导教师：王伟张敏娟系主任：王浩全下达任务书日期：2015年12月28 H课程设计任务书1. 设计目的：在学习专业基础课和专业课的基础上，主要在电子仪器、微机综合设计与

2、实践、单 片机与A/D和D/A和光、计、电综合应用等几个方面开展实践活动，巩固所学知识、培 养动手能力。2. 设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）:1. 设计一款能够显示篮球比分的记分牌。2. 通过加分按钮可以给A队，或B队加分。3. 设计对调功能，更换场地后，AB队分数互换。4. 增加局数比分功能。5. 增加比赛时间倒计时功能。6. 其他功能。3. 设计工作任务及工作量的要求（包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、 实物样品等）：1)设计说明书符合要求；2)相应器件的工作原理及应用;3)系统工作原理图；4)参考文献原文不少于3篇。课程设计任务书4. 主要参考文献:12万

3、文略编著单片机原理及应用山 重庆：重庆大学出版社，2004.孙徳文编著.微型计算机技术M.北京：高等教育出版枕，2005.3张建勋编著.C语言程序设计教程M.北京：清华大学出版社，2008.45于海生编著.计算机控制技术M.北京：机械工业出版社，2007. 唐俊翟编著.单片机原理及应用M.北京：冶金工业出版社，2003.62006.彭为编著.单片机典型系统应用设计实例精讲M.北京：电子工业出版社,5. 设计成果形式及要求:设计说明书及相关电路图6. 工作计划及进度：12月28 H - 12月31 EI：査阅资料；1月1日 1月5日：方案设计、实验验证;1月6日 1月7日：完成课程设计说明书;1

4、月8日：答辩。系主任审查意见:签字：年 月 日1概述1.1设计意义目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有 单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络 通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各 种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗 衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不 用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学 习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 通过此次基于单片机设计的篮球计时计分系统，我们可以更清楚详细的了解单片 机

5、程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧來讲述单片机编程，并对AT89S51 单片机的结构和原理进行讲述，以及基于单片机开发应用的相关芯片的工作原 理，和相关外围电路的设计和调试过程进一步了解，有助于今后的工作和学习生 活。本次设计用由AT89S51编程控制LCD作显示的球赛计时计分系统。该系统具 有赛程时间暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩等功能。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. 2系统的主要功能本系统有三项主要主要功能：1.设计一款能够显示篮球比分的记分牌。2.通 过加分按钮可以给A队，或B队加分。3.设计对调功能，更换

6、场地后，AB队 分数互换。4.增加局数比分功能。5.增加比赛时间倒计时功能。2硬件方案设计及描述2.1方案选择及设计思想通过分析之后我们觉得此次设计主要是两大模块，一是系统显示模块，二是 单片机设计模块，在显示模块的设计中，开始想到了常用的LED显示，但是考虑 的后续硬件实现的复杂性（超过10以上的LED实物连接将十分复杂），于是选取 了方便但是没有接触过的LCD显示，因此也导致了一定程度的难度，在选取单片 机方面，我们选取了课堂上讲授的51单片机，对于简单的输入和输出控制，51 机显然最合适，51单片机是8位的，釆用总线结构，但是具有变成控制简便， 接口简单，工作可靠，价格经济，能耗少，容易

7、实现系统小型化等特点。因为篮球计分系统电路结构比较简单，只有按键控制和数码显示两个部分， P0 口接12个开关，分别作为比分的加一，加二，加三，减一，设置节次，暂停, 交换场地的按键控制。P2 口和P3 口控制LCD的比分及时间显示。该系统包括 AT89S51,时钟及复位电路，按键电路，及LCD显示器。该电路控制简单，清晰 明了，用LCD液晶显示，避免了用LED的复杂接线，便于实体硬件电路的焊接。2. 2原理框图1602a LCD引脚号引脚名电平输入/输岀作用1Uss电源地2Ucc电源”5U）3Uee对比调整电压4RS0/1输入肌捕入指令 诵入数据5R/W9/1输入X冋LCD与入揭食或数据 侶

