基于单片机的篮球比赛计时记分系统的设计

　　0 引 言

　　在2008年中科技奥运是非常重要的一个方面,而计时记分系统在竞赛中更是重中之重,可以说好的计时记分系统决定着举办的成败。

　　在篮球比赛中,总的倒计时是必需的,规定为12 min。除此以外,为了加快比赛节奏,还规定了队员的持球时间不能超过24 s,否则就犯规。这里所设计的计时器涵盖了以上要求,可用于篮球比赛中。用于对总时间和持球时间24 s的限制。

　　1 设计要求

　　该系统能完成的功能为：以89C5l单片机为核心器件,组成一个电子计时记分系统;系统显示由12位数码管组成,分别为记分牌与倒计时牌;可随时记分,随时暂停,随时开始。

　　根据设计功能,设计思路如下：

　　(1)时间显示用6个数码管,分数显示用4个数码管,用来动态扫描方式显示。时间由单片机的P2口扫描,分数由P0口扫描。

　　(2)时间的暂停与开始,分数的累加,通过接入键盘电路实现。系统共涉及4个按键,分别定义为：

　　K1键功能：暂停键,即当比赛需要暂停时,可以使24 s和总时间随时暂停;

　　K2键功能：开始键,即暂停结束后,比赛需要重新开始;

　　K3键功能：1队加分键,即分数加1键;

　　K4.键功能：2队加分键,即分数加1键。

　　(3)按键的接人方式

　　K1键：通过P3口的INTO引脚接入,中断工作方式;

　　K2键：通过P3口的INTl引脚接人,中断工作方式;

　　K3键：通过P3口的P3.0引脚接入,查询工作方式;

　　K4键：通过P3口的P3.1引脚接入,查询工作方式。

　　2 设计特点

　　该设计特点是采用模块化的设计。其优点是：每个模块的程序结构简单,任务明确,易于编写,调试和修改。程序可读性好,对程序的修改可局部进行,其他部分可保持不变。这里所设计的篮球比赛系统,也可以加以修改,用于其他比赛系统或其他用倒计时的系统中。

　　3 硬件电路的设计

　　根据设计要求与设计思路,确定该系统的设计方案,图1为该系统设计方案的硬件电路设计框图。硬件电路由7部分组成：即按键输入电路、单片机、时钟电路、复位电路、LED数码管段驱动电路和LED数码管位驱动电路,LED显示器。

　　4 软件设计

　　进行应用软件设计时可采用模块化设计程序设计方法,其优点是：

　　每个模块的程序结构简单,任务明确,易于编写、调试和修改。

　　程序可读性好,对程序的修改可局部进行,其他部分可保持不变,便于功能扩充和版本升级;

　　对于使用频繁的子程序可以建立子程序库,便于多个模块调用。

　　划分模块时应遵循下列原则：

　　(1)每个模块应具有独立的功能,能产生一个明确的结果。

　　(2)模块之间的控制参数应尽量简单,数据参数应尽量少。控制参数是指模块进入和退出的条件及方式,数据参数是指模块间的信息交换方式,数据参数是指模块间的信息交换(传递)方式,交换量的多少以及交换的频繁程度。

　　(3)模块长度适中。模块语句的长度通常在20～100条较适合。模块太长时,分析和调试比较困难,失去了模块化程序结构的优越性;模块太短则信息交换太频繁,也不适合。

　　(4)根据模块的划分原则,将模块程序划分成几个模块,如图2所示。

　　5 设计结果

　　设计的篮球比赛计时记分系统。按照设计要求实现了单节12 rain的倒计时,24 s进攻的倒计时,以及两队的记分功能。实验测试结果如表1所示,计时误差均在允许范围之内。