MCS-51单片机篮球计分器的设计

：介绍了使用Mcs一51系列兼容的AT89s52芯片,设计出篮球记分、计时系统,能实现两队比分的加分、减分(防误操作)、计时和各种显示效果;其控制系统的模块有：7位动态显示记分模块、4位动态显示计时模块、两队加分减分模块、按键查询模块、分秒控制系统(包括3个中断的控制和其它开关的控制);文章详细地介绍了系统硬件与软件的设计过程,计分统采用了指令冗余和按键延时去抖等抗干扰措施, 该设计具有低功耗,可靠性,安全性

H 5 一 C l单片机篮球计分器的设计 S◇胡建明摘要：介绍了使用 M s 5 c一 1系列兼容的 A 8 s 2芯片，设计 T9 5出篮球记分、计时系统，能实现两队比分的加分、减分 (防误操

三、硬件设计( )电路原理图一

作 )时和各种显示效果；其控制系统的模块有：7、计位动态显示由于系统的控制方案简单，数据量不大，因此选用 A8 s2 T95记分模块、4动态显示计时模块、两队加分减分模块、按键查位 单片机作为篮球计分器的控制核心，A8s2 T 95是一种低功耗、高询模块、分秒控制系统 (包括 3个中断的控制和其它开关的控性能 co8 Ms位微控制器，有 8在系统可编程 Fah存储器。具 K 1s将

制);文章详细地介绍了系统硬件与软件的设计过程，计分统采 P口 1作为按键输入控制口 2口和 P口分别作为篮球计时和篮，P 3用了指令冗余和按键延时去抖等抗干扰措施，该设计具有低功球记分显示控制口，其电路原理图如图 1所示。 耗，靠性，可安全性以及低成本等特点，该设计方案完全满足篮… i 球计分器的设计要求。 关键词：5 1单片机篮球赛记分篮球赛计时数码显示一

、

设计任务与设计要求

设计任务：设计并制作一个用于篮球比赛计时计分器，能显示各种比赛时间，并显示比赛比分，能实现每次加 1加 2、分、分

i… .

i l 。l 0匿 l缓球计分嚣电路撮理图

减 1操作。分 设计要求： ( )采用单片机控制，响应迅速，判别精确；主控台面上一有按键控制，同时对比赛时的分数显示进行加分减分，能显示可整个赛程的比赛时间，暂停时间和比赛的节数。 ( )在比赛的过程中能够随时刷新各队在整个赛程中的比二分，通过按键输入比分，显示在数码管上；按键分别为加 1、分加2分、减 1分键和改变当前记分球队功能键。 ( )能正确设置倒计时时间和比赛的节数。比如，第二节三开始 1 2分种倒计时，屏幕显示“ 1 O”准备开始倒计时， 2 2 O 按开始键开始倒计时。

A8s 2时钟晶振频率为 1M z T9s的 2H。 电源采用 2o/V 2V8的交流变压器降压、整流、波后，再通滤过 L 7 o三端稳压器稳压后为单片机供电。实践表明，单片机 M8 5工作稳定，完全能

够满足系统的要求。( )系统工作流程二

当接通电源，7位共阴极的数码管显示“ 1 o,表示 1 2 o”第一节 1分钟倒计时准备开始，按开始键时，开始计时，比赛 2开始。

二、设计方案( )单片机的选型一

书 一

记分显示：要给红队或者篮队加分，分别按下不同的记分键+分、+ 1 2分键，经过数码管进行显示。 当第一节打完后，自动进行 2分钟节间休息倒计时，计时时间到，进入第 2比赛，第 2比赛完成，自动进行 1分钟中场节节 o

方案一：5单片机 1休息倒计时，计时时间到，进入第 3比赛，第 4比赛类似。节节 虽然 s单片机是8的，采用总线结构，■ 1位但具有编程控制简四、软件设计 _ 便、接口简单、工作可靠，价格经济，能耗少，容易实现系统小型化。

方案二： 6单片机 1一 1 6单片机是在 5的基础上扩展起来的，虽然比5多了看门 1 1, H ■

一

狗，并且是非总线结构，它是 1 6位的，支持 1 6位硬件乘法，还

有专门的乘加指令，现在应用非常广泛，但 6单片机价格较贵， 1 要继续扩展，比较不方便。 因此本系统采用 5单片机来实现。 1 ( )计时方案二方案一：采用计时芯片

针对计算机系统对计时芯片的要求，各大芯片厂家推出了键时钟/倒计时/正计时各种芯片，可采用自动控制计时芯片，通过触发控制电路使计时器自动地计时，达到预定时间后芯片重新开始计时 (实现倒计时功能 );也可以通过触发控制电路使计时器不计时，达到预定时间后芯片重新开始计时 (实现暂停功能 ), 不需要程序干预。计算机可通过中断或查询方式读取计时器数据，实现计时的暂停的功能，并进行显示，计时功能的实现就无需占 cu用 P的时间，程序简单，控制精度高，因此在工业控制系统中多采用这一类专用芯片来实现计时功能。 方案二：软件控制利用 M s 5 c一 1内部的定时器/计数器进行中断定时，配合软件延时实现计时。该方案节省硬件成本，并且可综合运用定时器/计数器、中断以及程序设计的知识，因此本系统采用软件方法来实现计时。

