基于单片机的篮球计时计分系统标准设计开题报告.doc

石河子大学毕业论文开题汇报课题名称： 基于单片机便携式篮球计分计时系统设计 学生姓名： 朱宝军 学 号： 509257 学 院： 机械电气工程学院 专业、年级： 电气工程及其自动化12级2班 指导老师： 张晓海 职 称： 副教授 毕业论文(设计)起止时间： .3.6 目录1课题名称及起源1 2研究目标意义及中国外研究现实状况1 2.1 选题目标及意义1 2.2 中国外研究现实状况13 课题研究内容、目标及可行性分析2 3.1 研究内容2 3.2 研究思绪和方法2 3.3 研究目标2 3.4 可行性分析34 关键问题和难点分析3 4.1 课题研究关键问题3 4.2 课题研究难点分析3 4.3 进度计划3参考文件41 课题名称及起源：名称：基于单片机便携式篮球计分计时系统设计起源： 老师推荐2 研究目标、意义和中国外研究现实状况：2.1 选题目标及意义进入二十一世纪，伴伴随电子，信息通信技术应用和普及开发，大家对电子技术要求也越来越高。现在嵌入式单片机渗透到我们生活各个领域，根据历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中专用计算机系统”。对于嵌入式即可分软件部分和硬件部分。以MCU为关键，就是多种多样单片机，是嵌入式硬件部分实现方法之一，它关键是因为把处理器和存放器等部件集成在一块芯片上。在探索单片机发展道路时，有过两种模式，即“模式”和“创新模式”。“模式”将通用计算机系统中基础单元进行裁剪后，集成在一个芯片上，组成单片微型计算机；“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新，满足嵌入式应用要求体系结构、微处理器、指令系统、总线方法、管理模式等。Intel企业MCS-48、MCS-51就是根据创新模式发展起来单片形态嵌入式系统。MCS-51是在MCS-48探索基础上，进行全方面完善嵌入式系统，成为单片嵌入式系统经典结构体系。体育比赛计时计分器是对体育比胜过程中所产生时间、比分等数据进行快速采集统计、加工处理、传输利用工具。篮球比赛计时计分器是一个得分类型工具。它由计时器等、计分器等多个电子设备组成。即使篮球比赛中很早就开始研究应用了电子计分器，但通常全部是利用模拟电子器件、数字电子器件或是模拟、数字混合组成，其稳定性和高正确度计分仍存在部分问题。以单片机为关键篮球比赛计分器，计分正确，含有体积小，重量轻，能耗低，价格廉价，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点。经过此次基于嵌入式单片机设计篮球计分屏，能够更清楚地了解单片机程序设计基础指令功效、编程步骤和技巧，了解AT89C51单片机结构和原理，了解基于嵌入式单片机相关外围电路设计和调试过程，有利于以后学习和工作生活。 2.2 中国外研究现实状况 在中国即使篮球比赛中很早就开始应用了电子计时计分器，但通常全部是利用模拟电子器件、数字电子器件或是模拟、数字混合组成，其稳定性和高正确度计时计分器仍存在部分问题。伴随科学技术发展和电子技术不停更新，对其稳定和高正确度计时计分实现至今仍是生产和科研课题。工程技术电子化、集成化和系统化促进了电子工程技术发展，同时也促进了电子工程技术在社会各行业中广泛应用。伴随单片机在各个领域广泛应用，很多单片机作控制球赛计时计分系统也就应运而生，比如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分等。同时单片机在此领域广泛应用，也大大提升了比赛中计时计分稳定性和正确性。在国外应高水平篮球比赛要求，完善篮球赛计时计分系统设备和现场成绩处理，现场大屏幕，电视转播车等多个设备相连。实现了高水准比赛现场感，演出娱乐观众等功效目标。此次设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示球赛计时计分系统。该系统含有赛程定时设置，赛程时间暂停，立即刷新甲、乙双方成绩和赛后成绩暂存等功效。它含有价格低廉，性能稳定，操作方便而且易于携带等特点，广泛适合各类学校或小型团体作为赛程计时计分。3 课题研究内容、目标及可行性分析3.1 研究内容本设计关键利用单片机AT89C51作为关键元件，利用3组4位共阳极数码管作为显示器件，一组用来显示A队分数，一组用来显示B队分数，另外一组用来计时。用74LS247进行译码并把输出数据作为数码管段码，用按键控制比胜过程中双方比分和比赛时间显示。本系统含有立即显示A、B两队双方比分和比赛时间功效。具体功效以下：1. 赛程时间设置经过按键K5、K6来设置赛程时间。篮球比赛一节时间为12分钟，经过按K5按键使LED数码管1显示“1”即可。再按K6按键，设置比赛时间个位数，即使数码管2显示“2”。