单片机篮球计时计分器

河南理工大学本科课程设计报告PAGE-××××大学单片机课程设计报告篮球计时计分器姓名：×××学号：×××××专业班级：××××指导老师：×××所在学院：××××××××××2007年摘要本设计是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阳LED作为显示器件。在此设计中共接入了8个7段共阳LED显示器，其中4个用于记录AB队的分数，每队2个LED显示器显示范围可达到0~99分，足够满足赛程需要，另外4个LED显示器则用来记录赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒钟。赛程计时采用到计时方式。即比赛前将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。计时范围可达到0~99分钟，也完全满足实际赛程的需要。其次，为了配合计时器和计分器校正调整时间和比分，我特定在本设计中设立了11个按键，其中8个用于设置，交换场地，启动和暂停等功能。采用单片机控制是这个系统按键操作使用简洁，LED显示，安装方便。解决了篮球比赛计数器的安装问题，节约了线材，适合在各种规模的体育场馆使用，完全可以代替传统的用钟表进行计时的方法，当然稍加改动也可以用于其他球类比赛，是体育器材向智能化发展的一个实例。本设计可以实现：1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间2、能随时刷新甲、乙两队在整个过程中的比分3、中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置4、比赛结束时，能发出报警声，等功能TOC\o"1-2"\u1概述 31.1设计背景 31.2设计内容 31.3设计任务和要求 42系统总体方案及硬件设计 52.1总体方案： 52.2硬件原理图： 63软件设计 74Proteus软件仿真 165课程设计体会 18附1源程序代码 19附2系统原理图 281概述1.1设计背景体育比赛计时计分系统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，传递利用的信息系统。根据不同运动项目的不同比赛规则要求，体育比赛的计时计分系统包括测量类，评分类，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的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统。篮球比赛的计时计分系统由计时器，计分器等多种电子设备组成，同时，根据目前高水平篮球比赛要求，完善的篮球比赛计时计分系统设备应能够与现场成绩处理，现场大屏幕，电视转播车等多种设备相联，以便实现高比赛现场感，表演娱乐观众等功能目标。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，使单片机迅速得到了推广应用，目前已经成为测量控制应用系统中的优选机种和新电子产品的关键部位。世界各大电气厂家，测控技术企业，机电行业，竞相把单片机应用于产品更新，作为实现数字化，智能化的核心部件。篮球计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统，由计时器，计分器，综合控制器和24秒控制器等组成。1.2设计内容本系统是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阳LED作为显示器件。在此设计中共接入了8个7段共阳LED显示器，其中4个用于记录AB队的分数，每队2个LED显示器显示范围可达到0~99分，足够满足赛程需要，另外4个LED显示器则用来记录赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒钟。赛程计时采用到计时方式。即比赛前将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。计时范围可达到0~99分钟，也完全满足实际赛程的需要。其次，为了配合计时器和计分器校正调整时间和比分，我特定在本设计中设立了11个按键，其中8个用于设置，交换场地，启动和暂停等功能。1.3设计任务和要求任务：设计一个用于赛场的篮球计时计分器。要求：1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间。2、能随时刷新甲、乙两队在整个过程中的比分。3、中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。4、比赛结束时，能发出报警声。2系统总体方案及硬件设计2.1总体方案：基于单片机系统的篮球赛计时计分器的系统构成图如下图所示：图1系统结构图本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。利用7段共阳LED作为显示器件。