程序流程图如图 2示。接通电源，按下开始按钮后，系统所初始化，显示记分的缓冲区清 0显示 0,计时的缓冲区初始化并显示“ 1 o,表示第一

节开始 1分钟倒计时，通过不断 1 2o” 2地查询加分按键是否按下后松开，若有，经过按键去抖动程序后，选择给红队或者篮队加分，并进行相应队的记分显示处理， 同时不断地查询按键，判断有无暂停，有就调用暂停程序，执行暂停；直到第一节倒计时间到时，自动运行 2分钟 (间休息 )节 倒计时，时间到后，又进行第二节的比赛。第二节、第三节、第四节与第一节的处理方法相同，只是第二节打完后 (半场 )休息时间为 1分钟。当第四节比赛时间到时，比较红、篮两队的得 o分数，如果不相等，就结束比赛，否则就要进行 1分钟的加时 o赛，打完加时赛，再进行比较，直到红、篮两队的得分数不相等为止，才结束比赛，程序运行结束。

五、仿真实验图2程流图序程(下转第 4页 ) 4

2 9o 0 -1 0N 1 0

：介绍了使用Mcs一51系列兼容的AT89s52芯片,设计出篮球记分、计时系统,能实现两队比分的加分、减分(防误操作)、计时和各种显示效果;其控制系统的模块有：7位动态显示记分模块、4位动态显示计时模块、两队加分减分模块、按键查询模块、分秒控制系统(包括3个中断的控制和其它开关的控制);文章详细地介绍了系统硬件与软件的设计过程,计分统采用了指令冗余和按键延时去抖等抗干扰措施, 该设计具有低功耗,可靠性,安全性

2 o十 2 a H— N N 2N N 32 N十 N 22 a H— 2 a N N o’ a O十 a o+ o o o+ N o N N o o该法主要用于处理硝酸生产尾气、硝化反应尾气以及使用 硝酸处理金属产生的废气。这类废气中 N、 0浓度一般在 1 o— 0 o 5OPm OOP之间，有时更高，但排放量并不大。2尿素一硝酸溶液、吸收法。我国某航天发射中心对于加注系统及库房产生的氮氧化物废气，就是采用这种方法处理的。该处理系统经多年使用证明， 其处理氮氧化物的效率高，性能稳定。处理气量为2o8o。; 5一 5m h/喷淋吸收液量为 23。h、水一硫酸亚铁两段吸收法。氮氧化 -m。3/物废气常采用水吸收处理。由于水吸收 N的效率很低，而 Fs O eo对 N具有很高的吸收率，生成不稳定的络合物 F ( )o。其反 o eN s o应方程式：F s N e o+ o— F (o s e N ) O所以，对于氮氧化物废气采用水一硫酸亚铁两段喷淋吸收法处理，能收到一定的效果。 ( ) eE T— O 2络合吸收法固定燃烧装置排放烟道气四 F— D A s 3一中的氮氧化物，9% o以上的是 N,若用溶液吸收，必须使 N氧化 o o为 N。 o,吸收效果才好。而用 F— Er络合物吸收 N,则可直接 e cA r o与 N络合，在还原剂存在的条件下，N被还原成 N ( )、。 O 0 Hs H。 N o o或 N,达到去除 N]的目的。该方法在国内尚未有报道，国外也 (、仅见

日本用于中试装置。 ( )燃烧过程中 N五 0的控制方法。从 N)的成因我们知道： ( NX O的生成主要与燃烧火焰的温度、燃烧气体中氧的浓度、燃烧气体在高温下的滞留时间及燃料中的含氧量因素有关。因此，能通过燃烧技术控制 N (的生成环境从而抑制 N、 ) (的生成。在煤燃]烧过程中，生成 N、 0的途径有三个：1、热力型 N、 hra ), O( em l( T N、 )它是空气中氮气在高温下氧化而生成的 N、、燃料型 N、 o;2 o

氮气对燃烧无益，反而由于大量的氮气被加热排人大气造成大量热损失，最重要的是氮气在高温下与氧气生成的 N、燃烧中产 (占]生 N (大部分。 ) 3、分级燃烧。分级燃烧其主要原理是，无论热反应型或燃烧型燃烧区的氧浓度 (即过量空气系数 )№、对的生成量影响很大，当过量空气系数小于 1时，燃烧区处 j富燃料燃烧”。‘ 状态，对减少 N (]的生成量由明显的效果。 4、高性能燃烧器的应用。必须大力开发研究适合我国国情的高效低污染燃烧技术，强化高效、防结渣、低 N (排放的高性]能燃烧器的开发与应用研究。 5、采用流化床燃烧。流化床能够在燃烧过程中有效的控制 N]的产生和排放，是一种“ (清洁”的燃烧方式，流化床内的燃烧温度可以控制在809o 0_ 5℃的范围内而保持稳定和高效的燃烧， - 同时抑制了热反应型 N ( j的形成，如果同时采用分级燃烧方式送入二次风，又可控制燃料型 N)的产生，在一般情况下 N (、 0的生成量仅为煤粉燃烧的 1 3~1 4//,可以控制 N的排放量小于 o.

