原创遥控电子计分牌显示端的设计毕业论文设计40论文41.docx

原创遥控电子计分牌显示端的设计毕业论文设计40论文41.docx

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原创遥控电子计分牌显示端的设计毕业论文设计40论文41

工程技术学院

毕业论文

题目：

遥控电子记分牌显示端的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

长江大学毕业设计（论文）任务书Ⅰ

毕业设计开题报告Ⅱ

指导教师审查意见Ⅲ

评阅教师评语Ⅳ

答辩记录及成绩评定Ⅴ

中外文摘要Ⅵ

前言Ⅶ

长江大学毕业设计（论文）任务书

学院（系）工程技术学院专业信息系班级：

测控0601

学生姓名黎明指导老师职称魏勇（讲师）

1毕业设计（论文）题目

遥控电子记分牌显示端的设计

2毕业设计（论文）起止时间：

2009年3月15日-2010年6月10日

3毕业设计（论文）所需资料及原始数据（指导老师选定部分）

（1）网站上查找LED点阵方面的资料

（2）网站上有关汉字字库读写方面的资料

4毕业设计（论文）应完成的主要内容

1、利用飞思卡尔单片机驱动LED点阵，完成遥控电子记分牌显示端的设计。

2、毕业论文上必须包含如下内容：

中英文摘要、研制目的及意义、方案选择、基本原理介绍、硬件电路图、硬件电路分析、软件流程图、软件原理介绍、性能分析、结束语、源程序清单。

5毕业设计（论文）的目标及具体要求

1、用飞思卡尔单片机驱动LED点阵，实现如下三种显示方式：

显示方式一：

32×32显示字体

图1显示方式一

显示方式二：

16×16字体

图2显示方式二

显示方案三：

32×32字体与16×16字体交替显示，每屏显示时间为1秒左右。

2、调试好单片机的串口。

将串口与计算机相连接，利用串口调试助手，发送数据，记分牌上的比赛分数、倒计时时间、场次等数据信息都可以响应串口的数据，信息应能得到更新。

3、将汉字字库写入到CF卡中，并设计单片机读写CF卡程序（难点）。

这样在手持端只需要发送汉字的编码信息，在显示端即可采用查询CF卡的方式显示对应的汉字。

4、实现汉字的上翻，下翻，左移，右移，卷页等扩展功能。

6毕业设计（论文）所需的条件及上机时数

所需的条件：

微型计算机一台

飞思卡尔单片机开发系统一套

LED点阵显示屏一块

有关电子元器件

万能板及少量导线

上机时数：

（2小时）*（60天）=120小时

任务书批准日期2010年03月10日教研室（系）主任（签字）

任务书下达日期2010年03月15日指导老师（签字）

完成任务日期2010年6月10日学生（签字）

工程技术学院

毕业设计开题报告

题目名称：

遥控电子记分牌的设计与实现

院（系）：

工程技术学院信息系

专业班级：

测控技术与仪器

学生姓名：

黎明

指导老师：

魏勇

辅导老师：

魏勇

开题报告日期：

2010年3月

一、题目来源

科研实践

二、研究目的和意义

目前球场记分牌在传统操作模式下存在的弊端：

采用记分员手动翻动记分牌记分，工作方式单一，显示信息不多，记分员必须站在记分牌旁操作，无时间显示功能。

遥控电子记分牌可实现如下功能：

1.采用LED点阵显示赛场的比赛队名；2.通过LED数码管显示当前比赛分数；3.增加倒计时及显示功能，使参赛队员和观众了解比赛剩余时间；4.扩展无线通信模块，实现遥控加减记分。