在此设计中共接入了8个7段共阳LED显示器，其中4个用于记录AB队的分数，每队2个LED显示器显示范围可达到0~99分，足够满足赛程需要，另外4个LED显示器则用来记录赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒钟。赛程计时采用到计时方式。即比赛前将时间设置好，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。计时范围可达到0~99分钟，也完全满足实际赛程的需要。其次，为了配合计时器和计分器校正调整时间和比分，我们特定在本设计中设立了11个按键，其中8个用于设置，交换场地，启动和暂停等功能。2.2硬件原理图：系统硬件图如下图2所示：图2硬件设计电路图3软件设计TR0=0显示时间和比分TR0=0显示时间和比分停止计时开始计时TR0位取反加减分处理开始/暂停按钮按下?开始/暂停按钮按下?YNYN开始开始3.2主程序：ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPCHANGEORG000BHLJMPTIMEORG0013HLJMPTIAOSHIMAIN:MOVSP,#50HMOVTCON,#04HMOV20H,#00H;秒MOV21H,#0CH;分MOV22H,#00H;;;;;;;;;A队分数;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV23H,#00H;;;;;;;;;;B队分数;;;;;;;;;;;MOV24H,#02H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV25H,#01HMOV26H,#0CH;;;;;;;;;;;分钟定时区;;;;;;;MOV30H,#00H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV31H,#00H;;;;;;;;;时间缓冲区;;;;;;;;;;MOV32H,#02H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV33H,#01H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV34H,#00H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV35H,#00H;;;;;;;;分数显示缓冲区;;;;;;;MOV36H,#00H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV37H,#00H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOVTMOD,#01HMOVTH0,#03CHMOVTL0,#0B0HMOVIE,#10000111BMOVIP,#05HMOVR2,#0AHSTART:LCALLDISPTLCALLDISPFJNBP1.0,PP1;A队加一分JNBP1.1,PP2;A队加两分JNBP1.2,PP3;A队加三分JNBP1.3,PP4;A队减一分JNBP1.4,PP55;B队加一分JNBP1.5,PP66;B队加两分JNBP1.6,PP77;B队加三分JNBP1.7,PP88;B队减一分JBP3.0,STARTLCALLDELAYJBP3.0,STARTSTOP1:JNBP3.0,STOP1LCALLDELAYJNBP3.0,STOP1CPLTR0;按键奇数次开始，偶数次暂停LJMPSTARTPP55:LJMPPP5PP66:LJMPPP6PP77:LJMPPP7PP88:LJMPPP8PP1:LCALLDELAYJBP1.0,PPBSTOP11:JNBP1.0,STOP11LCALLDELAYJNBP1.0,STOP11INC22HMOVA,22HLJMPSTOREAPP2:LCALLDELAYJBP1.1,PPBSTOP22:JNBP1.1,STOP22LCALLDELAYJNBP1.1,STOP22MOVA,22HADDA,#02MOV22H,ALJMPSTOREAPP3:LCALLDELAYJBP1.2,PPBSTOP33:JNBP1.2,STOP33LCALLDELAYJNBP1.2,STOP33MOVA,22HADDA,#03MOV22H,ALJMPSTOREAPP4:LCALLDELAYJBP1.3,PPBSTOP44:JNBP1.3,STOP44LCALLDELAYJNBP1.3,STOP44DEC22HMOVA,22HSTOREA:MOVB,#0AHDIVABMOV34H,BMOV35H,APPB:LJMPSTARTPP5:LCALLDELAYJBP1.4,PPCSTOP55:JNBP1.4,STOP55LCALLDELAYJNBP1.4,STOP55INC23HMOVA,23HLJMPSTOREBPP6:LCALLDELAYJBP1.5,PPCSTOP66:JNBP1.5,STOP66LCALLDELAYJNBP1.5,STOP66MOVA,23HADDA,#02MOV23H,ALJMPSTOREBPP7:LCALLDELAYJBP1.6,PPCSTOP77:JNBP1.6,STOP77LCALLDELAYJNBP1.6,STOP77MOVA,23HADDA,#03MOV23H,ALJMPSTOREAPP8:LCALLDELAYJBP1.7,PPCSTOP88:JNBP1.7,STOP88LCALLDELAYJNBP1.7,STOP88DEC23HMOVA,23HSTOREB:MOVB,#0AHDIVABMOV36H,BMOV37H,APPC:LJMPSTARTDELAY:MOVR4,#5HDL00:MOVR5,#0FFHDL11:DJNZR5,DL11DJNZR4,DL00RET3.2时间中断程序：TIME:PUSHACCPUSHPSWMOVTH0,#03CHMOVTL0,#0B0HDJNZR2,RET0MOVR2,#0AHMOVA,20HCLRCDECAMOV20H,AMOVA,21HCJNEA,#00H,PFF;;;;;;;;;非0分跳转;;;;;;;;;;;;;;;;;MOVA,20HCJNEA,#00H,PFF;;;;;;;;;非0分0秒情况跳转;;;;;;;;;;CLRTR0;;;;;;;;;比赛结束停止计时;;;;;;;;;;MOV20H,#00HMOV21H,#00HMOV32H,#00HMOV33H,#00HLCALLMINGYINMOV21H,26HMOV30H,#00HMOV31H,#00HMOV32H,24HMOV33H,25HLJMPRET0PFF:MOVA,20HCJNEA,#0FFH,OUTMOV20H,#59;MOV30H,#09HMOV31H,#05HMOVA,21HDECAMOV21H,AOUT:MOVA,20HMOVB,#0AHDIVABMOV30H,BMOV31H,AMOVA,21HMOVB,#0AHDIVABMOV32H,BMOV33H,ARET0:POPPSWPOPACCRETI3.3鸣音子程序：MINGYIN:SETBP3.6MOVR4,#0FFHMOVR7,#4XU2:MOVR6,#50XU1:MOVR5,#50XU:DJNZR5,XUDJNZR6,XU1CPLP3.6DJNZR4,XU2DJNZR7,XU2RETI3.4时间显示程序：DISPT:MOVR0,#30HMOVR3,#08HMOVA,R3PLAYT:MOVP2,AMOVA,@R0MOVDPTR,#DSEG1MOVCA,@A+DPTRMOVP0,ALCALLDL1MOVP2,#00HMOVA,R3RRAJBACC.7,LD1INCR0MOVR3,ALJMPPLAYTLD1:RET3.5比分显示程序：DISPF:MOVR0,#34HMOVR3,#80HMOVA,R3PLAYF:MOVP2,AMOVA,@R0MOVDPTR,#DSEG1MOVCA,@A+DPTRMOVP0,ALCALLDL1MOVP2,#00HMOVA,R3RRAJBACC.3,LD1INCR0MOVR3,ALJMPPLAYFAJMPLD13.6调时时间显示程序：DISPW:MOVR0,#24HMOVR3,#08HMOVA,R3PLAYW:MOVP2,AMOVA,@R0MOVDPTR,#DSEG1MOVCA,@A+DPTRMOVP0,ALCALLDL1MOVP2,#00HMOVA,R3RRAJBACC.1,LD1INCR0MOVR3,ALJMPPLAYWDL1:MOVR7,#05HDL:MOVR6,#0FFHDL6:DJNZR6,DL6DJNZR7,DLRETDSEG1:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99HDB92H,82H,0F8H,80H,90H;;;;;;;;;调时子程序;;;;;;;;;;;;;TIAOSHI:PUSHACCPUSHPSWJBP3.3,CHULCALLDELAYJBP3.3,CHUSTOPQ:JNBP3.3,STOPQLCALLDELAYJNBP3.3,STOPQIF10:LCALLDISPWLCALLDISPFJNBP1.3,DECTJBP1.0,WHAIT2LCALLDELAYJBP1.0,WHAIT2STOPE:MOVC,P1.0JNCSTOPELCALLDELAYMOVC,P1.0JNCSTOPEINC26HLJMPSTOREDECT:MOVC,P1.3LCALLDELAYJCWHAIT2STOPY:MOVC,P1.3JNCSTOPYLCALLDELAYMOVC,P1.3JNCSTOPYDEC26HSTORE:MOV21H,26HMOV20H,#00HMOVA,26HMOVB,#0AHDIVABMOV24H,BMOV25H,AMOV30H,#00HMOV31H,#00HMOV32H,24HMOV33H,25HLJMPIF10WHAIT2:JBP3.3,IF10LCALLDELAYJBP3.3,IF10STOPG:JNBP3.3,STOPGLCALLDELAYJNBP3.3,STOPGCHU:POPPSWPOPACCRETI3.7交换场地程序：CHANGE:PUSHPSWPUSHACCJBP3.2,QULCALLDELAYJBP3.2,QUSTOPCH:JNBP3.2,STOPCHLCALLDELAYJNBP3.2,STOPCHMOVA,22HXCHA,23HMOV22H,AMOVA,34HXCHA,36HMOV34H,AMOVA,35HXCHA,37HMOV35H,AQU:POPACCPOPPSWRETIEND4Proteus软件仿真进入比赛，先设置时间为一节或着半场。