根据不同运动项目不同比赛规则的要求，篮球比赛时间和记分员包括得分类、命中率类、制胜类、分类类等多种类型。 篮球是一种由运动队在比赛时间内得分决定获胜者的游戏。因此，篮球比赛计分器是一种计分型工具。篮球比赛的天文台表由各种电子设备组成，例如计时器、记分器等。同时，根据目前高水平篮球比赛的要求，篮球比赛完美的计时和计分系统设备应能够与现场结果处理、现场大屏幕、电视转播车等各种设备联动，从而达到提高比赛感、娱乐观众等功能。1.2 单片机背景知识介绍 单片机是一种集成电路芯片，它是由硅片组成的小型完善计算机系统，采用超大规模集成电路技术，集成了中央处理器CPU、随机存取RAM、只读存储器ROM、 将各种I/O端口和中断系统、定时器/定时器等功能集成到硅片中。根据历史的、本质的、普遍的要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入在对象系统中的特殊计算机系统”，可分为软件部分和硬件部分，而当代单片机系统不再仅仅在裸机环境中开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用于单片机中。因此，以MCU为核心，是多种单片机，这是嵌入式硬件的实现方式之一，主要是因为处理器和内存等组件都集成在一个芯片上。

进入21世纪，随着电子和信息通信技术的应用和普及，人们对电子技术的要求越来越高。目前，嵌入式微机已经渗透到我们生活的方方面面，按照历史的、本质的、普遍的要求，嵌入式系统应定义为：嵌入在对象系统中的特殊计算机系统。对于嵌入式，可分为软件部分和硬件部分。MCU内核是各种单片机，是嵌入式硬件部分的实现方法之一，这主要是因为处理器和内存等组件都集成在一个芯片上。在探索单片机的发展路径时，有两种模式，即“Σ模式”和“创新模式”。“西格玛模式”将一般计算机系统中的基本单元切割成芯片，形成单片微型计算机。“创新模式”完全是根据嵌入式应用的需求进行设计的，满足嵌入式应用的要求，如架构、微处理器、命令系统、总线模式、管理模式等。英特尔的 MCS-48 和 MCS-51 是根据创新模式开发的单芯片嵌入式系统。MCS-51是在MCS-48探索的基础上推出的综合嵌入式系统，已成为单片嵌入式系统的典型结构体系。体育比赛计时计分装置是一种快速采集、记录、处理、传输和利用体育比赛过程中产生的时间、比分等数据的工具。篮球比赛的计时计分器是一种计分类型的工具。它由各种电子设备组成篮球比赛的时间，例如计时器、记分器等。

虽然电子记分器在篮球比赛中的研究和应用由来已久，但通常由模拟电子设备、数字电子设备或模拟和数字设备的混合组成，其稳定性和高精度得分仍然存在一些问题。以单片机为核心的篮球比赛记分机，具有体积小、重量轻、能耗低、价格低、可靠性高、抗干扰能力强、使用方便等独特优势。1.3 毕业项目任务的要求，即设计和制作用于球场的篮球比赛时间和记分器。任职要求：（1）能够记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间，暂停比赛时间;（2）能够随时刷新整个赛程中A队、B队的得分;（3）中场交换比赛场地时，可以交换A、B两队的比分位置;（4）游戏时间结束时，可以发出警报命令。需要掌握单片机的工作原理、篮球比赛计时记分器硬件电路和软件的设计调试方法。设计由单片机控制的篮球比赛计时记分器硬件电路;设计由单片机控制的篮球比赛计时记分器软件部分;调试硬件电路和软件;绘制硬件电路原理图并撰写论文。1.4 毕业设计篮球比赛计时与计分员的实施方案是解决篮球比赛准确计分和计时的问题。本设备采用单片机完成计时和计分功能。设计将介绍系统软硬件的设计流程，设备可根据实际情况修改分数，准确显示时间，具有低功耗、可靠、安全、低成本等特点。

考虑到篮球运动中队比赛的要求和本专业所学嵌入式单片机知识的应用，可以很好地体现比赛的计时和得分篮球比赛的时间，因此在本次设计中，我们利用单片机的知识来解决该课题的研究与实践。系统方案演示及硬件选型 2.1 系统整体方案演示篮球比赛记分员采用单片机控制系统，显示模块可采用两极数码灯或液晶液晶屏显示比赛比分和比赛时间倒计时。游戏中加减分的控制和时间的调整，可以通过单片机的外接按钮控制电路来实现。最后，这个设计还需要一个报警电路，在游戏时间结束后通过蜂鸣器提示报警，并且可以在报警电路中增加一个LED灯来闪烁报警，这样可以更加醒目。相应的记分器控制和显示功能的协调可以通过多个模块完成。在这种设计中基于单片机的篮球计时记分器中，显示器作为显示设备，显示比赛中两队的比分和单节比赛的倒计时，考虑到篮球比赛的特殊性，我在显示器中额外增加了24秒的进攻时间倒计时。控制按钮可用于刷新比赛中两队的比分，调整比赛时间，并在比赛期间随时开始/暂停倒计时。比赛结束时，会有一个蜂鸣器哔哔声，伴随着LED灯的闪烁。在中场休息时，可以显示比赛中两队之间的位置交换。在这个设计中，在查阅篮球比赛数据后，一场比赛分为四节，单机比赛的倒计时时间为12分钟，比赛的进攻倒计时时间为24秒。

