篮球比赛计时记分器由显示部分、控制部分、电源部分、外观部分等部分组成。通过比赛指定裁判或指定工作人员的现场操作，控制比赛节奏、统计比赛数据，并通过现场显示系统自动显示操作结果。本设计详细介绍了系统硬件和软件的设计过程，可根据实际情况分析修改时间的准确显示，具有功耗低、可靠性高、安全、成本低的特点。关键词：计时器；记分器；程序；准确；(英文摘要) ， ， 并符合用户对比赛节奏和比赛数据的需要，由现场工作人员根据比赛节奏和比赛数据，现场将比赛时间与比赛时间进行匹配，具有低功耗、高可靠性和低成本的特点。：计时器，， ， 和 。 TOC \o 1-3 \h \z \l \l (英文摘要)3 \l 第一章 篮球比赛计时记分器 6 \l 1.1 篮球比赛计时记分器的概念 6 \l 1.2 篮球比赛计时记分器的核心（PLC） 6 \l 1.3 篮球比赛计时记分器的工作原理 7 \l 第二章 篮球比赛计时记分器显示部分的设计与制作 8 \l 2.1 二十四秒的设计与制作 8 \l 2.2 各队成绩的显示与制作 8 \l 2.3 剩余时间的显示与制作 8 \l 第三章 篮球比赛计时记分器控制部分的设计与制作 9 \l 3.1 减一与加一的控制 9 \l 3.2 预定时间的设定 9 \l 3.3 开始、暂停、复位的控制 9 \l3.4 电源开关的设计 9 \l 第四章 篮球比赛计时计分装置内部电路设计\h 11 \l 4.1LED数码管\h 11 \l 4.2 LED数码管与PLC的连接\h 12 \l 4.3 锁存器的作用\h 13 \l 4.4 译码器的作用\h 13 \l 第五章 篮球比赛计时计分装置PLC程序设计\h 14 \l 5.1 A、B队成绩显示程序及说明\h 14 \l 5.2 时间的显示程序及说明\h 15 \l 5.3 软元件说明\h 16 \l 致谢\h 18 \l 参考文献\h 19 前言 1.围绕课程设计的内容，培养学生查询相关信息和文献检索的能力，培养学生对新知识、新技术的自主学习和应用能力； 2.培养学生综合运用以往所学知识的能力；在理解课堂所讲授知识的基础上，提高学生的自学能力；3.培养学生了解并逐步熟悉科学研究的全过程，养成良好的科学态度和务实、严谨、踏实的工作作风；培养学生独立分析和解决科研问题的能力；4.通过本次课程设计，培养学生在单片机应用系统中软硬件结合的综合能力，培养学生的软件编程能力，以及硬件动手能力和综合调试等能力。
第1章 篮球比赛计时器及记分牌 1.1篮球比赛计时器及记分牌的概念 篮球比赛计时器及记分牌是一种可以对篮球比赛进行计时和记分的设备，可以显示双方得分、比赛剩余时间、比赛节数、二十四秒。本设计适合各种大小体育场馆使用，完全可以取代传统的用时钟计时的方式，稍加改造，也可以用于其它球类运动，是体育器材向智能化发展的典范。篮球比赛计时器及记分牌由显示部分、控制部分、系统程序部分等部分组成。 1.2篮球比赛计时器及记分牌的核心（PLC） 市面上的篮球比赛计时器及记分牌都是基于单片机的基本部件实现的，本设计考虑到单片机内部程序编写难度较大，实用性能相对于PLC比较差，所以选择PLC作为本设计的核心。 篮球比赛计时记分牌的核心是可编程控制器（逻辑），简称PLC，它是在集成电路和计算机技术的基础上发展起来的新型工业控制设备。PLC的主要特点：①结构灵活，不受环境限制，只要有电就可以组网，接入端口数量可以灵活扩展，保持较高的资源利用率，在移动性上可以和WLAN媲美。②传输质量高，速度快，带宽稳定，可以流畅的在线观看DVD电影，其提供的带宽可以为很多应用平台提供保障。
已达到最新电力线标准传输速度；AV为了保证QoS，采用带冲突检测功能的时分多址（TDMA）和载波侦听多址（CSMA）协议，二者结合可以很好的传输流媒体。 ③ 范围广、无处不在的电力线网络也是该技术的优势，虽然不破墙就可以实现无线网络，但对于高层建筑来说，需要部署N多AP才能满足需求，信号盲区的存在无法避免。电力线是最基础的网络，其规模是其他任何网络都无法比拟的，因此运营商可以很方便的将这种网络接入服务渗透到每一个有电力线的地方。一旦该技术进入商业化阶段，将为互联网的普及带来巨大的发展空间，终端用户只需要插上电力猫就可以实现上网、电视频道接收、电话通话或视频通话。 ④ 成本低，充分利用现有的低压配网基础设施，无需布线篮球比赛记分表填写，节省资源。 无需挖沟、穿墙打孔，避免了对建筑物、公共设施、家庭装修的破坏，也节省了人力。与传统组网技术相比，PLC成本更低、建设周期更短、可扩展性和可管理性更强。目前，在国内已开通电力宽带上网的地方，包月费用一般在50-80元/月左右，与很多地方的ADSL包月费用持平。
