漯河市青少年科技創新獎候選人申報材料智能籃球計時計分器設計與制作1．前言隨著科學技術日新月異的發展，微電子技術更是以突飛猛進的速度前進。單片機（SingleChipMicrocomputerorOneChipMicrocomputer是微型計算機的一個重要分支。它使計算機從海量數值計算進入智能控制領域，從而智能電子產品應運而生。傳統的手翻籃球計分牌功能單一，只能起到加分的功能，計算時間還需要另外的計時設備操作麻煩且誤差大。出于創新的理念，著眼與現實應用。我們采用當前頗為流行的AT89C51單片機芯片，通過編程控制并配以必要的外圍顯示及驅動電路構成一款具有創新意義且實用的智能籃球賽計時計分器。本系統具有賽程定時設置、賽程時間暫停、及時刷新甲、乙隊雙方的成績以及賽后成績暫存等功能。它具有成本低、性能穩定、操作方便且易攜帶等特點。2.基本功能介紹2．1賽程時間設置在計時電路中如電路設計原理圖所示，按鍵開關K5、K6用來設置賽程時間。半場時間為20分鐘，則通過按后鍵，使數碼管1顯示“2”即可；再按^鍵，設置比賽時間的個位數，使數碼管2顯示“0”即可。時間設置好后，等待賽程開始。2．2賽程時間啟／暫停設置當時間設置完后，比如設置賽程時間為45分鐘，則如在電路設計原理圖所示的LED顯示器上則顯示為4500，45表示分鐘，00表示秒鐘。這時，如果裁判吹響開始哨聲時，則應立即按下按鍵K7,表示賽程開始，計時顯示則由4500變成4459,4458.一直計為0000時表示賽程結束。如電路設計原理圖所示，按鍵防為賽程啟動和暫停控制。2．3比分交換控制比分交換控制由電路設計原理圖所示的K7鍵完成。我們知道，因為比分交換是在上半場賽程結束后進行的，也就是說比分交換受賽程時間控制，只有當上半場計時器指示為0000時，按防鍵，則會自動交換甲、乙兩隊分數。如果上半場賽程時間沒有到0000時，則此時按防鍵，只會暫停比賽，不能交換分數。如果要繼續賽程，再按一次K7即可。因此，K7鍵完成三重功能，即：啟動、暫停、比分交換。2．4賽程結束報警漯河市青少年科技創新獎候選人申報材料當比賽結束時，系統會自動發出報警聲，提示賽程結束。3．系統方案設計基于單片機系統的籃球記時記分器系統設計方框圖如下所示：本系統采用單片機AT89C51作為本設計的核心元件，利用7段共陰LED作為顯示器件。4．系統電路設計4．1計時電路的工作原理：計時電路如電路設計原理圖所示，主要由按鍵開關K5?K7,單片機AT89C51,譯碼器以及LED顯示器構成。當調節開關后按下時，產生一個低電平；立即數00H取出，同時調節P2.0的LED輸出高電平表示可以向調分十位的CD4511發送數據，但CD45n的輸出端a—g不會有輸出，因為LE=1時，CD45n鎖存。這時只要將要顯示數據的代碼經P1口的P1.0?P1.3送到CD4511的輸入端A~D端，送完后，將LE清零。這時便可以將要顯示數據的代碼經CD45n譯碼后，從輸出端a—g輸出，送LED顯示器顯示。調時按鍵開關每按一次，數字自動加1,直到調到需要設置的時間即可。調時（個位）的操作方法與上一樣。時間設置完后，啟動定時器T0開始定時計數。計時采用倒計時方式。4.2計分電路的工作原理計分電路主要由單片機AT89C51、串/并轉換器、LED顯示器、74LS21以及按鍵開三組成。其工作過程如下：按鍵開關K1?K4組成甲、乙兩隊加減分控制。按鍵開關K1~K4一端接地，另一端輸入與門74LS21的9腳、10腳、12腳、13腳以及單片機AT89C51的P3.5、P3.4、P0.2、P0.1。當KI~K4四個按鍵的任何一位按下時，與門的8腳輸出都會產生低電平使單片機發生中斷，從而使相應LED顯示。因為按鍵開關按下時為低000001。5.電路設計原理圖漯河市青少年科技創新獎候選人申報材料腳，使其外部中斷INTO發生中斷，從而調用中斷服務程序，將要顯示的數據從程序中定機P3.7腳輸出低電平，將6片CD4094中顯示代碼送LED顯示器顯示，便得到顯示為機P3.7腳輸出6次高電平,這樣便使6片CD4094中得到不同的顯示代碼.然后使單片Q"S移位至下一片CD4094輸入端的第2腳。在RXD引腳輸出數據過程中，連續使單片7腳輸出高電平給CD4094的第1腳STR,單片機P3.使前一片CD4094中的8位數據從CD4094的輸入端第2腳。在串行數據通過RXD引腳輸出時，則TXD引腳會輸出多位時K1K2K3K4相與的結果為低電平，這時與門8腳輸出低電平到單片機AT89C5的P3.2某一時刻后，當乙隊加分時，則按下^，這時K3=0（低電平），其余K1K2K4=111，鐘作為移位脈沖。將8位數據順利送到CD4094中。另外