篮球赛计时计分器设计与研究毕业论文.doc

篮球赛计时计分器设计与研究毕业论文 目 录 第一章 引言 1 1.1 背景知识介绍 1 1.2 设计意义 1 1.3 设计目的 2 第二章 方案设计 3 2.1 系统方案设计 3 2.1.1 系统构成框图 3 2.1.2 器件选择 3 2.1.3 基本功能介绍 4 2.2 硬件总体设计 5 第三章 硬件电路设计 7 3.1 系统硬件介绍 7 3.1.1 单片机AT89C51简介 7 3.1.2 显示器及其接口 7 3.1.3 CD4511芯片介绍 8 3.1.4 CD4094芯片介绍 8 3.1.5 74LS21芯片介绍 9 3.1.6 报警器 9 3.2 计时电路部分 9 3.2.1 振荡电路 9 3.2.2 计时电路原理 10 3.2.3 计时电路原理图 10 3.2.4 计时电路的工作原理 11 3.3 计分电路部分 12 3.3.1 串行接口工作原理 12 3.3.2 比分校正控制电路 13 3.3.3 计分电路原理图 13 3.3.4 计分电路的工作原理 14 3.4 球赛计时计分器的工作过程 14 第四章 软件编程及调试 16 4.1 软件设计 16 4.1.1 编程设置及总流程框图 16 4.1.2 主要模块说明 17 4.2 系统调试 19 4.2.1 软件调试 19 第五章 结论 21 致 谢 22 参考文献 23 附 录 24 第一章 引言 1.1 背景知识介绍 篮球比赛是根据运动队在规定比赛时间里得分多少来决定胜负的，一次比赛的计时计分至关重要。在以前的传统体育比赛里，基本都是采用的人工手段计时计分。人工手段存在诸多弊端。首先，需要安排专门的人士负责计时和计分，这就引出了专业计时计分人员的需求。其次，即使是专业计时计分员操作，也难免百密一疏，不能完全保证时间和分数记录的准确性，这就会引起比赛公平性方面的问题。再者，如果比赛赛程频密，对人工计时计分的效率是一大考验。所以在此基础上，如何才能更准确，更高效地实现比赛中的计时计分，是很迫切的要求。因此，计时计分器慢慢发展起来。 体育比赛计时计分器是对体育比赛过程中所产生的时间、比分等数据进行快速采集记录、加工处理、传递利用的工具。根据不同运动项目的不同比赛规则要求，体育比赛计时计分器包括测量类、平分类、命中类、制胜类、得分类等多种类型。篮球比赛是根据运动队在规定时间里得分多少来决定胜负的。因此，篮球比赛的计时计分器是一种得分类型的工具。篮球比赛的计时计分器由计时器、计分器等多种电子设备组成。 1.2 设计意义 虽然篮球比赛里很早就开始研究应用了电子计时计分器，但通常都是利用模拟电子器件、数字电子器件或是模拟、数字混合组成的，其稳定性和高准确度计时计分仍存在一些问题。随着科学技术的发展和电子技术的不断更新，对其稳定和高准确度计时计分的实现至今仍是生产和科研的课题。 工程技术电子化、集成化和系统化促成了电子工程技术的发展，同时也促成了电子工程技术在社会各行业中的广泛应用。随着单片机在各个领域的广泛应用，许多单片机作球赛计时计分系统也就应运而生，例如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分等。同时单片机在此领域的广泛应用，也大大提高了比赛中计时计分的稳定性和准确性。 1.3 设计目的 随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而产生，如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。 本次设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。该系统具有赛程定时设置，赛程时间暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。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。 通过本次基于C51系列篮球计时计分器的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧，这主要表现在以下一些方面： (1) 篮球赛计时计分系统包含了8051系列单片机的最小应用系统的构成，同时在此基础上扩展了一些使用性强的外围接口。 (2) 可以了解到LED显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例与具体连接与编程方法。 (3) 怎样利用串行口来扩展显示接口等。 第二章 方案设计 2.1 系统方案设计 2.1.1 系统构成框图 基于单片机系统的篮球赛计时计分器的系统构成框图如图2-1所示。 图2-1 系统构成图 本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用七段共阴LED作为显示器件。在本次设计中，共接入十个七段共阴LED显示器，其中6个用于计