1)設計一款顯示籃球比分的記分牌;
2)通過加分按鈕可以給A隊,或B隊加分;
3)設計對調(diào)功能,更換場地后,AB隊分數(shù)互換;
4)計時:能實現(xiàn)0~99分和0~59秒任意調(diào)整,具有啟動、暫停、復位功能;
5)秒計時:能實現(xiàn)0~99秒任意調(diào)整,具有啟動、暫停、復位功能;
6)增加局數(shù)比分功能;
7)增加比賽時間倒計時功能;
8)報警:0~99秒違例自動聲、光報警:0~99分終場自動聲響;
9)可實現(xiàn)A、B兩隊暫停次數(shù)和犯規(guī)的顯示和任意加減;
本設計是采用單片機AT89C51作為本設計的核心元件。利用7段共陰LED作為顯示器件。在此設計中共接入了8個7段共陰LED顯示器,其中4個用于記錄AB隊的分數(shù),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,比賽開始時啟動計時,直至計時到零為止。計時范圍可達到0~99分鐘,也完全滿足實際賽程的需要。當比賽隊A隊得1分時,按下A+1鍵;得2分時,按下A+2鍵;得3分時,按下A+3鍵;當加分出現(xiàn)錯誤時,可以按A-1鍵減1分,可以達到調(diào)整分數(shù)的作用;依照同樣的方法可以記錄B隊的得分。
采用單片機控制使這個系統(tǒng)按鍵操作使用簡潔,LED顯示,安裝方便。解決了籃球比賽計分器的安裝問題,節(jié)約了線材,適合在各種規(guī)模的體育場館使用,完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用鐘表進行計時的方法,當然稍加改動也可以用于其他球類比賽,是體育器材向智能化發(fā)展的一個實例。
1. 硬件原理電路圖..................................6
2. 硬件電路設計及描述.................................. 7
1.AT89C51簡介
單片機是在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和多功能I/O口等計算機所需要的基本部件的大規(guī)模集成電路。
其以體積小、功能全、性價比高等諸多優(yōu)點而獨具特色,在工業(yè)控制、尖端武器、通信設備、家用電器等嵌入式應用領域中獨占鰲頭。如果說C語言程序設計課程設計軟件設計的基礎課,那么單片機以其系統(tǒng)硬件構(gòu)架完整、價格低廉、學生能動手等特點,成為工科學生硬件設計基礎課。
2.數(shù)碼管顯示原理
數(shù)碼管實際上是由7個發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的,加上小數(shù)點就是8個。我們分別把他命名為A,B,C,D,E,F,G,H。
圖1 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
假設我們要顯示一個數(shù)字2, 那么 A、B、G、E、D這5個段的發(fā)光管亮就可以了,C、F、H不亮,同時由于接法為共陰接法,那么為高電平是亮,低電平是滅。從高往低排列, P1.7-P1.0寫成二進制為01011011, 把他轉(zhuǎn)化為16進制則為5BH。我們可以根據(jù)硬件的接線把數(shù)碼管顯示數(shù)字編制成一個表格,見下表,以后直接調(diào)用就行了。
數(shù)碼管的接口有靜態(tài)接口和動態(tài)接口兩種。靜態(tài)接口為固定顯示方式,無閃爍,其電路可采用一個并行口接一個數(shù)碼管,數(shù)碼管的公共端按共陰接GND,本次課程設計由于所需數(shù)碼管不多,故可用些種方法接線。這種接法占用接口多,僅能接少量數(shù)碼管。
動態(tài)接口采用各數(shù)碼管循環(huán)輪流顯示的方法,當循環(huán)顯示的頻率較高時,利用人眼的暫留特性,看不出閃爍顯示現(xiàn)象,這種顯示需要一個接口完成字形碼的輸出,另一接口完成各數(shù)碼管的輪流點亮。
多位一體的數(shù)碼管原理和單個的差不多。
表2 共陰極數(shù)碼管顯示
顯示 | P1.7 小數(shù)點 | P1.6 G | P1.5小F | P1.4 E | P1.3 D | P1.2 C | P1.1 B | P1.0 A | HE代碼 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3FH |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 06H |
2 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 5BH |
3 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4FH |
4 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 66H |
5 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6DH |
6 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 7DH |
7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 07H |
8 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7FH |
