基于51单片机的篮球计分器Protues仿真设计（LCD12864显示）

news2025/1/6 20:17:38

目录

一、设计背景

二、设计要求

三、仿真演示

四、程序展示（部分）

一、设计背景

       近年来，随着国家对体育事业的日益重视，体育运动在全民中的普及程度显著提高，篮球作为一项广受欢迎的运动项目，其比赛与训练活动频繁开展。在这样的背景下，一个高效、准确的篮球计分系统显得尤为重要。

       传统的计分方式多依赖于人工记录，不仅效率低下且易出错，难以满足现代篮球比赛对实时性和准确性的高要求。因此，开发一种基于电子技术的篮球计分器成为必然需求。51单片机以其价格低廉、集成度高、功能强大等优点，在电子控制领域得到了广泛应用。结合LCD12864液晶显示屏，能够清晰地显示比赛时间、分数等关键信息，同时支持多种功能操作，如开始、暂停等，极大地提升了计分工作的便捷性和准确性。

       基于51单片机的篮球计分器设计，不仅符合现代篮球运动的发展需求，也为推动体育科技的进步贡献了一份力量。通过该设计，可以实现篮球比赛的智能化计分，提高比赛效率，减少人为错误，为篮球运动的普及与发展提供有力支持。

      总之，基于51单片机的篮球计分器设计是一项极具实用性和创意性的工程设计，不断发展与完善将带来更加优秀的产品，并为用户提供更多便利与乐趣。

二、设计要求

        本设计以51单片机为控制核心，设计一种智能电子钟系统。整个系统包括MCU、晶振电路、时钟电路、矩阵键盘以及LCD12864显示电路。可具体实现以下功能：     

     （1）12864液晶显示。
     （2）通过按键加减可以更改进球数,节数,清零。
     （3）一节12分钟的倒计时和24s倒计时。
     （4）比赛时间设定。
     （5）通过按键双方场地的互换。
     （6）启动暂停比赛。

三、仿真演示

完整仿真图如下所示。

运行仿真，显示两队的得分情况（默认000：000）、比赛时间（默认12min）、节数（默认第一节）以及暂停时间（设定值为24s）等信息。

按下矩阵键盘相应按键改变节数。 

按下矩阵键盘相应按键改变单场比赛时间。 

按下矩阵键盘相应按键改变两队得分。 

比赛场地互换。

按下矩阵键盘相应按键开始比赛。 

按下矩阵键盘相应按键24s倒计时开始。 

四、程序展示（部分）

#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char	 //0——255
#define uint unsigned int	 		//0——65535

#define LCD_DATA P2					//液晶数据口定义

sbit LCD_RS=P0^2; 					//液晶并行的指令/数据选择信号, H数据, L命令
sbit LCD_RW=P0^1; 					//液晶并行读写选择信号, H读, L写
sbit LCD_EN=P0^0; 					//液晶并行使能端, H有效, L无效

char miao=0,fen=12,num=1,time,aa=24;
uchar bb,cc,tt;
short a=0xff;
short temp1,temp2,temp;
uchar code table1[]={"1.T 000:000 2.T "};
uchar code table2[]={"12:00  SEC-1  24"};
bit CntFlag=0;
uchar Str[4],Str1[3],Str2[6],Str3[3];
uchar swi;

void Delaymsms(unsigned int xms)
{
	unsigned int i,j;
	for(i=xms;i>0;i--)
		for(j=110;j>0;j--);
}