项目可应用于各种室内外体育场馆的电子记分牌，用于取代传统的记分员手动翻动记分牌的工作模式。

由于LED显示屏是目前公共场所中信息发布的主要载体，因此该系统也可拓展使用到会展中心、广场、银行、商场等公共场所及车站，机场等交通运输行业。

尤其是一些发布数据并需要经常手动更新的领域。

目前大部分LED显示屏不具备遥控更新数据的功能，因此研究该项目具有广泛的市场前景和重要的研究意义。

三、阅读的主要参考文献及资料名称

[1]《MCS51单片机实用接口技术》李华北航出版社

[2]《单片机原理与应用》朱月秀科学出版社

[3]智能化测量控制仪表原理与设计（第二版）徐爱钧北航出版社

[4]MCS-51单片机原理与应用康维新轻工业出版社

四、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向

目前很多地区仍然在使用传统的电子记分牌，工作方式单一，显示信息不多，记分员必须站在记分牌旁操作，无时间显示功能，由于种种弊端，新型的遥控电子记分牌已经开始在一些大型的体育场流行起来，并且发展速度迅猛。

遥控电子记分牌实现遥控加减计分，并且增加了许多功能，能让运动员和观众们了解更多的信息，将会受到更多体育场合的亲昵，并会逐渐取代传统的电子记分牌。

五、主要研究内容、需要研究的关键问题及解决思路

任务：

在设计中需要完成如下任务：

1.记分员手持端；

a.单片机键盘扫描；

b.单片机驱动LCD的显示；

c.单片机与射频模块间的串口通信；

2.记分牌显示终端

d.单片机驱动LED数码管显示；

e.单片机驱动LED点阵显示参赛队名；

f.单片机与射频模块间的串口通信。

根据以上任务，学生需要学习的知识涵盖了模拟电子线路、数字电子线路和单片机原理与应用等理论知识。

学生不仅需要学习使用keiluVision3编写和调试单片机程序，而且需要设计LCD、LED及无线模块等驱动电路，并调试整个系统。

解决思路：

设计计划分三个阶段：

a.设计基础部分设计与实现；b.设计综合部分组装与调试；c.设计扩展部分的设计与实现。

a.基础部分，分四部分完成：

一：

单片机键盘扫描部分。

二：

单片机串口通信部分。

三：

单片机驱动LCD显示部分。

四：

单片机驱动LED显示部分。

b.综合部分，一次性完成：

五：

电子记分牌综合部分---综合基础部分中的各个模块，实现电子记分牌的功能。

c.扩展部分，遥控电子记分牌

六：

在综合部分的基础上，增加无线射频模块，实现遥控功能。

六、完成毕业设计所必须具备的工作条件及解决方法

仪器设备

万用表、示波器、直流稳压电源、电烙铁；

软件工具

KeiluVision3、串口调试助手、STC-ISP；

设计平台

单片机最小系统板、RF905模块；

元器件

各种型号电阻、电容、LED点阵显示屏一块、导线若干；

其它

斜口钳、剥线钳、镊子等小工具；

七、工作的主要阶段、进度与时间安排

时间安排任务计划

2010年2月下旬-2010年3月上旬查阅文献

2010年3月中旬-2010年3月下旬课题调研，撰写开题报告

2010年4月上旬-2010年4月中旬记分员手持端的设计与实现

2010年4月中旬-2010年5月下旬记分牌显示端的设计与实现

2010年5月上旬-2010年5月中旬无线射频模块的设计与实现

2010年5月中旬-2010年5月下旬现场测试及系统改进

2010年6月上旬-2010年6月下旬撰写论文和答辩

八、指导教师审查意

长江大学工程技术学院毕业设计（论文）指导教师审查意见

学生姓名

黎明

专业班级

测控0601

毕业论文

（设计）题目

遥控电子记分牌显示端的设计

指导教师

魏勇

职称

讲师

评审日期

评审参考内容：

毕业论文（设计）的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。

学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文（设计）是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。

评审意见：

指导教师签名：

评定成绩（百分制）：

_______分

注：

（此页不够，请转反面）

长江大学工程技术学院毕业设计（论文）评阅教师评语

学生姓名

黎明

专业班级

测控0601

毕业论文

（设计）题目

遥控电子记分牌显示端的设计

评阅教师

魏勇

职称

讲师

评阅日期

评阅参考内容：

毕业论文（设计）的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。

学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文（设计）是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。