9 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6FH |
圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本系統(tǒng)采用單片機AT89C51作為AT89C51本設計的核心元件。利用7段共陰LED作為顯示器件。在此設計中共接入了8個7段共陰LED顯示器,其中4個用于記錄AB隊的分數(shù),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。賽程計時采用到計時方式。即比賽前將時間設置好,比賽開始時啟動計時,直至計時到零為止。計時范圍可達到0~99分鐘,也完全滿足實際賽程的需要。
二. 硬件電路設計及描述
1.硬件原理電路
系統(tǒng)硬件圖如下圖4所示:
記分圖如下圖5所示:
計時圖如下圖6所示:
2.硬件電路設計及描述
硬件部分的設計是整個設計中的一個重要部分。在進行硬件部分設計時,首先要確定元器件,并且知道這些器件的工作原理和功能。然后才可以進行設計。本設計的硬件電路包括兩部分:計時電路、計分電路。硬件電部分的設計除了硬件電路的設計,還包括PCB板的繪制。
1. 主流程圖8:
2. 記分流程圖9:
比分顯示程序:
鍵盤掃描子程序
3. 時間中斷流程圖10
時間中斷程序:
4. 源程序代碼見附錄一
四.硬軟件的調(diào)試過程及調(diào)試方法
1.進入比賽,先設置時間為一節(jié)或者半場。默認是12分鐘(按下“A+1”進行分鐘加1,按下“A-1”進行分鐘減1),如圖11
圖11
2.按下“K1”開始比賽或者暫停,如圖12
3.上面的液晶顯示為計時顯示。下面的液晶顯示為分數(shù)顯示“左側(cè)為攻左半場的隊的分數(shù),右側(cè)為攻右半場的對的分數(shù)。”換場后依然如此。
4.按下“K2”交換場地,重新計時。
5.A+1,A+2,A+3,A-1,B+1,B+2,B+3,B-1進行兩隊分數(shù)調(diào)整
五.課程設計心得體會
俗話說:好的開始是成功的一半。說起課程設計,最重要的就是做好設計的預習,認真的研究老師給的題目,選一個自己感興趣的題目。其次,老師對課程設計的講解要一絲不茍的去聽去想,因為只有都明白了,做起設計就會事半功倍。最后,要重視程序的模塊化,修改的方便,也要注重程序的調(diào)試,掌握其方法。
本次設計,我查閱了相關書籍,做好各項準備后才開始進行設計,本次設計測試結(jié)果以及不足之處:計時電路可完成倒計時、暫停、繼續(xù)等功能,在比賽時間到后可進行報警。記分電路工作正常,可完成對比分的刷新與暫存。但在測試過程中發(fā)現(xiàn),在比賽上半場時間到后,不能進行比分的交換。進行分析后得出結(jié)論如下:系統(tǒng)電路部分設計沒有原則性的錯誤,在制版的過程中注意了走線,因此硬件部分功能完好。但因為軟件系統(tǒng)編寫方面的疏忽,在比分交換及計時部分沒有能很好的實現(xiàn)。除此之外,軟件達到了系統(tǒng)的要求。
通過課程設計,發(fā)現(xiàn)了我們的很多不足,我們知識的很多漏洞,看到了我們的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏,理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。在這個過程中,我們也曾經(jīng)因為實踐經(jīng)驗的缺乏失落過,也曾經(jīng)仿真成功而熱情高漲。通過單片機課程設計,我們加深了對單片機理論的理解,學回了怎樣將理論很好地應用到實際當中去,而且我們還學會了如何去培養(yǎng)我們的不畏困難的挑戰(zhàn)精神,從而不斷地戰(zhàn)勝自己,超越自己,我們在這一設計過程中,學會了堅持不懈,不輕易言棄。設計過程,也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程,常有一些不如意,也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn),勇敢過,也戰(zhàn)勝了,勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。
此次課程設計充分鍛煉了我們的設計能力和團隊合作能力,給我們注入了一些全新的認識,為我們以后的設計和實驗奠定了基礎,也為引導我們以理論結(jié)合實踐起到重要意義。
18943190752 發(fā)表于 2018-12-19 10:13
兄弟,文件能給我一下嗎,5塊錢買了,2501847094我QQ
zczxxz 發(fā)表于 2019-6-17 22:49
請問為什么數(shù)碼管的號碼顯示不完全顯示呢?
zczxxz 發(fā)表于 2019-6-18 10:48
我弄好了,原因是因為我選錯共陰共陽了,非常好的一個帖子! 贊。
18943190752 發(fā)表于 2018-12-19 10:13
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zczxxz 發(fā)表于 2019-6-18 10:48
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12號要扣籃了 發(fā)表于 2020-11-28 17:26
作者你好 我的計分部分數(shù)碼管不能用 計時可以用 請問是什么原因
zczxxz 發(fā)表于 2019-6-18 10:48
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