/*******************LCD程序****************************/
void Lcd_W_Com(uchar com)			//液晶写指令函数
{  
   	LCD_RS=0;
   	LCD_RW=0;
   	LCD_EN=0;
   	_nop_();  
	_nop_();
   	LCD_DATA=com;
   	_nop_(); 
	_nop_();
   	LCD_EN=1;
   	_nop_();  
	_nop_();
   	LCD_EN=0;
}
void Lcd_W_Dat(uchar dat)			//液晶写数据函数
{  
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_EN=0;
	_nop_();  
	_nop_(); 
	LCD_DATA=dat;
	LCD_EN=1;
	_nop_();
	_nop_();
	LCD_EN=0;
}
void Lcd_Show_String(uchar x,uchar y,uchar *Str)	//液晶在某个位置显示字符串函数
{
	if((y>3)||(x>7))
		return;						//如果指定位置不在显示区域内，则不做任何写入直接返回
	EA=0;	 						//关总中断
	switch(y)
	{
		case 0:				 		//第一行
			Lcd_W_Com(0x80+x);
			break;
		case 1:		 				//第二行
			Lcd_W_Com(0x90+x);
			break;				
		case 2:		  				//第三行
			Lcd_W_Com(0x88+x);
			break;
		case 3:				 		//第四行
			Lcd_W_Com(0x98+x);
			break;
	}
	while(*Str>0)
	{  
		Lcd_W_Dat(*Str);			//写入字符串
  		Str++;     
	}
	EA=1;							//开总中断
}
void Lcd_Clear(uchar Mode)			//清除Lcd全屏，如果清除模式Mode为0，则为全屏清除为颜色0（无任何显示）
{  									//否则为全屏清除为颜色1(全屏填充显示)
	uchar x,y,ii;
	uchar Temp;
	if(Mode%2==0)
		Temp=0x00;
	else
		Temp=0xff;
	Lcd_W_Com(0x36);				//扩充指令 绘图显示
	for(ii=0;ii<9;ii+=8)   
		for(y=0;y<0x20;y++)     
			for(x=0;x<8;x++)
			{ 	
				EA=0;	   			//关总中断
				Lcd_W_Com(y+0x80);  //行地址
				Lcd_W_Com(x+0x80+ii); 	//列地址     
				Lcd_W_Dat(Temp); 	//写数据 D15－D8 
				Lcd_W_Dat(Temp); 	//写数据 D7－D0 
				EA=1;		   		//开总中断
			}
	Lcd_W_Com(0x30);
}
void Lcd_Init()						//LCD液晶初始化
{  
	Lcd_W_Com(0x30);       			//选择基本指令集
	Lcd_W_Com(0x0c);       			//开显示(无游标、不反白)
	Lcd_W_Com(0x01);       			//清除显示，并且设定地址指针为00H
	Lcd_W_Com(0x06);       			//指定在资料的读取及写入时，设定游标的移动方向及指定显示的移位
}

//分数更新子函数
void point_lcd(uchar add,uchar dat)
{
	Str[0]=dat/100|0x30;
	Str[1]=(dat%100)/10|0x30;
	Str[2]=dat%10|0x30;
	Lcd_Show_String(add,0,Str);
}

void time_lcd()
{
	Str2[0]=fen/10|0x30;//更新倒计时显示
	Str2[1]=fen%10|0x30;
	Str2[2]=':';
	Str2[3]=miao/10|0x30;
	Str2[4]=miao%10|0x30;
	Lcd_Show_String(0,1,Str2);
}

//按键扫描子函数
void keycheckdown()				/* 反转法键盘扫描 */
{
	P1=0xf0;						/* 输入行值（或列值） */
	Delaymsms(20);				/* 延时 */
	temp1=P1;						/* 读列值（或行值） */
	P1=0xff;
	Delaymsms(20);				/* 延时 */
	P1=0x0f;						/* 输入列值（或行值） */
	Delaymsms(20);				/* 延时 */	
	temp2=P1;						/* 读行值（或列值） */
	P1=0xff;
	temp=(temp1&0xf0)|(temp2&0xf);	/* 将两次读入数据组合 */
	switch(temp)					/* 通过读入数据组合判断按键位置 */
	{
		case 0x7e :a=0x0d;break;// 	甲队-1
		case 0x7d :a=0x9;break; //  甲队+3
		case 0x7b :a=0x8;break; //  甲队+2
		case 0x77 :a=0x7;break; // 	甲队+1

		case 0xbe :a=0x0c;break;//  乙队-1
		case 0xbd :a=0x6;break; // 	乙队+3
		case 0xbb :a=0x5;break; // 	乙队+2
		case 0xb7 :a=0x4;break; // 	乙队+1

		case 0xde :a=0x0b; break;// 比赛开始/暂停
		case 0xdd :a=3;break;	//  半场积分互换
		case 0xdb :a=2;break;	//  时间增加1s
		case 0xd7 :a=1;break;	//  时间减少1s

		case 0xee :a=0x0a;break;//  节数+1
		case 0xed :a=0x0e; break;// 节数-1
		case 0xeb :a=0;	   break;// 清零
		case 0xe7 :a=0x0f; break;// 24s倒计时重新开始