⑤应用广泛PLC作为利用电力线组网的接入技术，为宽带网络“最后一公里”提供了解决方案，广泛应用于住宅小区、酒店、办公区、监控安防等领域。它利用电力线作为通信载体，使得PLC的使用极为方便。只要任何一个房间有电源插座，无需拨号，即可立即享受4.5~高速网络接入，浏览网页、打电话、看在线电影，实现了数据、语音、视频、电力一体化的“四网合一”。由于其控制功能强、可靠性高、配置灵活、体积小、重量轻、使用方便等特点，在我国自动化控制的各个领域得到了广泛的应用。PLC最常用的编程语言是梯形图，通俗易懂，编程直观方便，其工作原理基于计算机。但为了保证在工业环境中可靠使用，并考虑到控制对象、实际使用和维护的需要，PLC具有较多的接口设备和特定的系统程序。 因此，不但外型与通用计算机不同，其实用方法、编程语言和工作过程也与其它计算机控制系统不同。由于PLC具有以下特点：最广泛的标准功能、较快的程序执行、全面的通讯功能、适用于世界各国的不同电源以及大量满足个性化需求的特殊功能模块，因此能为您的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
1.3篮球比赛计时器、记分牌工作原理基于PLC的篮球比赛记分牌利用PLC完成数据的输入、运算和存储，并通过其输出口输出各种显示数据、锁存信号和比赛信号。外部电子电路负责数据的显示译码、锁存和驱动，显示在LCD显示屏上，24V电源负责为整个系统供电。篮球比赛计时器、记分牌的PLC程序通过控制部分记录整个赛程的比赛时间、双方比赛得分、节数等。篮球比赛记分牌能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间和暂停比赛时间；能随时刷新整场比赛中两队的得分；进攻方在24秒内必须有投篮动作，否则发出警报；比赛结束时可发出警报。 第2章 篮球比赛计时计分器显示部分的设计与制作篮球比赛计时计分器显示部分分析：篮球比赛计时计分器显示部分外接12个7段LED显示器，其中6个用于记录A队和B队的成绩，每队3个LED显示器可显示0~999分范围内的成绩；4个LED显示器用于记录赛程的时间，其中2个用于显示分；2个用于显示秒。赛程计时采用倒计时方式，计时范围可达0~99分钟；4个用于显示24秒倒计时，2个用于显示秒。2.1 24秒的设计与制作24秒的显示由2个LED显示器显示。 根据实际需要，只显示24及以下的数字，这样可以将PLC输出端的点数减少到只有2点，也可以减少生产时间。
2.2 各队得分的显示与制作 每队的得分由3个LED显示器显示，得分显示范围为0-999分，可以满足比赛得分的需要。但根据比赛的实际情况，篮球比赛的得分不会超过200分，所以两队得分的百位只需要显示4个即可。得分的LED显示在设计时考虑到得分的重要性，将个位尺寸定位在210*297，每段由20个发光二极管组成。 2.3 剩余时间的显示与制作 篮球比赛计时计分器采用4个LED显示器显示比赛时间，其中2个显示分，2个显示秒，计时范围为0-99分钟，可以满足比赛得分的需要。根据篮球比赛的规定，单节比赛时间为12分钟，即12:00。 分钟的十位为“0”和“1”，在PLC的输出端只需2个，根据设计的需要，每段由10个发光二极管组成，可以节省电能。 第3章 篮球比赛计时计分器控制部分的设计与制作 篮球比赛计时计分器控制部分分析：为了配合计时员和记分员进行校准、调整时间和分数，篮球比赛计时计分器控制部分在设计中设置了7个按键，其中4个用于输入A队和B队的成绩；另3个用于调整、开始和暂停预定时间等功能。 3.1减一和加一的控制 我们都知道篮球比赛的得分有三个因素：三分线外得分为3分；三分线内得分为2分，罚球为1分。