评语：

评阅教师签名：

评定成绩（百分制）：

_______分

注：

（此页不够，请转反面）

长江大学工程技术学院毕业设计（论文）答辩记录及成绩评定

学生姓名

黎明

专业班级

测控0601

毕业论文

（设计）题目

遥控电子记分牌显示端的设计

答辩时间

年月日～时

答辩地点

一、答辩小组组成

答辩小组组长：

成员：

二、答辩记录摘要

答辩小组提问（分条摘要列举）

学生回答情况评判

三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：

_______分

毕业论文（设计）最终成绩评定（依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业论文（设计）评分的相关规定）

等级（五级制）：

_______

答辩小组组长（签名）：

秘书（签名）：

年月日

院（系）答辩委员会主任（签名）：

院（系）（盖章）

遥控电子记分牌显示端的设计

学生：

黎明，信息系

指导老师：

魏勇，长江大学

[摘要]在当今社会随着物质生活的提高，人们对精神文化的需求也越来越高。

球类竞技就是其中非常重要的一个方面，因此对其相关的设备也提出了更高的要求，在各项比赛运动中，记分牌能够提供很多重要的信息，比如比赛的队伍，比赛的分数变化和倒计时等信息。

有效的提取记分牌分值的信息对于分析比赛有着非常重要的作用。

本设计用STC89LE52RC单片机实现了最新的比赛计时记分系统，此计时记分系统不仅具有软件设定比赛总时间并实现总时间的倒计时以及比赛队伍的名称，该系统采用按键操作、LED点阵和数码管显示，分别对软件和硬件进行调试，最终达到了软件和硬件的良好结合。

该设计采用模块化的设计，程序结构简单，且电路操作简单，电路制作费用低廉，经过设计试用，电路工作性能稳定，记分显示效果良好，特别适合厂矿企业、学校及乡镇运动球场和各种室内外体育场馆的电子记分牌。

此外，用此遥控编码、解码集成电路和单片机组合也可设计扩展制作许多实用电路。

该设计特点是采用模块化的设计。

其优点是：

每个模块的程序结构简单，任务明确，易于编写，调试和修改。

程序可读性好，对程序的修改可局部进行，其他部分可保持不变。

这里所设计的篮球比赛系统，也可以加以修改，用于其他比赛系统或其他用倒计时的系统中。

[关键词]：

电子记分；单片机；串口通信；动态显示；字库代码

DesignOfRemoteControlElectronScoreboardDemonstrationEnd

Student:

LiMing,InformationDepartment

Supervisor:

WeiYong,YangtzeUniversity

[abstract]Innowsocietyalongwiththeimprovedstandardofmateriallife，thepeoplepayamoreattentiontothespiritualandculturallifeaspect.Ballgamesathleticsisaveryimportantaspect,Thereforesettingaeachcompetition,ThescoreboardcansupplytheimportantinformationForinstancecompetition'stroop，competition'sscorechangeandcountdownandsoon.Theeffectiveextractionscoreboard'sinformationisveryimportanttoAnalysiscompetition.

ThisdesignusesthemonolithicintegratedcircuitofSTC89LE52RC,thecompetition.Thissystemofsoftwaredesignthetotaltime,butalsocanshowthecountdownandthecompetitiontroop'sname,Thissystemusesthepressedkeyoperation,LEDlatticeandnixietubetodemonstrate,Separatelycarriesonthedebuggingtothesoftwareandthefinally.Thisdesignusesmodulardesign,Theprogramstructureissimple,Andthecircuitoperationissimple,Theelectriccircuitmanufactureexpenseisinexpensive,Afterdesigntest,Theelectriccircuitoperatingperformanceisstable,Recordspointstheeffectandthedemonstrationeffectisgood,Especiallyqualifyfactoriesandenterprise,schoolandvillagesStadium.Inaddition,theremotecontrolcoding,thedecodingandmonolithicintegratedcircuit'scombinationmayalsodesignmanypracticalelectriccircuits.

Thisdesignfeatureisusesmodulardesign.Itsmerit:

eachmodule'sprogramstructureissimple,thedutyisclear,Easytocompile,Debuggingandmodify.Theprocedurereadabilityisgood,modifyingtheprocedurecouldstartothepart,otherpartscouldbeinvariable.Thissystemcouldberevisedusesinothercompetitions.