8、从LCD诱取信息6E输入使能信号，1叩旁取信息1-0（下降沿）齡指令7DBO0/1输入/输出数据总线Hne0（最低位）8DB10/1输入/输出数据总线lin9DB20/1输入/输出数据总线Iine210DB30/1输入/输出数据总线1口阴11DB0/1输入/输出数据总线1期12DB50/1输入/输岀数据总线line513DB60/1输入/输出数据总线1514DB70/1输入/输岀数据总线line最高位）15AUCCLCD背光电源正极16K接地LCD背光电源负极复位电路图1.1原理图2. 3工作原理LCD显小器该显示器的RS, RW, E端与P2相连，引脚的作用分别是：RS二0输入指令，RS二1

9、输入数据，RW二0向LCD写入指令或数据，RW二1从LCD读取 信息，E是使能信号。D0、D7与P3相连是数据总线。时钟电路时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是为保证系统正常工作的基 础，在一个单片机系统中，时钟是保障系统正常工作的基准震荡定时信号，主要 有晶振和外围电路组成，晶振频率大小决定单片机的快慢，我们这里釆用的是 12MHZ,另外有2个30P的电容。复位电路单片机系统的复位电路我们采用的是上电加按钮的复位电路形式，电阻釆用 220欧的阻值，采用22 u的电容。按键电路本设计共有12个设置按键，分别为+1, +2, +3, -1,暂停，设置节次按键 和交换场次按键。2.4电路图

10、FQOCO FQVi&1IQ2A(C ni*03 intMbimagmAVtR5戸P2O5 P2W2UX221K!5P6 wPlfl P1I 的2 013 pu P1S PU AV町 ihwdravro W2*ri 时3软件设计流程及描述3.1系统模块层次结构图32程序流程图定时器0, LCD初始化3. 3源程序代码#include #include Hmtiins.hH_nop_();延时函数用#define uchar unsigned char#define umt unsigned mtdefine Lcd_Port P3 定义数据端 I 丨define KEY JOPO键盘接 I I

11、 sbitRW = P2A2;sbit RS = P2T;定义和LCM的连接端门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=0;uchai niin = 11;uchai sec = 59; 赋初值uchai data flag=0x00;bit flag_kev=0;uchai code Lcd

12、data = 0123456789:“;/uclw code Lcddata12=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,Oxff.Oxbf;*函数名称:Timei-OLut*功能描述:定时器0初始化*/ void TimeiOInit(void)TMOD=0xll;TH0 = 0x3c;TLO = OxbO;THl=-10300/256;TLl=-10300%256;/25MS 定时初值(T1 计时用)ETO=1;ET1=1;TRO=1;TR1=1;EA=1; *函数名称:IsrTmierO*功能描述：TO 50mS中断程序* */

13、void IsrTimerO(void) mtemipt 1 using 1 /TO 50mS 中断程序 static uchar count = 0;THO = 0x3c;TLO = OxbO;count+;if(count =20) 定时 Is 时间到count = 0;sec;if(sec = 0) /1分钟时间到if(nun = 0) /I小时时间到inin = 0;EA=0;speakei-speaker;elsesec = 59;niiii-;void IsrTimerl(void) mtemipt 3 using 3/T1 50mS 中断程序uchar i=0jn=0,a=0:s

14、tatic uchar ta20ins= 0;THi=-10300/256;TLl=-10300%256;ta20nis-H-；if(ta20ms= 1) 定时 Is 时间到ta20nis=0:houil;if(hour 1 =-l) /I 分钟时间到 hour- ;houil =99;if(houi-=0)hour=24;hourl=0;k=l;/EA=0;L=l；speakei- speaker;wliile(a=2)wliile(m=225) for(i=0;i=225 ;i+) a+;m+;speakei-1;*函数名称:Delay*功能描述：延时子程序，延时S*/void Delay

15、(uchai-1) uchai a;wliile(t != 0)fbr(a = 0; a 125; a+)；严* *函数名称 :Read_Busy*功能描述：读忙信号判断* */void Read_Busy(void) uchai i=50;Lcd_Pon=0xff:RS = 0;RW= 1;E=l；wliile(i-)&Busy)； E=0;严*:*函数名称*功能描述:Write_Conun:写指令函数 ok*/void Wnte_Coinin(uchai- lcdconun) Read_Busv();RS = 0;RW = 0;E=l；Lcd_Poit=lcdconun;E = 0; *函