2 O g N。 0 m/ m。 O m/ m~3 O g N。

四、结语综上所述，N) (的危害是不可忽视的，虽然在 N、 O的控制与治理方面已取得了一定的进展，但从长远来说，要想控制 N) (,还、必须有更有效的治理方法。 目前，因上述治理 N] (的方法具有各自的特殊技术、经济特、点，人们对此评价不一，就现在及未来的技术发展看，我认为， 我国应坚持从我国国情出发，按照选择技术上成熟，济效益好经

(u ),它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又且能满足国家环保要求的技术发展原则，同时对新技术的应用， Fe() N,

接着氧化生成的 N、 0;3快速型 N

rmt0) O( opN、 P,它是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如 C等反应生成的 N H 0 1烟气再循环法。、控制燃烧过程中热反应型 N、 (的有效方法 )是降低燃烧温度和燃烧区的氧含量。降低火焰温度的方法很多， 目前使用较多的是烟气再循环的方法。把空气预热器前的一部分烟气与燃烧用的空气混合，通过燃烧器送入炉内。由于温度较低的惰性烟气进入炉内，达到了同时降低炉内温度水平和氧气浓度的目的。烟气再循环法使用不当会引起燃烧不稳定的问题，此外烟气再循环需要加装风机、风道，需要场地，还从而增大了投资， 系统较复杂，对原有设备进行改装时常受场地不够的限制。 2、全氧燃烧。在空气与燃料的燃烧过程中，占空气 7%的 9(上接第 4 0页) 在 K i u iin软件中编写好程序，通过 P oe s画原 el V so r tu

老工艺流程的改造与革新，无害工艺的研究与应用等都要给予重视，并大力提倡。在治理 N: o的同时，要有效控制 N二的来源，还 o 做到“害”和“堵治害”两手抓。 因此，洁净煤技术的研究开发与应用，已成为当务之急。必须大力开发研究适合我国国情的高效低污染燃烧技术，强化高效、防结渣、低 N o排放的高性能燃烧器的开发与应用研究 . 参考文献[]息忠.属碳基催化剂催化还原法治理氮氧 1何金化物在航天发射场的应用.污染防治技术，954 2赵利敏等. 19 (;[] ) 燃烧过程 N 0的生成及控制技术 .电站系统工程.96 3王丽萍 19;[]等.大气污染控制工程，北京：煤炭工业出版社， O 2 2 0 (作者单位：徐州市市政设计院有限公司 )

六、篮球计分器制作与调试在 P oe r t 1中，画出电路原理图，完成 P B板的制作。并打 c

理图，将编好的程序载入，得到仿真图形，如图 3所示。

印 PB c的焊盘图形，通过转印机转印，腐蚀电路板，钻孔后完成P B板的加工。 c

将编好的程序，通过编程器写入到 A 8 s 2中。 T95

将所有元件检测后，确保所有元件良好，再安装、焊接元件。 在焊接完所有元器件之后，仔细检查电路中是否存在短路、虚焊等现象。检查无误后，通电调试，直到满足设计要求为止。

七、结束语图；篮球计分嚣的 Pod体仿真效果 ll

本设计系统采用 M

s 5单片机 A 8 s 2实现，外围电路简 c一 1 T 95

按下s1 1可进行复位，按下 P ./ 1 P ./ 3 1 O s到 12 s可实现红队单，可维护性强；该系统在我校的篮球比赛中已经应用了三年， 完全能满足篮球比赛中计时、分的设计要求，通记的加 1、加 2、减 1分分分，按下 P ./4 P ./6 13s到 15 s可实现篮效果非常好，

队的加 1、加 2、减 1分分分，通过 P输出不同的字型码 L、 o口 1 L数码管的显示。 2 按下 P ./ 9由于单片机的中断口的内部是一个 J触发 3 2s, K器，输入一个方波，在下降沿有效，所以外部中断。响应，使的定时器 T开始工作，右 P o o口输出不同的字型码，进行 1分倒计 2时，按下 P ./ 1,外部中断 1响应，使定时器 T停止工作， 3 3s o的 1 计时将会停止。

过改变系统软件的方法，还可以将该系统改为乒乓球、排球计分系统。 参考文献：[] 1刘守义主编.单片机应用技术》[] M .西安

电子科技大学出版社，2 O年.2张大明主编.单片微机控制 2[] 0应用技术 .机械工业出版社，2 O年. 3李俊婷主编.计 0O[]

算机辅助电路设计与 Poe DP[]高等教育出版社， 05 rtl x M. 2O年. (作者单位：重庆三峡职业学院 )

290 0 _1 0N 1 0