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篮球记分牌和数集.
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基于单片机电子篮球记分牌实用设计
[摘 要]系统主要采用AT89S51单片机作为核心控制系统，整个显示屏采用全电子显示，LED点阵显示队伍名字、发光二极管显示比分、进攻24秒倒计时节数和该节剩余时间、能够应用控制台操作修改比分和修改比赛双方的犯规次数、可以暂停和对进攻24秒进行复位。整个过程的控制都是采用无线远距离遥控器实现控制的。考虑到球场电源和停电的问题，采用接市电和蓄电池两种种供电方式，更好的保证了电子篮球记分牌工作的可靠性。[关键词]单片机 记分牌 LED显示屏 无线遥控中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：X（7-01一、方案论证1、设计要求（1）、外观要求：项目完成后应能应用于实际比赛中，所以显示屏要足够让赛场的队员及观众看清，初步设计显示屏长宽为160cm*200cm，脚架高为120cm。（2）、功能要求：1） 正确稳定的显示比赛双方队伍名字（每队显示4个汉字）。2） 能够正常显示双方比赛分数。3） 能够正确显示比赛剩余时间及24秒倒计时。4） 可以实时的对比分及犯规次数进行修改。5） 可以使用220V市电和12V蓄电池供电。6） 使用无线遥控器进行修改比分等。2、显示部分方案论证方案1：采用全LED点阵显示屏制作。优点：显示内容和方式比较灵活整体美观。不足：实时比分和时间只能使用电脑连线进行修改，成本也比较高。方案2：采用LED数码管显示板制作。优点：成本低，制作简单，控制方便。不足：不能直观显示队名，成品LED数码管户外显示亮度不够。结合上述两种方案的优缺点确定以下方案：采用现成的LED点阵显示屏显示队名部分，采用发光二极管自制LED数码管显示比分、时间及犯规次数等。二、硬件设计1、队名显示部分LED点阵显示屏由多块P10模组连接而成，每块P10模组像素为32*16，模组尺寸为320mm*160mm。正常情况每块P10模组能够显示两个汉字，结合功能及尺寸要求，整个队名显示屏选用5块红色P10模组连接组成，中间P10模组显示“VS”，每队名称使用两块P10模组显示（既每队名称最多只能显示4个汉字）。考虑到比赛队名的常用性，采用具有存储器的控制板。2、LED数码管显示部分LED数码显示板主要用于显示比分（每队3位）、队犯规次数（每队1位）、小节数（1位）、小节剩余时间（4位）、24秒倒计时（2位）等，总共需要15位，考虑到方便于观众的观赏性，显示比分板（共6位）使用18cm*30cm板制作，每段数码管使用20个高亮发光二极管，每位（即每块显示板）使用20*7=140个发光二极管。其它显示板（共9位）使用12cm*18cm板制作，每段数码管使用14个高亮发光二极管，每位（即每块显示板）使用14*7=98个发光二极管。犯规次数和24秒倒计时使用黄色发光二极管，其它使用红色发光二极管。每个发光二极管接上限流电阻并连接好引出相应的段位控制接口。3、无线遥控部分无线遥控部分使用成品大功率12键智能无线遥控开关（标称距离500米） ，主要优点：遥控有效距离大，收发稳定，抗干扰性好。该遥控接收器为12位开关量输出，将电源及输出端与单片机控制引脚正确连接即可使用。4、控制台部分为方便于记分员的操作，使用小型2寸数码管制作一个与大显示屏相似的小型记分显示屏，使用12位双联按钮做成控制台，一联接到小型记分牌的控制端，另一联与12键智能无线遥控开关并联，起到按下按键时，对小型记分牌控制的同时可以遥控大显示屏实现同步控制。