16、数名称:Write_Chai*功能描述：写字符函数 ok*/void Write_Char(umt num)/ 写字符函数 Read_BusyQ；RS= 1;RW = 0;E=l；Lcd_Poit = Lcddatanum;E = 0; *函数名称 :Write_Data*功能描述：写数据函数ok* */void Wnte_Data(uchai lcddata) Read_Busv();RS= 1;RW = O;E=l；Lcd_Poit = lcddata;E = 0;*函数名称 :IniCLCD*功能描述：初始化LCD*/void Init_LCD(void)/Delay(400);稍微延时

17、，等待LCM进入工作状态Wnte_Coimn(0x38); /8 位 2 行 5*8Wnte_Coimn(0x0c);显示开/关，光标开闪烁开Wnte_Coiiun(OxO 1); 清显示Wnte_Coimn(0x06); /文字不动，光标右移 Wnte_Coiiun(0x02); 光标归位严*函数名称:Show_Tiine*功能描述:LCD上显示当前时间*/void Show_Tune(void) _Wnte_Coiiun(0x80+0x08); 显示首地址Wnte_Char( hour /10 );显示小时Wnte_Char( hour % 10);Wnte_Char( 10);/ 显示W

18、rite_Chai( hourl / 10 );/显示小时Wnte_Char( hourl % 10);Write_Conun(0x80+0x4b);Wnte_Char( nun / 10 ); 显示分钟Write_Char( min % 10 );Wnte_Char( 10);/ 显示Wnte_Char( sec / 10 ); /显示秒Wnte_Char( sec % 10 );WriteC omm(0x80+0x45);Write_Chai( c / 10 );Write_Chai( c% 10);Wnte_Coinin(0x85);Wnte_Char(d / 10);Write_Cha

19、i(d % 10);* 按键扫描函数/*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);fbi(i=0;i=99) Wnte_Coimn(0x84);Write_Data(r 1 *);d=0;b=0;break;casel:c+;c+;j=l ;if(c=99) Write_Conun(0x84);Wiite_Data(,

20、 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;b=l;j=O;break;6:d卄;d+;d+;if(d=99) Wnte_Coinin(0x80+0x44);Write_Data(, 1 );c=

21、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);Wnte_Data(C);Wiite_Data(rB,); Write_Data(,A,); Wnte.DataC：1);Write_Conmi(0x80+0x0

22、d);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,);Wnte.DatafA*);WHteDataC);Wnte_Conmi(0x80+0x0d);Write_Char(e% 10);Wnte_Data(rS);Write_Dat

23、a(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=(tl)0x01;jelse flag_kev=0;,* * * *函数名称:main*功能描述:主函数*/void main(void)Imt_LCD(); 初始化 LCM TunerOImtQ; 初始化定时器 Wiite_Coniin(0x80);WuteDataCN*);Wnte-Data(,B,);WntjData(A);Wnte-Da

24、ta(,: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(); 显示时间 kevscan();4运行结果1LGD1IW1CICBA m-drmm并ijii-4NBA加一比三4WiOD IfllXOl ”少D? 诩03 aLMb13P3G3.i.inr1EkFJ力忖-If 1-.Mb图2. 1比赛倒计时24s灯亮&1

25、罟图22显示比分、本场比分时间图图2.3交换场地图5总结k参考文献1万文略编著单片机原理及应用M.重庆：重庆大学出版社，2004.孙徳文编著微型计算机技术M.北京：高等教育出版社，2005.3张建勋编著C语言程序设计教程切北京：清华大学出版社，2008.4于海生编著计算机控制技术M.北京：机械工业出版社，2007.唐俊翟编著单片机原理及应用M.北京：冶金工业出版社，2003.彭为编著单片机典型系统应用设计实例精讲凶北京：电子工业出版社，2006.附件tic：Elhor-V2I9ccLRF=T-,|A8rjrtff .A-iJCla90$aacamgm电Ard IKNgd TDsxd P5 庇g.e 目 &e axl/-FOXSEws! ss wfCMd 甭黒 6WZd Sasr-QWpga 念a so 菽p 茗僅a 呂錢p .s-sa UQ3UCA3-scsalce出NlulIQdsjYlx二 NIX.uy y A A 妙E汩g&19EmLOCHE-e rLuJHHIdJHHJ-eK5uu蓋Rf-lu o JHHAtiAHSHVAsul sIo H ?