本设计使用K1、K2、K3、K4四个按键对两队进行加分或者减分。 比赛成绩的刷新控制： K1键：完成对A对加1分的操作； K2键：完成对A对减1分的操作； K3键：完成对B对加1分的操作； K4键：完成对B对减1分的操作。 3.2 设定赛程时间 本设计使用K5、K6两个按键设定比赛时间，使用K5设定以分钟为单位的时间，使用K6设定以秒为单位的时间。 3.3 开始、暂停及复位控制 本设计使用K7、K8、K9三个按键控制时间的计时，若裁判吹响开始哨子，应立即按一下K7键，表示赛程已经开始，比赛剩余时间开始计时24秒。 若裁判吹暂停哨，应立即按动K8键表示暂停比赛，比赛剩余时间及24秒将暂停。若有一方获得球权，则二十四秒倒计时重新设置，应按动K9键表示交接球权。 3.4 电源开关的设计 本设计使用K10键作为电源开关，用于接通和关闭整个系统的电源。使用220V交流电源通过变压器，为整个系统产生5V、6V、9V、12V等直流电源。如图3.4所示。 第四章 篮球比赛计时计分装置内部电路设计 4.1 LED数码管 LED数码管在篮球比赛计分系统中常用作输出显示装置。 LED数码管显示器具有电压低、耐震动、寿命长、显示清晰、亮度高、配置灵活等特点，基本可以满足本应用系统的需要。
LED数码管是利用发光二极管组成数码管的笔划来显示数字，亮度高，颜色多样，应用十分广泛。根据连接方式不同，LED数码管有共阳极和共阴极两种连接方式，如图2所示。其中：（1）共阳极连接时，译码器须输出低电平，驱动相应的发光二极管导通发光。（2）共阴极连接时，译码器须输出高电平，驱动相应的发光二极管导通发光。为了防止发光二极管电流过大而烧坏，通常在每根发光二极管的电路中串联限流电阻。发光二极管数码管的显示原理比较简单篮球比赛记分表填写，以共阴极连接方式为例，若要显示数字5，则a、f、g、c、d段为高电平，点亮，其余各段为低电平，熄灭。 LED数码管的主要特点（1）工作电压为1.5-5V，工作电流为5-10MA，在低压小电流条件下也能保持高亮度工作。（2）单色性好，亮度高，高频性优良，发光响应时间极短，通常小于0.1VS。（3）工作温度范围为-30-+80摄氏度，使用寿命可达5M小时以上。（4）LED数码管每一划的工作电流在5MA-10MA之间，电流过大会损坏数码管，因此必须加限流电阻，其阻值可用下式计算：R=(V0-V1)/I篮球比赛记分表填写，式中V0为未加在LED两端的电压，V1为LED数码管每一划的压降（约2V）。
4.2 LED数码管与PLC的连接FX系列PLC的4组七段数码管的显示驱动指令为SEGL。SEGL指令为扫描输出指令，选通输出信号为与PLC周期同步的扫描脉冲，为使显示器正常显示，扫描脉冲周期应大于10MS。锁存七段码译码指令SEGL用于控制一组或两组4位锁存七段译码显示器，如图4.2.2所示。当一组时，n=0-3，当X0=1时，将D0中的BIN码转换成4位BCD码（0-9999），各位通过Y0-Y3分时轮流送给各位数码管，Y4-Y7轮流作为各位的选通信号。 当有两组时，n=4-7，与一组类似，当X0=1时，D0的数据传输到Y0-Y3驱动第一组数码管；D1的数据传输到Y10-Y13驱动第二组数码管，Y4-Y7依次作为各位置的选择信号。 4.3 锁存器的作用 本设计使用锁存器来锁存输出、输入信号。锁存器是一种常用的地址锁存芯片，它通过内部的上升沿或下降沿对输出、输入信号进行处理分析。当输入端为下降沿时，输入信号会被锁存；当输入端为上升沿时，则可以接受输入信号。其工作原理如图4.3所示。 4.4 译码器的作用 在数字系统中，译码器的作用是把一个数字数转换成另一个数字数。
译码器的输出状态是其输入变量各种组合的结果。译码器的输出可用来驱动或控制系统的其它部分，也可以驱动显示器显示数字和符号。译码器是组合电路，工作状态的改变不需要依靠定时脉冲。译码器可分为数字译码和显示译码两大类。其中：显示译码：包括驱动液晶显示器（LCD）、发光二极管（LED）、荧光数码管等。数字译码：主要用于完成各种码制之间的转换。例如可用来完成BCD-十进制数和十进制数-BCD之间的转换。 第五章 篮球比赛计时计分装置 PLC 程序设计 5.1 甲、乙队成绩显示程序及说明 程序中 D200 为 A 队成绩寄存器，D201 为 B 队成绩寄存器，D204 为 B 队成绩乘以 100 的寄存器，D210 为 B 队成绩*100+A 队成绩。程序解释如下： （1）同时按 X003、X002 可清零寄存器 D200、D201； （2）按 X004 为 A 队加分，每按一次加 1； （3）按 X005 为 B 队加分，每按一次加 1； （4）按 X006 为 A 队减分，每按一次减 1； （5）按 X007 为 B 队减分，每按一次减 1； 5.2 时间显示程序及说明 程序显示12分钟，D250为时间单位，D260为24秒单位，D300为时间单位，D300为时间单位。
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