硬件设计：各模块的总体设计如下图2-1所示。图2-12.1.1 显示方案选项1：LED显示屏是由发光二极管、LED点阵显示器等组成的LED码管。常用的LED发光器件有两种：数码管和点阵。解决方案二：采用LCD电路进行显示，LCD是一种工业字符型LCD，具有显示效果清晰、显示内容多样的特点。对比以上两种方案可以发现，LED虽然使用简单，但显示内容有限，显示效果不是很直观，硬件连接电路比较复杂，稳定性不高;液晶液晶屏连接线简单，显示内容丰富，硬件电路易于实现，可靠性好。控制器时钟电路复位电路 键盘控制电路 显示电路 LED和蜂鸣器报警 综上所述：显示模块采用第二种方案，设计采用LCD液晶显示屏实现设计的显示功能。2.1.2 定时方案的选择 方案一：由芯片（十进制同步加减计数器）、NE555（第二脉冲发生器）和辅助电路组成。在设计中，第二脉冲发生器由一个由555个集成电路组成的多谐振振荡器组成，通过计算产生相对精确的第二脉冲。解码显示电路由一个共阴极的七段LED数字管组成，实验中将报警电路换成发光二极管。

该方案可以准确显示比赛时间和比分，但存在诸多不足。例如，电路中使用的芯片很多，设计方案无法简化。方案二：采用定时芯片，针对计算机系统对定时芯片的要求，各大芯片厂商纷纷推出按键时钟/倒计时/正定时的各种芯片，可采用自动控制定时芯片，通过触发控制电路使定时器自动定时，芯片达到预定时间后重启定时（实现倒计时功能）;也可以触发控制电路，使定时器不定时，芯片在达到预定时间后重启定时（实现暂停功能），无需程序干预。计算机可以通过中断或查询方式读取定时器数据篮球比赛的时间，实现暂停计时、显示功能，实现定时功能不需要占用CPU的时间，程序简单，控制精度高，因此在工业控制系统中更多地采用这种专用芯片来实现定时功能。方案3：软件控制，利用内部定时器/计数器进行中断定时，利用软件延时实现定时。该方案节省了硬件成本，并能综合运用定时器/计数器、中断和编程等知识，因此系统采用方案3的软件方法实现定时。2.2 硬件选型 根据上述方案的选择，在硬件方面已经初步确定了设计。在单片机方面，本设计拟选用89C52单片机，其容量是89C51的两倍。

在LCD显示器方面，考虑到本设计需要多行显示（一行显示游戏时间，一行显示游戏比分，本设计可能需要一行作为24秒攻击时间倒计时的显示），可以选择1602或LCD显示， 这在市场上更为常见。最后，由于需要报警电路，还选择了蜂鸣器报警器和LED二极管。本设计选择的原始元件列表如下： 单片机液晶屏蜂鸣器报警 LED二极管灯滑动变阻器 系统硬件的变阻器、电阻器、晶体管设计 3.1 整体系统设计 本设计采用ATMEL单片机作为控制核心，由倒计时模块、分数显示模块、 人机界面模块、报警模块等部件。其中，游戏时间的倒计时和24秒攻击的倒计时分别由单片机的定时器1和定时器2实现;人机界面模块由键盘和液晶显示器组成，可实现游戏时间、24秒倒计时设置和显示、比分显示和游戏会话显示等功能。本设计采用切换测试键的控制方式，通过模式键切换两队比分分秒和比赛时间，切换到的座位数据通过加法键和减法键加减。此外，还设置了一个单独的开始/暂停按钮来控制游戏的开始和暂停。

最后，在这个设计中还有一个 24 秒的攻击时间倒计时，以及重置按钮控制重置它。设计中通电，系统复位（系统复位系统关机再开机），蜂鸣器报警哔哔，LED二极管闪烁显示比赛第一节开始，进行12分钟倒计时，单节比赛倒计时完成，自动进入下一节比赛（可暂停）在中间），当比赛第二节倒计时结束，进入比赛第三节时，两队的得分位置自动交换。在比赛中期，两队的比分和比赛时间可以随时人为调整。3.2 硬件设计原理介绍 3.2.1 控制MCU简介 它是一款低功耗、高性能的 8 位微控制器芯片，包含 8K 字节的 ISP（在系统编程中）可重复擦除 1000 次的 Flash 只读程序存储器，该器件采用 ATMEL 的高密度、非易失性存储器技术，兼容标准 MCS-51 指令集和 80C51 引脚结构， 功能强大的微控制器集成了通用 8 位 CPU 和 ISP 闪存单元芯片，为许多嵌入式控制应用提供了经济高效的解决方案。DIP40封装引脚结构如图3-1所示。，除了闪存芯片上的 8K 字节程序存储器、256 字节随机存取数据存储器 （RAM）、32 个外部双向输入/输出 （IO） 端口、8 个中断源、3 个 16 位可编程定时器、全双工串行通信端口、看门狗 （WDT） 电路和片上时钟振荡器外。图3-1 单片机引脚说明如下： VCC：电源端子，连接+5

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