[Keywords]TheElectronRecordsPoints；MonolithicIntegratedCircuit;SerialPortCorrespondence;DynamicDemonstration;FontsCod

前言

1.目的

（1）了解STC89LE52的基本原理与应用；

（2）熟悉串行通信原理；

（3）掌握单片机驱动LED显示的原理；

（4）鉴于目前传统记分牌的诸多弊端来设计一个功能完善，操作简单的，适宜广泛推广的电子记分牌。

2.项目工程背景及意义

目前传统的球场记分牌采用记分员手动翻动记分牌记分，存在一些弊端，工作方式单一，显示信息不多；记分员必须站在记分牌旁操作；无时间显示功能。

而一些大型的体育场 的比赛计时器的设计大都比较的复杂，所用芯片太多，造成整体的价格提高，而且软件设计比较的复杂。

导致性价比不是很高，很难得到广泛的推广。

本设计采用STC89LE52单片机作为核心部件，整个系统结构简单、实用性强、操作简便、具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点，该设计方案完全满足篮球计分器的设计要求。

本遥控电子记分牌可实现如下功能：

1.采用LED点阵显示赛场的比赛队名；2.通过LED数码管显示当前比赛分数；3.增加倒计时及显示功能，使参赛队员和观众了解比赛剩余时间。

项目应用于各种室内外体育场馆的电子记分牌此电路制作簿单、容易，制作魇需费用低廉，电路工作性能稳定、可靠。

在一般球类体育竞赛中，用此无线遥控电子记分电路，可以1人同时兼管两职，即裁判员翻记分员。

在厂矿企照、学校及乡镇运凌球场安装此无线遥控电子记分电路可在一定程度上提高球场的档次。

同时，由于LED显示屏是目前公共场所中信息发布的主要载体，因此具有遥控数据更新功能的电子显示屏该系统也可拓展使用到会展中心、广场、银行、商场等公共场所及车站，机场等交通运输行业。

另一方面，该系统中所涉及的短距离无线通信技术目前在各种领域应用广泛：

比如家庭、工厂与仓库的自动化控制，安全监视、保健监视、环境监视，军事行动、消防队员操作指挥，货单自动更新、库存实时跟踪以及游戏和互动式玩具等方面的低速应用，以及用于连接下一代便携式消费电器和通信设备等方面的高速应用。

因此研究该项目具有广泛的市场前景和重要的工程意义

遥控电子记分牌显示端的设计

1设计任务要求与思路

1.1设计任务

设计并制作一个用于比赛的记分器，能显示比赛时间，并显示比赛比分，能实现每次加、减分和时间修改操作。

单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。

它是一种集计数和多接口于一体的微控制器，被广泛应用在智能产品和工业自动化上

本次毕业设计的主要任务是设计一个篮球比赛记分牌，包括硬件设计和软件设计。

硬件设计的主要任务是：

LED数码管显示、LED点阵显示、串口通信的设计以及辅助功能的设计。

软件设计包括：

加减记分和倒计时的实现等。

本文主要介绍了单片机实现记分牌的整个设计流程，采用C语言编写程序。

本课题选择STC89LE52单片机为核心控制元件，设计了日常比赛中用到的比赛记分牌。

设计同时引用MAX232专用LED驱动芯片，解决了多位LED数码管同时显示的问题，硬件结构紧凑，成本低。

该单片机比赛记分牌可适应不同竞赛规则，通过按键修改每个设置。

运行可靠，具有一定的使用价值和竞争价值。

1.2设计要求

（一）采用单片机控制，响应迅速，判别精确[15]；主控台面上有按键控制，可同时对比赛时的分数显示进行加分减分，能显示整个赛程的比赛倒计时，暂停时间和参赛的队伍名称。

