王海泉基于单片机的篮球积分器的设计与实现PPT课件

基于单片机的篮球积分器的设计与实现,姓名：王海泉学号：07113224学院：软件学院专业：信息工程指导老师：饶志华,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,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,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,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。,系统外围各模块电路说明,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P1.0P1.6。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,程序设计几个关键点,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5MS10MS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5MS10MS，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/计数器的使用由于本设计要有时间的倒计时，所以必须用到定时器，使用片内晶振频率为11.0592MHz，内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。每个机器周期的长度是12个振荡器周期。所以定时常数的设置可按以下方法计算：机器周期=1211.0592MHz1.085S（65536-定时常数）*1.085S=50mS定时常数4BFD所以定时常数为4C1BH时，没过50ms溢出一次，所以对溢出次数进行计数，当计数为20次时即为1S时，对倒计时进行减1操作。,Proteus仿真,1.初始状态,2.进行加分和减分操作,图5,图6,3.多个功能的演示,接下来演示的从图7到图8将有4个功能出现，分别是：1.发光二极管随着比赛进行节数的改变而点亮不同的发光二极管2.当一节比赛结束后，按下K7就可以重置两个倒计时时间的初始值并开始倒计时开始另一节比赛3.当第二节结束，按下K7开始第3节，两队的比分会对调4.当进攻倒计时时间不小于比赛剩余时间时，进攻倒计时时间等于进攻时间（因为这节比赛就剩这点时间，你进攻也就只有这点时间，没有24秒了）。在这由于比赛时间12:00太长不便于演示，因此，在这我稍微修改了下程序的默认初始值，将每节比赛开始时间改成了00：10.,图7,图8,4.比赛暂停与恢复,当按下K5键时比赛暂停，比赛时间和进攻时间停止倒计时，当K5再次按下，恢复比赛倒计时；当K6按下时倒计时时间恢复为24秒,致谢,在设计过程中，我