5、电源供电部分在供电部分，设计了市电220V供电功能及相应接口。市电经电源开关及相应保护电路后，由大功率电源转换模块转换输出12V（LED点阵显示屏控制板和无线接收器使用）及5V（LED点阵显示屏、数码显示板和单片机控制驱动板使用）供电。考虑到记分牌的移动性，为了取电的方便，后期增加了12V蓄电池供电功能模块及相应接口。并配置了容量大，寿命长的12V40A骆驼牌蓄电池及相应充电机。三、软件设计1、队名更改程序设计因记分牌制作完成后将实际应用于我校各类篮球比赛中，而我校的篮球队伍主要由各教学部或各职能部门名称命名，所以将我校的各教学部和职能部门名称编写后由上位机下载到点阵显示屏控制板的存储器中，比赛时只要遥控进行上下翻动到相应的对阵队名即可。若存储器中没有的队伍可由电脑上位机中写入。2、时间计时及显示程序部分为使比赛时间更加精确，程序中使用定时器计时。每小节时间可用遥控器加减进行设定，初始设置没小节时间为12分钟。在比赛过程中若需要暂停时，按下相应按钮后停止定时器计数即可。3、比分修改程序部分根据功能要求，各队比赛得分应在0～199之间可调，并要求在比赛过程中或暂停罚球时可实时调节。四、整机调试方法1） 上电操作本记分牌可使用直流12V蓄电池或市电交流220V两种供电方式。（1） 使用12V直流蓄电池供电时，只需将红色夹子夹到蓄电池的“+”极，绿色夹子夹到蓄电池“-”极即可。（2） 使用市电供电时，只需将火线及零线直接接到相应接线端子即可。正常供电之后，记分牌进行初始化复位，显示初始化设置，进入预备状态。2） 调整比赛队伍名称上电后，比赛队伍名称显示初始化对名，若需要调整比赛队伍名称，可按功能键的“上翻”、“下翻”按键进行调整。（本记分牌已经写入我院各教学部之间的对决显示，若显示其他队名的需使用电脑进行下载。）3） 调整比赛时间记分牌在预备状态时，小节剩余时间的分钟数处于闪烁状态，这时按甲队的“加1分”按钮，剩余时间分钟数+1，按乙队的“加1分”按钮，剩余时间分钟数-1，可累加操作。4） 启动比赛调整好比赛时间后，小节剩余时间的分钟数仍然处于闪烁状态，这时按下功能键的“启动”按键，记分牌进入比赛工作状态，剩余时间开始计时。5） 调整比分比分显示初始设置为0：0 。在比赛过程中可按相应队伍的“加1分”、“加2分”、“减1分”按键进行相应的比分调整。6） 比赛队伍犯规次数调整比赛犯规次数初始设置为0 ，在比赛过程中可按相应队伍的“犯规+1”按钮进行调整，当犯规次数加到5后，再次按下“犯规+1”按钮后将复位为0 。7） 进攻剩余时间调整在比赛过程中，若按下功能键的“24秒复位”按键，比赛剩余时间将复位为24秒，否则比赛剩余时间将按从24到0的循环计时。8） 启动/暂停操作在比赛过程中若按下功能键的“启动/暂停”按键，可控制比赛时间的启动或暂停的操作。每小节比赛时间结束后，比赛进入暂停状态，这时若按下“启动/暂停”按键可进入下一小节的比赛计时。比赛小节数显示将自动+1 。五、小结本项目在实施过程中，承蒙张峭主任、杜家谅主任、王庆伟教研组长等同事的支持与技术帮助。在此深表感谢。通过这次的项目设计，使我对电子设计有了更深的认识。在项目实施过程中不可避免的会遇到很多的问题，如在数码管比分显示板驱动问题上，刚开始采用ULN2003集成驱动芯片，在仿真器上仿真没有问题，理论上计算也可以承受，但在实际应用中却容易烧坏，经过多次试验验证之后才确定使用独立SS8050大功率三极管驱动。经过这次项目实施，使我对查找问题及解决问题能力上有了很大的进步。我相信，这次的项目设计必将成为我人生旅途上最美好回忆。参考文献[1] 《单片机原理及应用》张洪润 马平安，张亚凡，编著：科学出版社.[2] 《C51单片机编程与应用》孔维功，主编：电子工业出版社. 分享： >}