基于单片机的篮球比赛计时计分器的设计

唐志将+彭森

摘 要：本系统是采用单片机AT89C51作为本设计的核心原件。利用7段共阴LED作为显示器件。在此设计中共接入了2个7段共阴LED显示器，用于记录得分和比赛时间，显示范围可以达到0到99分，基本满足赛程需求。计分按照倒计时，每次计时时间为12分钟，当时间暂停和开始计时时给出报警。计时是倒计时，采用定时/计数0中断，计分采用查询的方式，查询是否有键按下，如若有则跳转到相应的计分子程序进行相应的计分。

关键词：AT89C51；LED显示；定时计数器

1 引言

篮球是一项充满乐趣的运动，打篮球可以学到很多课本里没有的东西，比如信任，合作，鼓励等，现在篮球普及率已经很高，不仅仅是专业运动员的运动，也是普通老百姓的活动，不管是走在学校里，还是公园里，甚至是乡村里，都能看到篮球场，都能看到打篮球的人，篮球已成为我们大部分人生活里不可或缺的组成部分，每天都能听到有人在谈论篮球，说说自己喜欢的NBA巨星……因为喜欢篮球，所以打篮球，时不时会来场激烈的比赛，篮球计分器将让我们摆脱用粉笔或记分牌计分带来的不便，轻轻松松几个按钮开关就能让我们记下分数，让我们感受到科技给我们带来的巨变。

2 工作原理

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显示器则用来记錄赛程时间，其中2个用于显示分钟，2个用于显示秒钟。赛程计时采用倒计时方式。即比赛前将时间设置好，即12分钟，比赛开始时启动计时，直至计时到零为止。本设计中设立了10个按键，其中8个用于设置两队的比分，1个用于交换场地，1个用于启动和暂停等功能。

3 系统设计

图1为系统设计框图，系统硬件设计根据系统框图，从系统框图中可以知道，该系统中包含了预期设计的几个部分。而核心部分是AT89C51单片机，单片机在系统设计程序的控制下，实现预期功能，连线过程中，由于上拉电阻过多，所以选择RESPACK-7和RESPACK-8两个排阻，使整体电路简单美观，本设计中未使用总线。

4 计分电路设计

该电路采用查询的方式设计，即当有键按下时给出低电平，再用软件查询的方式检查是否有低电平，如有则显示相应的计分。所以在设计时考虑设计相应的上拉电阻，因为按钮不能直接和单片机的引脚相连。按下相应按键可以达到本系统各个计分功能。各按键及对应功能如下：

RESEAT键：恢复比分和时间；

A+1键：显示A队分数加一；

A+2键：显示A队分数加二；

A+3键：显示A队分数加三；

A-1键：显示A队分数减一（防止在计分时按错的情况）；

B队按键功能同上；

5 系统仿真

根据电路连接图连接电路，在KEIL环境下编译链接装入issue7 Professional中，修改预定参数，进行软件仿真，点击软件执行键，最终仿真成功得到图2所示的结果：

6 结论

这次设计对我来说试一次难得的经历，首先让我对所学单片机课程有了全面的熟悉、新的认识和深刻的理解，对于Proteus软件有了更熟练的掌握，在设计过程中遇到了不少困难，经过多次的努力和尝试最终成功，当然收获远远大于成功。电路的连接不可放过每个细节，少有疏忽就会出错。对电路的整体布局也相当重要，一个好的布局对于理解和调试过程中的检查错误不可缺少，还能使整个电路美观，便于修改和创新。

本次设计当中还有想到的不足之处：设计有许多可新加的扩展功能，例如倒计时为0时给与鸣笛提醒，24秒进攻时间的显示，队员犯规次数的记录与显示等等，由于自己的能力有限，未能在本次设计中实现。

在这次的实践与学习当中，尽管区间困难多多，但我还是从中学到了很多的新知识、新技能和解决困难的方法，也最终体验到了经历困难到最终获得成功的那种无以言表喜悦。总之，本次课程设计让我收获颇多，也希望自己能在以后的学习当中能坚持这种不懈努力，迎难而上的精神。

参考文献

[1] 王思明. 单片机原理及设计与应用[M].北京：科学教育出版社，2012.

[2] 胡辉. 单片机原理与应用[M].北京：中国水利水电出版社，2007.

[3] 戴佳. 51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M].北京：电子工业出版社，2006.

[4] 张涵. 基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真[M].北京：电子工业出版社，2012.

作者简介

唐志将，邵阳学院信息工程系电子科学与技术专业学生

通讯作者（指导老师）

彭森，邵阳学院信息工程系教师