基于单片机的篮球比赛计时器设计
2017-02-20罗明泽
罗明泽
辽宁锦州渤海大学工学院
基于单片机的篮球比赛计时器设计
罗明泽
辽宁锦州渤海大学工学院
体育记录是运动时所需要的,得分当场记录的各种状态、运行和信息系统。用不相同的规则,不相同的体育活动需要的评判系统也不一样,包括类别、命中级别、得分获奖类和其他类型。有每一节时间的倒数时间,但为了使游戏更刺激,规则也需要控住比赛的进程的攻击在24秒内,否则认定为违法。定时器的定时可以用作不同的球的游戏,依照现在的紧张的篮球游戏的氛围,篮球比赛系统应该能够平行的与现场转播屏幕、广场中央和其他等等方式的连接。
AT89C51 LED数码管 篮球
1 引言
单片机的使用有很深远的意义。我们的平常在对一些其他软件的运用,用AT89C51的编程并对MCS 51都会有大致的理解,篮球计时系统由最小系统AT89C51系列单片机组成,并在部分可用性接口的基础上进行扩展,并可以在以后的生活和学习当中,都有用处。
比赛有每一节的时间的倒计时,但为了使游戏更刺激,规则也需要控住比赛的进程的攻击在二十四秒内,否则被视为违法。该定时器按键操作,发光二极管显示,非常实用,定时器的定时器也可以用作一个不同的球游戏。规则也需要控住比赛的进程的攻击在24秒内。随着AT89C51在很多的地方都有用处,在电气控制和机械制造方面都有应用。
2 系统的总体方案设计与分析
2.1 篮球计时器总体设计要求
①实现单片机与数码管之间的通信
②具有时间计时的显示
③具有键盘调节计时计分的功能
④具有led灯和蜂鸣器报警功能
⑤具有最后时刻演示功能
2.2 篮球计时器的系统电路设计
根据需求、所需的外部按钮的工作计时器直接为0运行和关闭。因此,在硬件设计的图当中包括单片集成电路,显示驱动,显示器,报警和按键等几个模块。在本文添加无线系统和液晶显示器。当游戏最后结束时的数字显示灯亮起,蜂鸣器将响,本次论文设计的一个篮球比赛计时器,总时间和各方面的规则,每一节拥有时间。该定时器按键操作,发光二极管显示,非常实用,定时器的定时器也可以用作一个不同的球游戏。系统硬件设计框图如图1所示。
图1 系统硬件设计框图
3 系统的硬件设计
本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件,选用12MHZ的晶振构成时钟震荡电路,采用7段共阴LED作为显示器件。显示可达12分钟,完全满足篮球运动的要求,赛程计时采用倒计时方式,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,LED灯和蜂鸣器同时工作,形成报警。为了更好的运作,还设立了5个按键。
3.1 单片机最小系统
单片机最小系统控制由AT89C51芯片,电路,复位电路及电源组成,其具体图如图2所示。
图2 单片机最小系统
3.2 按键控制模块电路
图3 按键控制电路
控制电路可以实现篮球比赛的开始计时,暂停比赛,犯规12秒,24秒复位,和最后时间的演示,采用5个复位开关有一端接在地上,在连接到AT89C51上,实现外部中断请求,如图3所示。
3.2.1 赛程时间启动/暂停设置
当比赛开始,按下开始键,一节的秒数在倒计时,在此过程中24秒也开始倒计,如果24秒倒计时为00前,没有被暂停(有的队伍进攻超过24秒),则比赛自动暂停。如果没有队伍超过24秒进攻,则要求工作人员用手重新调24秒(按按钮来达到复位的目的)。比赛暂停后,需要按按键来完成时间倒计。
3.2.2 犯规复位
当篮球比赛进行的时候,会有球员有犯规的动作,有些动作直接罚球,计时器重新复位进行了,有些犯规,是需要界外罚球来处理的,如果那个时候,进攻时间已经小于12秒的话,需要将时间调到12秒,来补偿被犯规的队伍,所以这个时候,需要工作人员通过12秒犯规按钮来复位。