（二）在比赛的过程中能够随时刷新各队在整个赛程中的比分，通过按键输入比分，显示在LED数码管和点阵上。

（三）具有开始、暂停功能。

1.3设计思路

根据设计任务与要求，设计思路如下：

系统采用STC89LE52单片机软件方法来实现。

设计出比赛记分、计时系统，能实现两队比分的加分、减分（防误操作）等各种显示效果；其控制系统的模块有：

LED数码管显示记分与倒计时模块、LED点阵显示比赛队伍名称模块。

程序由延时函数、显示函数、主函数、中断函数、按键扫描函数等组成，主函数中调用显示函数显示时间、比分并调用延时函数，比分与时间相互切换进而实现篮球比分。

2方案选择

方案论证：

本设计的内容为设计一个具有遥控功能的电子记分牌。

目前传统的球场记分牌存在如下弊端：

采用记分员手动翻动记分牌记分，工作方式单一，显示信息不多；记分员必须站在记分牌旁操作；无时间显示功能。

遥控电子记分牌可实现如下功能：

1.采用LED点阵显示赛场的比赛队名；2.通过LED数码管显示当前比赛分数；3.增加倒计时及显示功能，使参赛队员和观众了解比赛剩余时间；4.扩展无线通信模块，实现遥控加减记分。

为了实现以上功能，可选择如下三种设计方案：

方案一：

手持端与显示端采用有线加无线的方式连接。

如上图所示：

手持端与显示端采用有线加无线的方式连接。

即：

笔记本电脑与控制LED点阵的单片机采用有线的方式进行连接，在比赛前参赛队伍名称等内容可以由运行在笔记电脑上的软件进行修改。

而在比赛的过程中，参赛队伍的比赛分数，场次，时间等信息均用数码管来显示，数码管由运行于显示端的另一块单片机来控制，该单片机的显示参数可以由无线的手持端来遥控设置。

方案二：

手持端与显示端采用无线的方式连接。

如方案二图所示：

手持端与显示端采用无线的方式连接。

即：

手持端不仅用于修改比赛队伍的分数，场次，时间等信息，而且用于设置参赛队伍名称。

其功能均由一块单片机来实现。

在记分牌的显示端，用一块单片机来控制LED点阵和LED数码管，其显示的参数均由手持端进行遥控设置。

方案三：

手持端采用触摸屏，增加汉字输入法，具有输入任意参赛队伍名的功能。

如方案三结构图所示：

在方案二的基础上进行修改。

显示端结构不变，手持端的控制器由单片机改为ARM9芯片，其输入装置也由矩阵键盘改为触摸屏。

增加汉字输入法的功能。

分析以上三种方案：

方案一采用有线与无线相结合的连接方式，每次比赛前需要提前使用笔记本与记分牌显示端进行有线连接，将参赛队伍的名称输入到记分牌中去。

在比赛的过程中，参赛队伍的比赛分数，场次，时间等信息参数可以由无线的手持端来遥控设置。

其优点是参赛队伍的名称可以随意修改，其缺点是比赛时需要与计算机连接，操作比较麻烦。

方案二切实可行，实验室能够提供开发板等装置完成该设计。

手持端与显示端采用无线模块来进行通信。

唯一的缺憾是在设置参赛队伍的名称时，需要事先在手持端的程序中将可能的参赛队伍名都考虑周到。

如果在比赛时，遇到事先没有预设的参赛队伍，我们可以通过完善单片机的程序，用英文输入法将参赛队伍名用拼音字母的形式表示出来。

由于用单片机做汉字输入法非常繁琐，因此如果要实现用手持端输入任意名称的参赛队名，则显得力不从心。

方案三，在方案二的基础上进行修改。

手持端的控制器由单片机改为ARM9芯片，其输入装置也由矩阵键盘改为触摸屏，这样可以通过使用QT等软件编写汉字输入法的功能的程序，借助操作系统强大的功能，进一步完善该系统的功能。

但考虑到该方案投入比较大，ARM9开发难度较高，因此不适合作为单片机的实验。

可以考虑在后续的嵌入式课程设计中选择此方案，继续完善该设计。

综合以上三种方案，最后采取方案二。

3硬件原理介绍

3.1硬件方案设计

图4遥控电子记分牌显示端的结构图

显示端的设计主要由下面