论文总字数：19359字

摘 要

篮球比赛计分器可由计算机控制，软件具有可维护性和易修改性，为硬件电路提供了充足保障，并且性能十分稳定。本文以STC89C51单片机为核心设计了一个篮球比赛计分器。

篮球比赛计分器系统分为各部分设计，包括计时显示、计分显示、报警、按键控制，用Protel99画出硬件电路图，检查电路图的是否完整。编写的程序时可先画出逻辑流程图，再根据流程图进行编写程序。编程后的程序利用Keil C51软件来进行编译，再将生成的HEX文件烧写入芯片中，采用Proteus软件仿真，检验下功能是否能够正常实现。最后在PCB板上根据硬件电路图进行焊接，检测电路是否断路短路，各功能能否实现。

关键词：单片机 篮球比赛 时间显示 比分显示

The design of basketball game scoring device

Abstract

Basketball game scorer can be controlled by the computer, the software has a maintainability and easy to modify, for the hardware circuit provides adequate protection, and the performance is very stable. This article to STC89C51 microcontroller as the core, the use of alarm, buttons, switches and display constitute a basketball game scorer.

Basketball game scoring system is divided into various parts of the design, including the timing display, scoring display, alarm, key control, with Protel99 draw hardware circuit diagram, check the circuit diagram is complete. Write the program can first draw the logic flow chart, and then according to the flow chart to write the program. After the programming process using Keil C51 software to compile, and then generate the generated HEX file into the chip, the use of Proteus software simulation, test whether the function can be normal. Finally in the PCB board according to the hardware circuit diagram for welding, testing circuit is short circuit, the function can be achieved.

Key Words: Single player; basketball game; time display; score display

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 篮球比赛计分器的背景及现状 1

1.2 篮球比赛计分器的硬件组成 2

1.3 论文的研究内容 2

第二章 系统方案设计 3

2.1篮球比赛计分器的设计方案 3

2.2系统各功能模块器件选型 4

2.2.1单片机选型 4

2.2.2显示器选择 4

2.2.3报警模块选择 5

2.2.4供电模块选择 5

2.2.5按键模块选择 5

2.2.6放大电路模块选择 5

第三章 系统硬件电路设计 6

3.1 单片机主控制电路设计 6

3.1.1 STC89C51简介 6

3.1.2 单片机控制电路设计 8

3.2系统显示电路设计 9

3.3 报警电路设计 11

3.4供电电路的设计 12

3.5按键输入电路设计 12

3.6放大电路设计 16

第四章 系统软件设计 16

4.1 系统主程序设计 16

4.2 进攻时间系统设计 18

4.3 计分系统部分设计 19

4.4 计时系统部分设计 20

第五章 系统仿真和调试 21

5.1系统总体电路仿真 21

5.1.1系统仿真图 21

5.1.2 系统仿真结果 22

5.2系统实物调试效果图 23

设计总结和展望 24

参考文献 25

致 谢 26

附 录 27

附录1 硬件电路图 27

附录2 系统源程序 28

第一章 绪论

1.1 篮球比赛计分器的背景及现状

篮球比赛计分器是记录篮球比赛比分的电子显示板，它能够提供比赛时间、比赛比分和球员信息。因此，完善的计时计分系统对篮球的发展有着积极的作用：首先，完善的系统能够服务比赛，让球员和观众能够清楚的看到比赛的比分。这不仅可以推动比赛进程，也可以在一定程度上影响球员和观众的心理；其次，完善的系统可以实现球员与现场观众的良好互动，现场的大屏幕也能够显示该场比赛的技术统计，便于相关人员对比赛进行分析；最后，完善的计时计分系统在与现场之外的电视转播等各种设备的关联方面也起到了十分重要的作用。