3.2.3 最后时间的演示
由于篮球比赛的时间过于漫长(12分钟一节),为了演示最后时刻,设计了一个按钮,把分钟时间订到32秒,其它不动,只要等到32秒结束,就能演示到led灯亮和蜂鸣器响。
3.3 计时模块电路设计
计时模块电路:定时器模块主要有两个四位数码管显示的,分别能显示一节的时间,一节的秒位倒计时,24秒倒计时它可以显示倒数24秒功能和1节12分钟倒计时功能;板子上有安排外部使用开关,控制数码管的直接清零,开始,关闭,犯规12秒等功能;当比赛最后结束的时候,数码管显示出灯亮,蜂鸣器也会随之而响;计时装置24秒下降时间间隔为1秒。除了一个总计时倒计时,为了使游戏更刺激,规则也需要控住比赛的进程的攻击在24秒内,否则被视为违法。本次论文设计的一个篮球比赛计时器,总时间和各方面的规则,每一节拥有时间。
3.4 计分模块电路设计
篮球比赛的得分是一种计数器,本文单独拿出来说。这种设计是使用单芯片微型计算机实现定时功能定时器/计数器。T0、T1的51的单芯片具有两个16位定时器/计数器,分别由TH0、TL0和Th1、TL1、它们都是8位的寄存器。K1、K2分别是A、B两队加一分,K3、K4,分别是A、B两队减一分。当按键开关K1~K4这四个按键的任何一个一位按下时,与门的8脚输出都会产生低电平使单片机中断,从而使相应LED显示。当游戏开始时,甲队加分时,则按下K1键,这时K1=0(低电平),其余K2K3K4=111(为高电平)K1K2K3K4相与之后的结果为低电平,这时与门8脚输出的低电平到AT89C51的P3.2脚,使其外部中断INT0发生中断,从而调用中断服务程序,将要显示的数据从程序中定义的LED显示常数表TAB中取出数据06H(因为LED显示常数表TAB的偏移地址为36H,36H首先是指向LED显示常数表TAB中第一个数据3FH的,当K1按下时,相当于将33H地址加1,这时便指向第二数据06H,即对应字母代码关系表中的加1)。计分电路原理图如图4所示。
图4 计分电路原理图
4 软件设计与调试
在硬件电路图设计好了之后,就是软件编程了,在软件编程之前,先要把程序流程图画好,而在编写软件程序之前最重要的是有清晰的思路,也就是说得画出流程图。而画流程图时,必须得分清层次,有主流程图和各个模块的流程图,只有流程图编译好,才能使程序更加可靠,运行程序的时候,错误才会很快的确定并修改。
软件和硬件配合仿真,在硬件电路图设计好了之后,就是软件编程了。运行程序的时候,错误才会很快的确定并修改。当比赛开始时,这时,如果比赛,就开始按“启动”键,表示赛程开始,计时显示则开始倒计时,一节的秒数在倒计时,在此过程中24秒也开始倒计,如果24秒倒计时为00前,没有被暂停(有的队伍进攻超过24秒),则比赛自动暂停。当篮球比赛进行的时候,会有球员有犯规的动作,有些动作直接罚球,计时器重新复位进行了,有些犯规,是需要界外罚球来处理的,如果那个时候,进攻时间已经小于12秒的话,需要将时间调到12秒,来补偿被犯规的队伍,所以这个时候,需要工作人员通过12秒犯规按钮来复位12秒的。由于篮球比赛的时间过于漫长(12分钟一节),所以想要演示最后时刻,就设计了一个按钮,把分钟时间订到32秒,其它不动,只要等到32秒结束,就能演示到led灯亮和蜂鸣器响。
5 总结
本文设计的篮球比赛计时器具有以下特点:篮球比赛分为四个部分,倒计时的计时表显示,24秒每次队伍的攻击时间,有两个24秒计时器显示数字显示,所有的时间暂停,减到24秒,恢复,led和蜂鸣器的提示,基本完成了篮球比赛计时器所需要的功能。
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