当比赛结束时，假如出于部分尤其原因要增加比赛时间，这时比赛时间调整一样由K5、K6按键来设置，且方法和上面一样。但通常情况下只需要按下K6来设置即可，因为加赛时间只有几分钟。2. 赛程时间开启/暂停设置当初间设置完成以后，比如设置时间为45分钟，则在LED显示器上显示为4500,45表示分钟，00表示秒数。这时，假如裁判吹响开始哨声时，则应立即按下按键K7，表示赛程开始，计时显示则由4500变成4459,4458.,一直计时直到计时为0000时表示赛程结束。按键K7为赛程开启和暂停控制。3. 比分交换控制因为在比赛中，两队比分在不停改变，所以需要设置比分刷新控制，该功效由按键K1-K4完成，具体以下:K1按键：甲队比分加1；K2按键：甲队比分减1；K3按键:乙队比分加1；K4按键乙队比分减1；4. 比分刷新控制； 比分交换控制由计时电路K7键完成。我们知道，因为比分交换是在上半场赛程结束后进行，也就是说比分交换要受赛程时间控制，只有当上半场计时器指示为0000时，按下K7键，则会自动交换甲、乙两队比分。假如上半场赛程时间没有到0000时，则此时按下K7键，只会暂停比赛，不能交换分数。假如要继续比赛，再按一次K7即可。所以，K7键完成三重功效，即：开启，暂停，比分交换。5. 计时计分显示 计时计分显示器是采取七段共阴极LED显示器显示。其中计分是用6个LED显示器。计时采取4个LED显示器，显示格式为000000和0000。6. 赛程结束报警 当赛程时间或24s计时结束时，系统就会自动发出10s报警声提醒。系统设计完成后应含有成本价格低廉、性能稳定、高正确度显示、操作方便且易携带等特点。广泛适合各类学校和小团体作为赛程计分。3.2研究思绪和方法本文将由绪论开始，介绍本文研究背景、研究意义和关键研究内容。首先总体提出了基于单片机篮球计分计时系统设计思绪和方法。深入深入计划各个细节，分别对硬件和软件进行深入探讨，系统硬件电路包含：单片机AT89C51、时钟电路、复位电路、电源电路、按键控制电路、计分电路、计时电路、报警电路，然后依据要求确定软件部分，然后对不一样方案进行比较，最终确定更合理方案，最终使用protues软件对确定方案进行仿真建模，经过仿真结果分析，深入优化初始方案。3.3 研究目标1.经过在protues软件环境下仿真篮球计分屏使用过程，熟悉74LS247工作原理及其和单片机接口方法；2.熟悉74LS247在单片机中使用及C语言程序设计方法；3.熟悉单片机定时/计数器使用和C程序设计3.4 可行性分析（1）学校有完善试验设备，可有效地帮助我我完成这个课题。（2）技术可行性 1）伴随电子市场竞争猛烈，对微型智能设备研究及应用也不停深入，指导性理论和方法完全能够满足对基于单片机篮球计分计时系统设计需求。 2) protues软件能够进行系统建模和仿真功效。3）石河子大学图书馆馆藏中、外文书刊290万余册，年订中、外文期刊3000余种、报纸180种，购入万方、维普、Springer LINK、SDOS等中外文电子图书、期刊数据库等数字资源20余种，为课题完成提供了丰富数据和文件资源。（3）操作可行性本人在大学四年学习期间，牢靠掌握了单片机理论知识和部分基础电路结构，并对protues软件进行了学习研究，能够利用此软件对单片机系统进行建模和仿真。4. 关键问题和难点分析4.1 课题研究关键问题课题研究关键问题在于以下多个方面：（1） 单片机外围电路设计；（2） AT89C51单片机利用；（3） LED数码管利用；4.2 课题研究难点分析课题研究难点为软件方面确实定和程序调整，关键表现在以下多个方面： (1) 熟悉基础编程语言；(2) 软件仿真建模；4.3 进度计划第一周：熟悉课题内容，上网查部分资料。第二周：确定研究方案并完成文件综述、开题汇报和文件翻译等任务；第三周：复习单片机理论知识和protues软件使用。第四至五周：确定初始方案；第六至七周：利用protues系统仿真和建模软件对初始方案进行建模拟真；第八周：对仿真结果进行分析，并和指导老师进行讨论交流，得出最优方案；第九至十周：撰写论文，汇总资料，准备答辩；参 考 文 献1 郭玉霞主编. MCS-51单片机原理和应用M. 北京航空航天大学出版社. .1 月2 张义和，王敏男，许宏昌，余长春.袁彩霞改编. 例说51单片机（C语言版） M.43 周润景，张丽娜，刘印群编著. PROTEUS入门实用教程M .机械工业出版社. .9 月4 谭浩强主编. C语言程序设计(第三版)M.清华大学出版社. .75 阎石主编. 数字电子技术基础 第5版M. 高等教育出版社. 6 老虎工作室 编著. 电路设计和制板Protel 99SEM. 人民邮电出版社. .77 华成英、童诗白编. 模拟电子技术基础（第四版）M. 高等教育出版社. 指导老师审阅意见:。指导老师（签字）： 年 月 日备注：