基于单片机的篮球比赛电子记分牌

第2 章 总体方案论证与设计

本系统采用单片机AT89C51为控制核心，系统主要包括显示模块、按键控制模块、蜂鸣器报警模块等。下面对各模块的设计进行论证比较。

2.1 显示模块

方案一：采用七段码数码管显示。数码管是指将所有发光二极管的一极接到一起形成公共极，因此数码管有共阴共阳之分。以共阳数码管为例，共阳数码管在应用时应将公共极接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。因此每个数码管有9个接口。数码管的驱动方式有静态扫描和动态扫描两种形式。静态扫描编程简单，但电路复杂；动态扫描变成复杂，而且还需要使用其他芯片。

方案二：采用1602液晶显示。液晶的物理特性是：当通电时导通，排列变得有秩序，是光线容易通过，不通电时排列混乱，阻止光线通过。相比于数码管，LCD1602不仅可以显示的图形符号更丰富，而且具有轻薄、无辐射等优点。

比较以上两种方案，系统设计中采用方案二。

2.2 按键控制模块

方案一：采用矩阵键盘。矩阵键盘的长各分接口分别于单片机的I/O口连接，可以通过连接数量较少的I/O口，扩展出多个按键。但其缺点是电路更复杂，编程更麻烦。

方案二：采用独立按键。每个独立按键与单片机I/O连接，虽然不能节省I/O口，但电路简单、编程容易

比较以上两种方案，由于本系统只需要4个按键，因此选者方案二。

2.3 报警模块

报警模块中，信号由单片机输出经PNP型三极管放大后进入蜂鸣器发出声响进行比赛时间的提示功能。

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基于单片机的篮球比赛电子记分牌 2.4 总体硬件组成框图

按键控制模块 AT89C51 液晶显示模块 晶振电路 蜂鸣器报警模块 复位电路

图2-1 总体硬件组成框图

系统框图如图2-1所示，系统主要由四大模块组成即单片机最小系统模块、液晶显示模块、蜂鸣器报警模块、按键控制模块。

单片机最小系统作为整个系统的控制核心，按键模块的4个按键对分数和时间进行控制然后显示在LCD1602上，蜂鸣器报警模块则根据程序设定的时间进行报警。

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基于单片机的篮球比赛电子记分牌

第3章 系统硬件设计

为使该电子记分牌更加方便和灵活，本设计将其划分为四个模块，下面将对各个模块逐一介绍。

3.1 LCD1602显示模块的硬件设计

1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。

图3-1 液晶显示模块电路

3.2按键控制模块的硬件设计

按键控制模块采用4个独立按键，Key1、Key2、Key3、Key4分别于单片机的P1^0、P1^1、P1^2、P1^3连接，每个按键的另一端直接与地相连接，因此是低

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基于单片机的篮球比赛电子记分牌 电平有效。按键控制模块的电路如图3-2所示。

这四个独立按键分别实现了比赛的暂停、时间的刷新以及比赛两只队伍的得分值的改变。具体标号和功能如表3-1所示。

表3-1 按键功能描述

序号 Key1 Key2 Key3 Key4 接口 P1^0 P1^1 P1^2 P1^3 功能 比赛开始/暂停 刷新进攻球队24秒时间 A队得分值加一 B队得分值加一 图3-2 按键控制模块电路图

3.3 蜂鸣器报警模块的硬件设计

蜂鸣器报警模块由一个蜂鸣器和一个PNP型的三极管组成，接单片机的P2^7

图3-3 蜂鸣器报警模块电路图

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