趙素玲

摘要：在籃球比賽時一般的籃球計分是采用把數字寫在布上，比賽時通過翻布來進行計分。而計時又是通過秒表進行計時的。這樣觀看者想看比賽進行的情況就相對比較麻煩。該文設計的積分器是基于單片機的籃球計分器，能夠在一個顯示器上顯示出當局的比分、局比分、比賽剩余時間，同時還具有24秒倒計時功能。并且比賽時間可以通過按鍵進行重新的設置，或者不小心加錯了分也可以通過按鍵把相應的錯誤改正過來。這樣一體化的設計方便了觀看者了解比賽的進行情況。本計分器采用STC89C51單片機作為主控芯片，采用4*3的矩陣鍵盤進行人機交互，通過LCD1602實時更新最新比賽信息，并且采用了5VUSB的供電方式，方便實用。

關鍵詞：籃球計分器；LCD1602；STC89C51單片機

中圖分類號：TP338 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）33-0159-03

現如今隨著人們生活水平的不斷提高，已經不僅僅是停留在追求溫飽的水平上，而更多的是追求娛樂享受，比如音樂、影視、游戲等等。其中籃球就是一種娛樂，原始的籃球比賽計分方式存在很多的不方便，從而我們設計出一種新式的計分器。本設計具有小巧實用、成本低、操作簡單、功能齊全等優(yōu)點。

1 系統(tǒng)的硬件選擇

對于這個計分器我們最初的設計思想是，它應該能基本達到如下要求：

1）能準確的進行計時，并能隨時的暫停和開始；

2）能通過按鍵進行比分的加減；

3）能將比賽的信息實時的顯示出來；

4）能在一場比賽結束后清除比分。

根據這些要求我們首先對主控芯片進行選擇。STC89C51單片機是由全球最大8051單片機設計公司宏晶科技生產制作。其編程方式和MCS-51內核單片機完全通用、價格低廉、在使用上簡單方便。不過該款單片機還有些不足之處，在一些比較大型的設計上需要擴展比較多的外圍電路，這也會稍微增加一些成本。對于顯示模塊的選擇是采用LCD1602液晶顯示屏，液晶顯示屏的顯示功能強大，能夠清晰的顯示出2*16個字符（包括字母，數字，符號，自定義字符）。LCD1602采用八位并口傳輸數據控制，顯示內容可以實時更新，價格適中，不過不能顯示中文信息?？紤]到本設計中籃球計分計時器所顯示的內容都是數字和字母，并且LCD1602能夠顯示的最大字符數完全夠用。所以最終決定采用LCD1602液晶屏作為顯示。對于輸入設備開始設想采用獨立的按鍵作為輸入設備，獨立按鍵每一個按鍵對應于一個功能，并且每一個按鍵都需要占用一個I/O口，這樣有多少個按鍵單片機每次都需要檢測多少次。這樣不但浪費單片機I/O口而且按鍵的反應速度也會降低。另外一個方案就是采用矩陣鍵盤作為輸入設備。根據本設計中所需要的功能按鍵是12個，所以我們考慮采用4*3的矩陣鍵盤，4*3的矩陣鍵盤只需要占用7個I/O口，比獨立按鍵可以減少5個I/O口。而檢測的方法跟4*3矩陣鍵盤完全兼容可以直接調用。綜合以上論述最終決定采用4*3的矩陣鍵盤作為本積分器的輸入設備。定時器件的選擇是采用單片機內部定時器作為計時器。單片機內部的定時器能夠最小計時微秒級別，并且能夠隨時暫停和繼續(xù)開始計時。這樣就能夠方便在比賽時暫停和開始，而且不會丟失時間，而使發(fā)生計時錯誤。而且不需要多加任何的硬件電路，節(jié)約了成本。主要的硬件選好之后，則系統(tǒng)的結構框圖如下圖1所示：

2 系統(tǒng)的原理圖設計

下圖2為我們最終設計的電路原理圖。

5 結論

經過一段時間的奮戰(zhàn)，新式的籃球計分器終于完成了，整個設計過程從開始對設計原理的構思，然后通過對系統(tǒng)硬件的論證，在通過繪制原理圖，找到各種元器件相對應的封裝，在沒有封裝的情況通過查找芯片手冊得知該芯片的封裝尺寸進而自己嘗試的繪制，再到更改從原理圖導出PCB圖所出現的各種錯誤，然后設置各種電器規(guī)則，加焊盤、過孔、布線等各種設置。在電路原理圖設計完成之后接下來就要開始寫程序，在寫程序的時候需要養(yǎng)成良好的習慣在一些關鍵的位置進行注釋，方便后續(xù)對程序的修改，還有對于一些芯片的編程控制需要有嚴格的時序要求，可以通過查閱相應的芯片手冊得到完整的時序圖，還可以借鑒前人所寫的程序。程序編寫完成后通過用Protuse仿真軟件進行仿真驗證所寫的程序，并不斷的修改以到達我們預期的要求。這些過程對我的專業(yè)知識的提高是非常大的。

參考文獻：

[1] 白雪冰， 張延林等. 單片機原理及應用[M]. 哈爾濱： 東北林業(yè)大學出版社， 2006.

[2] 謝運祥， 歐陽森等. 電力電子單片機控制技術[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2007.

[3] 胡汗才. 單片機原理與接口技術[M]. 北京： 清華大學出版社， 2004.

[4] 王萍. 電子技術實驗教程[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2009.