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基于单片机的篮球积分器的设计与实现 目录 选题背景 选题目的和意义 设计任务 论文结构 设计系统框图 系统外围各模块电路说明 程序设计的几个关键点 Proteus仿真 致谢 选题背景 选题目的和意义 现在中国的体育事业发展朝气蓬勃,特别是篮球,随着NBA在中国的传播,很多的中国学生都喜欢上了篮球,当然我也是其中一个。作为一个学过单片机又喜欢篮球这项运动的学生,在篮球场上我也发现了可以用我所学的来实现的东西,那就是篮球场上极其关键的部件——篮球记分牌。有了它我们摆脱了以前那种手工翻牌计分的方式,更加方便智能快捷,其电子倒计时也更加准确,而且LED或是液晶屏的高亮度也让其有更远的可见范围。 这是一个把所学与生活,兴趣联系起来的设计,因此设计不会太枯燥无味,而且也使得我有足够的热忱去完成设计。 设计任务 本次设计要求完成的任务是完成一个篮球比赛计分器,并实现以下功能: 1. 实现每节比赛时间和进攻时间的倒计时; 2. 实现两队比分分别加1分或减1分; 3. 实现比赛暂停与恢复; 4. 实现对正在进行比赛节数的显示; 5. 实现中场两队比分的对换; 6. 实现进攻时间的重置初值; 7. 实现当进攻时间大于比赛时间,则进攻时间置为比赛时间 论文结构 1.先说明设计的总体方案:设计的思路和系统框图 2.从元器件的选择和原理的说明来论述片外部分的电路连线和作用 3.程序设计:阐述程序各个子程的流程与说明 4.Proteus仿真:通过仿真展示设计成果 设计系统框图 系统外围各模块电路说明 程序设计几个关键点 Proteus 仿真 致谢 在设计过程中,我得到了老师和同学的热情帮助,毕业设计给我带来了许多,让我进步了不少,让我学会了思考和发现问题。同时,我的指导老师和周围的同学让我感到的并不仅仅是热心,更多的是一种温暖和亲情。借此论文之际,我想向所有人表示我的谢意。 单片机发展史 51单片机 单片机生活中的使用 单片机的特点、优势 单片机发展趋势 本设计采用了AT89C51单片机,外部模块包括按键输入模块,发光二极管模块,LED数码管显示模块和74HC138译码器扩展引脚作为数码管片选端。 1.按键输入模块 如图1为设计按键部分电路,将按键两边一边接地一边接P1.0~P1.6。由于P1口有内部上拉电阻所以当P1口写入 “1”时,可以作为输入,所以当按键未按下时引脚电平为高,当按键按下时引脚电平为低。因此,当扫描到引脚电平为低即可判断对应的按键按下,然后实现按下相应的操作。 2.74HC138译码器模块 由于本设计共用了10个数码管,而P0,P1,P2,P3口每组都只有8个口,所以如果只用一组的话端口数是无法满足数码管片选端的需求的,因此在这选用了一个74HC138译码器用P2.0,P2.1,P2.2扩展出8个引脚作为数码管的片选端。 74HC138译码器电路图接线如图2: P2口输出值与片选端选中的数码管如下表: 图1 图2 3.数码管显示模块 本设计总共用到10个数码管,4个显示本节比赛时间倒计时,2个显示比赛进攻时间倒计时,2个显示甲队比分,2个显示乙队比分。 由于本次设计采用的是共阴极数码管,所以位选端高电平有效,片选端低电平有效。 每个数码管的位选端接P0端,而位选端上,比赛时间数码管和两队比分数码管的片选端接74HC138的输出端,倒计时数码管的片选端接P2.3和P2.4。 4.发光二极管模块 本设计用四个发光二极管分别显示正在进行的比赛节数 ,电路图如图 3: 图3 1.按键消抖 由于按键的物理特性,所以在按下过程中会产生抖动,即一次按下过程中会产生多次的按下和松开事件,所以在编程过程中应该排除这些按下和松开的按键事件。如下图4就是为一个键按下和松开过程的电平示意图。因此,消除按键抖动就是要排除前沿抖动和后沿抖动,其编程思维是这样的:当判断有键按下时,延时5MS~10MS后,这次检测是否键按下,如果键还按下,则处理按键按下时的处理事件,处理事件完后判断按键松开后,同样延时5MS~10MS,然后判断按键是否还是松开,如果按键还是松开,则按键确认松开,整个按键事件结束。 图4 2.数码管动态扫描 因为人眼的关系,当数码管点亮后会在人眼里停留100MS 左右,所以当数码管循环点亮且每个数码管两次点亮之间的时间间隔小于100MS时,人眼看到的数码管就是一直亮的。如果延时时间过小就会造成重影,如果延时时间过长就会造成现实闪烁。所以要设定一个合理的延时时间才能获得很好的显示效果。 3.定时/计数器的使用
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