在中国，CBA（中国男子篮球职业联赛）一向是国人关注的重点，而因为计时器故障导致比赛无法正常进行的事件却比比皆是。例如在2016年11月6日，2016-17赛季CBA第四轮比赛在各个赛区分别开打，但在四川赛区却由于计时器故障问题导致比赛推迟了十二分钟开打。在比赛过程中，计分器又出现了多次事故，以至于比赛不断地暂停。

由此看来，计时器的准确性对于比赛的进程、结果以及球员的心理确实起着极大的作用。随着CBA联赛各大球星的加盟和篮球经济水平的不断提高，人们对于计时器的准确性的要求也不断提升。但是从如今其发展现状来看，支撑联赛发展所需要的配套服务、技术支持及其进步的速度却远远没有跟上节拍。计时器故障时有发生，不论是记录台的计时器还是记分牌，就连技术统计的比赛数据都不准确。事实上，在竞技比赛中记录台和裁判错误都难以避免，但是如何通过改进计时计分系统，以及提高与之相配合的各个硬件设施性能，对于CBA联赛健康快速发展起着积极的作用。

1.2 篮球比赛计分器的硬件组成

篮球比赛计分器显示的多功能显示屏是采用LED大屏显示屏，上面包括比赛名称、球队名称、球员的号码名字及得分、球员的犯规数、比赛时间、比赛比分、还包括一些附加的文字介绍。对于整个的计时计分系统来说，大致包含了计时模块、计分模块、报警模块、控制模块四个模块。其中计时模块包括了比赛时间记录和进攻时间记录的变化，一般会采用LED或者LCD显示器，利用单片机的程序控制完成时间显示变化；计分模块包括了两对双方的比分变化，和计时模块一样，一般在同一类的LED或者LCD显示器上显示，利用单片机的程序控制来完成比分的显示变化；报警模块随着计时模块运行，时间终止的同时启用报警，主要由蜂鸣器组成；控制模块用于控制系统所有变化，一般按键直接连接单片机，通过单片机来控制整个系统。

1.3 论文的研究内容

篮球比赛计分器的实现首先是通过按键控制器感应到人的需求并将其转换成电压信号。按键输出的电压信号通过单片机的引脚输入到单片机中，运行程序后再通过单片机引脚输出控制数码管，从而改变数码管的数字变化，达到改变篮球比赛时间和比分的目的。因此本设计要实现的功能具体如下：

1. 可以满足两队进行篮球比赛所需的显示功能，主要显示篮球比赛时间和比赛分数。
2. 可以设定每节比赛时间，时间结束可提示报警。
3. 使用各类按键输入需求，具有加分、减分、加时间、减时间、比赛开始、比赛暂停、比分交换、进攻时间复位功能。

经过对篮球计分器的硬件分析，硬件系统可分为主控制、按键、显示、报警、放大电路五个部分。其中主控制由单片机控制电路组成，主要负责收集处理数据和传输控制命令；按键主要负责对篮球比赛需求进行收集；数码显示由数码管组成，通过主控制运行程序后，输出信号到数码管，改变数码管的数字显示；报警主要是比赛时间结束的标志；放大电路主要是用于对单片机的电流放大。

第二章 系统方案设计

完成一个设计首先要对设计方案不断的猜想和验证，本章介绍的是明确设计篮球比赛计分器所需要实现的功能，列出总电路的各类模块，以及各模块的器件选型。

2.1篮球比赛计分器的设计方案

以STC89C51单片机为主控制器，设计一个功能完善的篮球比赛计分器，由计时显示、计分显示、按键控制、报警、供电等各部分外围电路和单片机组成。分析介绍各个功能：

①比赛时间显示功能：系统初始比赛时间为十分钟，甲乙队比分初始为零，按下ADD1键，比赛时间分钟加1；按下DEC1键，比赛时间的分钟减1；按下ADD2键，比赛时间秒加1；按下DEC2键，比赛时间秒减1。比赛结束时，如果出现比分相同，要进行加时赛，比赛时间的调整同样由以上按键来设置。

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