默认是20分钟（按下“A+1”进行分钟加十，按下“A-1”进行分钟减十图3按下“START/PAUSE”开始比赛或者暂停，如图4图4上面的液晶显示为计时显示。下面的液晶显示为分数显示“左侧为B队分数，右侧为A队。”换场后依然如此。如图5图5按下“CHANGFIELD”交换场地，重新计时。A+1，A+2，A+3，A-1，B+1，B+2，B+3，B-1进行A，B队分数调整。时间到，自动将计时归零，分数还可以调整。如下图6图65课程设计体会由于单片机原理及应用技术是一门限选课，所以当初我并没有认识到这门课程的重要性，因此没有选这门课程。虽然后来后悔没有选，但是却没有机会弥补了，当学校让我没有学这门课的学生也做单片机课程设计的时候，我就觉得学校也太不可理喻了，怎么能把单片机原理及应用技术确定为限选课，而又把单片机课程设计确定为必修课，这不是对于我们这些没有选这门课程的学生的一种刁难吗？既然如此，那怎么不把单片机原理及应用确定为必修课呢？虽然心里有埋怨，不理解，但是这又是必修课，现在发牢骚也没有用了，自己又不会做，那就当成一种挑战吧！由于我对这门课了解很少，所以就找到我们班×××同学，希望他们能帮助我。在两位同学的帮助下，我从对单片机的毫无所知，到一知半解，再到现在，已经能勉强做下这个设计了！对此，我十分感激××同学。通过单片机课程设计，我加深了对单片机理论的理解，学回了怎样将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的不畏困难的挑战精神，从而不断地战胜自己，超越自己，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。这个设计过程中，我遇到过许多次失败的考验，就比如，自己对单片机的一些基本原理都搞不清楚，所以在程序的创作过程中，很难写出正确的程序，常常出错，在杨和曹两位同学的帮助下，我在看课本的同时，也渐渐的对这些有些了解了。有时候，面对这些困难，我真想要就此罢休，然而，就在想要放弃的那一刻，我明白了，原来结果并不那么重要，我们更应该注重的是这一整个过程。于是，我坚持了下来。当然最终，我完成了这个设计，虽然不是很成功，但是我却学到很多东西，明白了很多道理！最后，我还是希望学校能吧单片机原理及应用技术这门重要的课程确定为必修课，免得以后象我一样的同学认识不到这门课程的重要性，而到最后作难！参考文献：[1]余发山单片机原理及应用技术徐州：中国矿业大学出版社，2003年12月附1源程序代码ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPCHANGEORG000BHLJMPTIMEORG0013HLJMPTIAOSHIMAIN:MOVSP,#50HMOVTCON,#04HMOV20H,#00H;秒MOV21H,#0CH;分MOV22H,#00H;;;;;;;;;A队分数;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV23H,#00H;;;;;;;;;;B队分数;;;;;;;;;;;MOV24H,#02H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV25H,#01HMOV26H,#0CH;;;;;;;;;;;分钟定时区;;;;;;;MOV30H,#00H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV31H,#00H;;;;;;;;;时间缓冲区;;;;;;;;;;MOV32H,#02H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV33H,#01H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV34H,#00H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV35H,#00H;;;;;;;;分数显示缓冲区;;;;;;;MOV36H,#00H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV37H,#00H;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOVTMOD,#01HMOVTH0,#03CHMOVTL0,#0B0HMOVIE,#10000111BMOVIP,#05HMOVR2,#0AHSTART:LCALLDISPTLCALLDISPFJNBP1.0,PP1;A队加一分JNBP1.1,PP2;A队加两分JNBP1.2,PP3;A队加三分JNBP1.3,PP4;A队减一分JNBP1.4,PP55;B队加一分JNBP1.5,PP66;B队加两分JNBP1.6,PP77;B队加三分JNBP1.7,PP88;B队减一分JBP3.0,STARTLCALLDELAYJBP3.0,STARTSTOP1:JNBP3.0,STOP1LCALLDELAYJNBP3.0,STOP1CPLTR0;按键奇数次开始，偶数次暂停LJMPSTARTPP55:LJMPPP5PP66:LJMPPP6PP77:LJMPPP7PP88:LJMPPP8PP1:LCALLDELAYJBP1.0,PPBSTOP11:JNBP1.0,STOP11LCALLDELAYJNBP1.0,STOP11INC22HMOVA,22HLJMPSTOREAPP2:LCALLDELAYJBP1.1,PPBSTOP22:JNBP1.1,STOP22LCALLDELAYJNBP1.1,STOP22MOVA,22HADDA,#02MOV22H,ALJMPSTOREAPP3:LCALLDELAYJBP1.2,PPBSTOP33:JNBP1.2,STOP33LCALLDELAYJNBP1.2,STOP33MOVA,22HADDA,#03MOV22H,ALJMPSTOREAPP4:LCALLDELAYJBP1.3,PPBSTOP44:JNBP1.3,STOP44LCALLDELAYJNBP1.3,STOP44DEC22HMOVA,22HSTOREA:MOVB,#0AHDIVABMOV34H,BMOV35H,APPB:LJMPSTARTPP5:LCALLDELAYJBP1.4,PPCSTOP55:JNBP1.4,STOP55LCALLDELAYJNBP1.4,STOP55INC23HMOVA,23HLJMPSTOREBPP6:LCALLDELAYJBP1.5,PPCSTOP66:JNBP1.5,STOP66LCALLDELAYJNBP1.5,STOP66MOVA,23HADDA,#02MOV23H,ALJMPSTOREBPP7:LCALLDELAYJBP1.6,PPCSTOP77:JNBP1.6,STOP77LCALLDELAYJNBP1.6,STOP77MOVA,23HADDA,#03MOV23H,ALJMPSTOREAPP8:LCALLDELAYJBP1.7,PPCSTOP88:JNBP1.7,STOP88LCALLDELAYJNBP1.7,STOP88DEC23HMOVA,23HSTOREB:MOVB,#0AHDIVABMOV36H,BMOV37H,APPC:LJMPSTARTDELAY:MOVR4,#5HDL00:MOVR5,#0FFHDL11:DJNZR5,DL11DJNZR4,DL00RET;;;;;;;;;;;;;;;;;;时间中断程序;;;;;;;;;;;;;;;TIME:PUSHACCPUSHPSWMOVTH0,#03CHMOVTL0,#0B0HDJNZR2,RET0MOVR2,#0AHMOVA,20HCLRCDECAMOV20H,AMOVA,21HCJNEA,#00H,PFF;;;;;;;;;非0分跳转;;;;;;;;;;;;;;;;;MOVA,20HCJNEA,#00H,PFF;;;;;;;;;非0分0秒情况跳转;;;;;;;;;;CLRTR0;;;;;;;;;比赛结束停止计时;;;;;;;;;;MOV20H,#00HMOV21H,#00HMOV32H,#00HMOV33H,#00HLCALLMINGYINMOV21H,26HMOV30H,#00HMOV31H,#00HMOV32H,24HMOV33H,25HLJMPRET0PFF:MOVA,20HCJNEA,#0FFH,OUTMOV20H,#59;MOV30H,#09HMOV31H,#05HMOVA,21HDECAMOV21H,AOUT:MOVA,20HMOVB,#0AHDIVABMOV30H,BMOV31H,AMOVA,21HMOVB,#0AHDIVABMOV32H,BMOV33H,ARET0:POPPSWPOPACCRETI;;;;;;;;;;;;;;鸣音子程序;;;;;;;;;;;;MINGYIN:SETBP3.6MOVR4,#0FFHMOVR7,#4XU2:MOVR6,#50XU1:MOVR5,#50XU:DJNZR5,XUDJNZR6,XU1CPLP3.6DJNZR4,XU2DJNZR7,XU2RETI;;;;;;;时间显示程序;;;;;;;;;;;DISPT:MOVR0,#30HMOVR3,#08HMOVA,R3PLAYT:MOVP2,AMOVA,@R0MOVDPTR,#DSEG1MOVCA,@A+DPTRMOVP0,ALCALLDL1MOVP2,#00HMOVA,R3RRAJBACC.7,LD1INCR0MOVR3,ALJMPPLAYTLD1:RET;;;;;;;;;;比分显示程序;;;;;;;;;;;;;;DISPF:MOVR0,#34HMOVR3,#80HMOVA,R3PLAYF:MOVP2,AMOVA,@R0MOVDPTR,#DSEG1MOVCA,@A+DPTRMOVP0,ALCALLDL1MOVP2,#00HMOVA,R3RRAJBACC.3,LD1INCR0MOVR3,ALJMPPLAYFAJMPLD1;;;;;;;;;;调时时间显示程序;;;;;;;;;;DISPW:MOVR0,#24HMOVR3,#08HMOVA,R3PLAYW:MOVP2,AMOVA,@R0MOVDPTR,#DS