基于單片機的籃球比賽計時計分器的設計

唐志將+彭森

摘 要：本系統是采用單片機AT89C51作為本設計的核心原件。利用7段共陰LED作為顯示器件。在此設計中共接入了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，如若有則跳轉到相應的計分子程序進行相應的計分。

關鍵詞：AT89C51；LED顯示；定時計數器

1 引言

籃球是一項充滿樂趣的運動，打籃球可以學到很多課本里沒有的東西，比如信任，合作，鼓勵等，現在籃球普及率已經很高，不僅僅是專業運動員的運動，也是普通老百姓的活動，不管是走在學校里，還是公園里，甚至是鄉村里，都能看到籃球場，都能看到打籃球的人，籃球已成為我們大部分人生活里不可或缺的組成部分，每天都能聽到有人在談論籃球，說說自己喜歡的NBA巨星……因為喜歡籃球，所以打籃球，時不時會來場激烈的比賽，籃球計分器將讓我們擺脫用粉筆或記分牌計分帶來的不便，輕輕松松幾個按鈕開關就能讓我們記下分數，讓我們感受到科技給我們帶來的巨變。

2 工作原理

本系統采用單片機AT89C51作為本設計的核心元件。利用7段共陽LED作為顯示器件。在此設計中共接入了8個7段共陽LED顯示器，其中4個用于記錄AB隊的分數，每隊2個LED顯示器顯示范圍可達到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。本設計中設立了10個按鍵，其中8個用于設置兩隊的比分，1個用于交換場地，1個用于啟動和暫停等功能。

3 系統設計

圖1為系統設計框圖，系統硬件設計根據系統框圖，從系統框圖中可以知道，該系統中包含了預期設計的幾個部分。而核心部分是AT89C51單片機，單片機在系統設計程序的控制下，實現預期功能，連線過程中，由于上拉電阻過多，所以選擇RESPACK-7和RESPACK-8兩個排阻，使整體電路簡單美觀，本設計中未使用總線。

4 計分電路設計

該電路采用查詢的方式設計，即當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，如有則顯示相應的計分。所以在設計時考慮設計相應的上拉電阻，因為按鈕不能直接和單片機的引腳相連。按下相應按鍵可以達到本系統各個計分功能。各按鍵及對應功能如下：

RESEAT鍵：恢復比分和時間；

A+1鍵：顯示A隊分數加一；

A+2鍵：顯示A隊分數加二；

A+3鍵：顯示A隊分數加三；

A-1鍵：顯示A隊分數減一（防止在計分時按錯的情況）；

B隊按鍵功能同上；

5 系統仿真

根據電路連接圖連接電路，在KEIL環境下編譯鏈接裝入issue7 Professional中，修改預定參數，進行軟件仿真，點擊軟件執行鍵，最終仿真成功得到圖2所示的結果：

6 結論

這次設計對我來說試一次難得的經歷，首先讓我對所學單片機課程有了全面的熟悉、新的認識和深刻的理解，對于Proteus軟件有了更熟練的掌握，在設計過程中遇到了不少困難，經過多次的努力和嘗試最終成功，當然收獲遠遠大于成功。電路的連接不可放過每個細節，少有疏忽就會出錯。對電路的整體布局也相當重要，一個好的布局對于理解和調試過程中的檢查錯誤不可缺少，還能使整個電路美觀，便于修改和創新。

本次設計當中還有想到的不足之處：設計有許多可新加的擴展功能，例如倒計時為0時給與鳴笛提醒，24秒進攻時間的顯示，隊員犯規次數的記錄與顯示等等，由于自己的能力有限，未能在本次設計中實現。

在這次的實踐與學習當中，盡管區間困難多多，但我還是從中學到了很多的新知識、新技能和解決困難的方法，也最終體驗到了經歷困難到最終獲得成功的那種無以言表喜悅。總之，本次課程設計讓我收獲頗多，也希望自己能在以后的學習當中能堅持這種不懈努力，迎難而上的精神。

參考文獻

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[2] 胡輝. 單片機原理與應用[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

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[4] 張涵. 基于PROTEUS的電路及單片機設計與仿真[M].北京：電子工業出版社，2012.

作者簡介

唐志將，邵陽學院信息工程系電子科學與技術專業學生

通訊作者（指導老師）

彭森，邵陽學院信息工程系教師