基于AT89C51单片机的篮球赛计时计分器设计毕业设计(论文).docx
PAGE
1-
基于AT89C51单片机的篮球赛计时计分器设计毕业设计(论文)
第一章绪论
随着体育事业的蓬勃发展，篮球运动在我国逐渐普及，成为广大人民群众喜爱的体育运动之一。篮球比赛对计时和计分的要求越来越高，精确的计时和公平的计分是保证比赛顺利进行的关键。目前，市场上的篮球计时计分器种类繁多，但大多依赖外部设备，如电脑、手机等，不仅操作复杂，而且成本较高。因此，设计一种基于AT89C51单片机的篮球赛计时计分器具有重要的现实意义。
AT89C51单片机作为一种高性能、低功耗的微控制器，具有丰富的片上资源，如定时器、计数器、并行I/O口等，非常适合用于嵌入式系统设计。它具有体积小、成本低、功耗低等优点，在众多嵌入式应用中得到了广泛应用。本设计拟采用AT89C51单片机作为核心控制单元，结合LCD显示模块、键盘输入模块等外围电路，实现篮球比赛的计时和计分功能。
近年来，随着电子技术的飞速发展，嵌入式系统在各个领域的应用日益广泛。特别是在体育领域，基于单片机的计时计分系统因其成本低、可靠性高、易于维护等优点，被广泛应用于田径、篮球、足球等比赛场合。以篮球比赛为例，传统的计时计分系统往往需要多个操作人员手动记录比赛时间、得分等信息，不仅效率低下，而且容易出错。本设计旨在通过设计一款基于AT89C51单片机的篮球赛计时计分器，提高比赛计时的准确性和计分的公平性，为篮球比赛提供更加便捷、高效的计时计分手段。
第二章系统需求分析
(1)本系统需满足篮球比赛的基本计时和计分要求，包括比赛开始、暂停、结束的计时，以及两队的得分记录。计时功能要求精确到秒，计分功能要求能够实时显示两队的得分情况。系统应具备良好的用户交互界面，便于操作人员快速准确地输入比赛信息。
(2)系统应具备一定的抗干扰能力，能够在各种环境下稳定运行。考虑到篮球比赛可能存在的电磁干扰，系统设计时应采用防干扰措施，如使用低噪声元件、优化电路布局等。此外，系统还应具备一定的容错能力，当输入错误或外部干扰导致数据异常时，系统能够自动恢复或提示操作人员进行修正。
(3)系统应具备数据存储功能，能够记录比赛过程中的关键信息，如比赛时间、得分、犯规等。数据存储方式可采用非易失性存储器，如EEPROM，以保证数据在断电情况下不会丢失。同时，系统还应提供数据查询和导出功能，方便操作人员对比赛数据进行统计分析。此外，系统还应具备一定的扩展性，以便在未来根据实际需求进行功能升级和扩展。
第三章系统设计
(1)系统硬件设计方面，本设计采用AT89C51单片机作为核心控制器，该单片机具有丰富的片上资源，如定时器、计数器、并行I/O口等，能够满足篮球赛计时计分器的需求。系统硬件主要包括以下几个模块：
-显示模块：采用LCD液晶显示屏，用于实时显示比赛时间、得分、比赛状态等信息。LCD显示屏具有可视角度大、显示内容清晰等优点，适合用于篮球场地的公共信息显示。
-输入模块：包括一个4x4键盘矩阵，用于操作人员输入比赛时间、得分、暂停等操作。键盘矩阵具有抗干扰能力强、结构简单、易于扩展等优点，适合用于嵌入式系统。
-定时模块：利用AT89C51单片机的定时器功能，实现比赛时间的精确计时。计时精度可达到1秒，满足篮球比赛对计时准确性的要求。
-通信模块：采用串行通信接口，实现与其他设备的通信，如数据采集设备、电脑等。通信协议可根据实际需求进行定制，确保数据传输的可靠性和实时性。
(2)系统软件设计方面，本设计采用模块化设计方法，将系统功能划分为多个模块，如计时模块、计分模块、显示模块、输入模块等。每个模块负责完成特定的功能，模块之间通过函数调用和数据传递实现协同工作。
-计时模块：负责比赛时间的计时功能。通过设置定时器中断，每隔1秒更新一次计时，并在LCD显示屏上显示当前比赛时间。
-计分模块：负责记录和显示两队的得分情况。当操作人员通过键盘输入得分时，计分模块将得分数据存储在内存中，并在LCD显示屏上实时更新得分信息。
-显示模块：负责将计时、计分等信息显示在LCD显示屏上。显示模块根据输入模块和计时模块提供的数据，动态更新显示屏内容。
-输入模块：负责接收操作人员的输入，并将输入信息传递给计时模块和计分模块。输入模块对输入数据进行有效性校验，确保数据的准确性。
(3)系统测试与优化方面，本设计在完成硬件和软件设计后，进行了全面的测试和优化。测试内容包括：
-功能测试：验证系统是否能够实现计时、计分、显示、输入等功能，确保系统按照预期运行。
-性能测试：测试系统的响应时间、稳定性、抗干扰能力等性能指标，确保系统在复杂环境下能够稳定运行。
-可靠性测试：通过长时间运行和模拟各种故障情况，验证系统的可靠性和容错能力。
-优化调整：根据测试结果，对系统进行优化调整，提高系统的性能和稳定性。例