		default :a=0xff;
	}
}

void Elimination()
{
	while(temp!=0xff)
	{
		P1=0xf0;						/* 输入行值（或列值） */
		Delaymsms(20);				/* 延时 */
		temp1=P1;						/* 读列值（或行值） */
		P1=0xff;
		Delaymsms(20);				/* 延时 */
		P1=0x0f;						/* 输入列值（或行值） */
		Delaymsms(20);				/* 延时 */	
		temp2=P1;						/* 读行值（或列值） */
		P1=0xff;
		temp=(temp1&0xf0)|(temp2&0xf);	/* 将两次读入数据组合 */
	}
}
void keyscan()
{
	if(a==0x7)     //K3按下H.T分数加一
	{
		bb++;
		point_lcd(2,bb);  //分数显示更新
		Elimination();
	}
	else if(a==0x8)    //K4按下H.T分数加二
	{
		bb=bb+2;
		point_lcd(2,bb);
		Elimination();
	}
	else if(a==1)          //K7时间减少1
	{
		if(fen>1)
		{
			fen=fen-1;
		}
		time_lcd();
		Elimination();
	}
	else if(a==0x4)    //K5按下R.T分数加一
	{
		  cc++;
  		point_lcd(4,cc);
		  Elimination();
	}
	else if(a==0x5)    //K6按下R.T分数加2
	{
		  cc=cc+2;
  		point_lcd(4,cc);
		  a=0xff;
		  Elimination();
	}
  else if(a==2)          //K11时间增加1
	{
		fen=fen+1;
		time_lcd();
		Elimination();
	}
	else if(a==0x9)    //K12按下R.T分数加3
	{
		bb=bb+3;
		point_lcd(2,bb);
		Elimination();
	}
	else if(a==0x6)    //K12按下R.T分数加3
	{
		cc=cc+3;
		point_lcd(4,cc);
		Elimination();
	}
	else if(a==0x0d)    //
	{
		if(bb>0){bb=bb-1;}
		point_lcd(2,bb);
		Elimination();
	}
	else if(a==0x0c)    
	{
		if(cc>0){cc=cc-1;}
  	point_lcd(4,cc);
		Elimination();
	}
	else if(a==0x0b)    // 清零按键按下
	{
		// 清零分数
		bb = 0;
		cc = 0;
		// 更新LCD显示
		point_lcd(2, bb);
		point_lcd(4, cc);  
		Elimination();
	}
	else if(a==0x3)    //K9半场场地互换，积分互换
	{
		if(swi==0)
		{
			point_lcd(2,cc);
			point_lcd(4,bb); 
			swi=1;
		}
		else
		{
			point_lcd(4,cc);
			point_lcd(2,bb);
			swi=0;
		}
		Elimination();
	}
	else if(a==0x0f)    //开始/暂停
	{					   
	  TR1=~TR1;     //定时器1工作/暂停
		if(TR1==1)  //当倒计时工作时，S1按下定时器立即停止工作
		{
			PT1=0;
		}
		else   //倒计时不工作时，S1按下倒计时立即工作
		{
			PT1=1;
		}
		Elimination();
	}
	else if(a==0)    //24s倒计时
	{
    CntFlag=1;
		a=24;
		Elimination();
	}
	else if(a==0x0a)//节数+1
	{
		num=num+1;
		Str3[0]='-';
		Str3[1]=num|0x30;//更新"SEC-?"
		Lcd_Show_String(5,1,Str3);
		Elimination();
	}
	else if(a==0x0e)//节数-1
	{
		if(num>0)
		{
			num=num-1;
		}
		Str3[0]='-';
		Str3[1]=num|0x30;//更新"SEC-?"
		Lcd_Show_String(5,1,Str3);
		Elimination();
	}
}
//比赛倒计时/24s倒计时
void counter_down()
{
	if(time>=20)     //每1s倒计时做减一操作
	{
		  time=0;
			miao--;
		  if(CntFlag==1)
			{
				if(aa>0)
				{
				  aa--;
				}
			}
			Str1[0]=aa/10|0x30;
			Str1[1]=aa%10|0x30;
			Lcd_Show_String(7,1,Str1);
  		if(aa==0)    //24s结束
  		{
				CntFlag=0;
				aa=24;
  		}

			if((miao==0)&&(fen==0))  //检测一节比赛是否结束
			{
				TR1=0;     //定时器1暂停
				num++;
				aa=24;    //24s计时复位
				Str1[0]=aa/10|0x30;
				Str1[1]=aa%10|0x30;
				Lcd_Show_String(7,1,Str1);
				
				Str3[0]='-';
				Str3[1]=num|0x30;//更新"SEC-?"
				Lcd_Show_String(5,1,Str3);
				miao=0;     //倒计时复位
				fen=12;
			}
			if(miao==-1)
			{
				miao=59;
				fen--;
			}
			time_lcd();
	}
}
void Timer_Init() 					//定时器初始化
{
	TMOD=0x10;    //定时器1初始化
	TL1=0x00;
	TH1=0x4c;
	EA=1;     //开总中断
	ET1=1;     //开定时器1
	TR1=0;     //定时器1不工作
}

//主函数
void main()
{
	Timer_Init();
	Lcd_Init(); 					//液晶初始化
	Lcd_Clear(0);					//液晶清屏
	Lcd_Show_String(0,0,table1);
	Lcd_Show_String(0,1,table2);
	while(1)
	{
		keycheckdown();	
		keyscan();  //分数按键检测
	}
}

仿真源文件及源程序百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1KFskmCdncIphS7YXsj-YiQ 
提取码：xskj 

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