篮球24秒计时器设计以及论文

课程设计(论文)

题目名称基于单片机篮球比赛24秒计时器设计课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用学生姓名刘标

学号**********

系、专业电气工程系、电气测控类

指导教师杨波

2010 年6 月24 日

邵阳学院课程设计（论文）任务书

注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；

2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

指导教师（签字）：学生（签字）：周新

邵阳学院课程设计（论文）评阅表

学生姓名刘标学号0941201062

系电气工程系专业班级电气测控类09电本一班

题目名称基于单片机篮球比赛24秒计时器设计课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用一、学生自我总结

二、指导教师评定

注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；

2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

目录

摘要 ......................................................................................................... I 1 篮球计时器概述 .. (2)

1.1 篮球竞赛24秒计时器功能 (2)

1.2篮球计时器实物图 (2)

1.3 主要参考器件 (3)

1.4 单片机的概述 (3)

1.4.1 AT89C51单片机简介 (3)

1.4.2 AT89C51单片机引脚功能简介 (3)

2 硬件设计 (5)

2.1 设计原理 (5)

2.2 硬件设计流程图............................................... 错误!未定义书签。

2.2.1 功能单元模块 (6)

2.3 硬件设计电路图 (8)

3 软件设计 (9)

3.1 程序流程图 (9)

3.2 程序设计 (10)

3.3 仿真及仿真结果 (13)

4 课程设计体会 (16)

参考文献 (17)

摘要

篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要求进攻方在２４秒内有一次投篮动作，否则视为违例。以下为一个篮球比赛计时器，该计时器采用按键操作、ＬＥＤ显示，非常实用。此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。

本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计，包括AT89C51、6个八段显示LED、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。其功能主要有：一场篮球比赛共分四节，每节12分；每次进攻为24秒，计时器的显示均为倒计时方式，24秒计时用两位数码管显示；所有的计时都要具有暂停、继续、清零；当球员的持球时间超过24秒时，24秒倒计时减为零且有声光提示。本次课程设计是采用单片机汇编语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。

关键词:AT89C51；LED数码管；按键；模块

1 篮球计时器概述

1.1 篮球竞赛24秒计时器功能

随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分。在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。

大多数篮球计时器的主控芯片为AT89C51，采用12MHz晶振，P0.0-P0.7作键盘输入。24秒计时开始，A3为24S复位开启键（投篮或交换控球时按下此键）；A4为24秒计时停止键（没有违例）；A5为24秒计时同时启动键；A6为总计时和24S计时同时停止键。而此次我们设计的是一个简易篮球比赛计时器。

最简单的篮球球计时器是24秒倒计时计时器。也就是本次课程设计的课题。24秒篮球计时器要求设置外部操作开关，控制计数器的直接清零、启动和暂停/并且计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1，当计时器减到0时，显示器上显示00，同时发出光电报警信号。

1.2篮球计时器实物图

图1.1 篮球计时器实物图

上述图为篮球比赛定时器倒计时24秒实物图，它能显示24秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停功能；在直接清零时，数码管显示灭灯；计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。

1.3 主要参考器件

AT89C51LED 数码管光电报警器开关电阻导线等

1.4 单片机的概述

1.4.1 AT89C51单片机简介

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序，固定常数，及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。为满足控制需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是单片机具有很强的位处理能力。

1.4.2 AT89C51单片机引脚功能简介

AT89C51有40个引脚，各引脚功能如下所示：

（1）电源引脚Vcc和Vss

Vcc(电源端)：供电电压，为+5V。

Vss（GND）：接地端。

（2）输入／输出端口P0、P1、P2和P3

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在Flash编程时，P0 口作为原码输入口，当Flash进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在Flash 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接