篮球24秒可控计时器设计

安徽大学

本科毕业论文（设计、创作）题目：篮球24秒可控计时器设计

学生姓名：····学号：········

院（系）：电子信息工程学院专业：电子信息工程

入学时间：二〇一〇年九月

导师姓名：······职称/学位：······

导师所在单位：安徽大学电子信息工程学院

完成时间：二〇一四年五月

篮球24秒可控计时器设计

摘要

论文描述了篮球24秒可控计时器的硬件电路和软件编程。电路主要由四个模块构成：单片机最小系统、独立按键控制电路、驱动显示电路、报警电路。篮球24秒可控计时器主要构成模块是单片机, 由C语言编程控制，利用单片机内部的定时器/计数器、中断等资源，设计出实用地篮球比赛计时器，能有效地模拟比赛过程中正常进攻、回合超时、中途暂停等场景。系统设有初始键、开始键、投球键（暂停/继续键），通过操作这些按键，运用到比赛的所有实际场景中，保证比赛的正常进行。

关键词：单片机；24秒倒计时； C语言；数码管显示；报警电路

Basketball 24 seconds timer control design

Abstract

Articles describes the hardware and software programming of Controlled Basketball 24 Seconds Timer . The circuit consists of four modules: smallest MCU system, the independent button control circuit, driver display circuit, alarm circuit. Controlled Basketball 24 Seconds Timer module is mainly composed of MCU controlled by the C programming language, using MCU internal timer / counter, interrupt and other resources to design a practical basketball game timer, can effectively simulate normal attack ,round matches timeout, midway pause during the race. System has an initial button, start button, pitching button (pause / resume button), through the operation of these buttons, adapt to all the actual scene of the game, and ensure that the players enjoy the game.

Keywords: scm; 24 seconds count down; c language; digital display; alarm circuit

目录

1 引言 (1)

1.1 总体要求 (1)

1.2 设计方案 (1)

2 工作原理及基本组成 (1)

2.1 电路组成 (1)

2.2 工作原理及流程图 (2)

2.3 单片机最小系统 (2)

2.4 按键电路 (3)

2.5 显示电路 (3)

2.5.1 数码管 (4)

2.5.2 锁存器 (5)

2.5.3 锁存器与数码管的电路连接 (6)

2.6 声音报警电路 (7)

2.6.1 蜂鸣器 (7)

2.6.2 三极管驱动 (8)

2.6.3 蜂鸣器连接驱动电路 (9)

3 软件设计 (9)

3.1 按键检测 (9)

3.1.1 按键检测与消抖 (9)

3.1.2 按键检测与中断 (11)

3.2 计时程序与数码管显示 (12)

3.2.1 单片机定时器/计数器 (12)

3.2.2 定时器的初始值设定 (13)

3.2.3 数码管显示程序 (14)

3.3 报警电路控制程序 (15)

4 比赛场景模拟 (16)

4.1 投球超时 (16)

4.2 正常投球 (16)

4.3 回合中途暂停 (16)

5 结论 (16)

主要参考文献 (17)

致谢.................................................... 错误！未定义书签。

1 引言

本系统充分利用专业所学知识，巧妙地把单片机、模拟电路、数字电路和C语言方面的内容结合在一起，设计出以单片机为核心、C语言作控制程序、模电和数电部件为外设的综合应用系统。它能实现篮球比赛计时的功能，良好地仿真出比赛回合所需的场景，具体实际应用价值。

1.1 总体要求

24秒计时器具有控制显示24秒的计时功能。系统设置外部操作按键，分别为初始键、开始键、投球键，控制计时器的初始置数、启动、暂停/继续。设置计时器初始时间为24秒，递减计时,其计时间隔为1秒。当球员投球后（用投球键模拟），系统停止计时；若没有投球动作，计时器递减到零后也停止计时，此时数码管显示为“00”秒，并发出报警信号。

1.2 设计方案

篮球24秒定时计数器采用51单片机控制，通过按键操作模拟开始进攻、投球、回合结束，并以数码管和蜂鸣器作为显示和声音输出器件。在该系统中，单片机部分为核心模块，接入12MHz的晶振，提供时钟脉冲；利用单片机内部的定时器，准确记录时间变化；外接的三个按键为其提供输入信号，经过单片机内部处理后，输出相应信号到数码管和蜂鸣器，从而让球员知道准确的比赛情形。

由于C语言有强大的编程功能、更贴近用户编写和阅读的特点，该系统使用C语言编程，并未采用教科书讲述的汇编语言。

2.1 电路组成

电路由单片机最小系统、按

键、数码管、蜂鸣器四部分组成,

见图2-1。