丁泊皓

（武漢東湖學院，武漢 430200）

在籃球比賽過程中，通常采用人工計時計分的方式，也就是裁判自帶手表對當前的比賽時間進行記錄，然后通過人工翻頁的方式記錄場上雙方的得分。由于人工記錄中涉及到雙方犯規(guī)數(shù)、暫停數(shù)、積累分數(shù)等多個方面，一旦產生分歧或者出現(xiàn)錯誤記錄等問題，則會對比賽的正常進行產生不利影響。因此，本文在單片機的基礎上設計了一款新型的計時計分系統(tǒng)，具體極大的現(xiàn)實意義。

1 單片機籃球計時計分系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn)

1.1 計時計分模塊

對于整個籃球比賽的計時計分流程來說，在比賽正式開始之前，需要接通電源，使系統(tǒng)自動復位，此時電路中的共陰極數(shù)碼管中顯示的數(shù)字應為0000和0000。然后，按下電路中的“K7”鍵對本場比賽的時間進行設置，例如，比賽上半場的時間為20分鐘，則按下“K7”鍵設置成“2”，再按下 “K8”鍵設置成“0”即可。通常情況下，比賽時間為40分鐘，因此在設置時可以只設置一次，即“K7”中數(shù)碼管設置為“4”，“K8”中數(shù)碼管設置成“0”即可。

當時間設置完畢后，裁判吹響口哨時，立即按下“K9”開始計時，這時電路便開始按照上述設置進行工作，利用倒計時的方式，也就是在上半場中，時間是從24分00秒轉到00分00秒時結束，當上半場結束之后，嗡鳴器中會發(fā)出警報，預示著結束。

這時再按下“K9”鍵則實現(xiàn)兩隊分數(shù)的交換。隨著比賽的不斷推進，兩隊的分值不斷變更，可以通過電路中的“K1”至“K6”鍵進行設置，其中“K1”至“K3”三個按鍵是為甲隊加分，“K4”至“K6”三個按鍵是為乙隊加分。

加分通過中斷的方式來實現(xiàn)，加分中斷的優(yōu)先權與計時電路優(yōu)先權相比較小，因此不會對電路計時的準確率產生影響。如若在比賽過程中，其中一隊的教練提出暫停比賽，在裁判允許以后，只需要按下電路中的“K9”，則可以暫停計時，當暫停時間到時，再次按下“K9”按鍵，則意味著比賽繼續(xù)，直至本場比賽結束，嗡鳴器發(fā)出警報，代表著比賽徹底結束[1]。

1.2 LCD1620顯示模塊設計

在LCD1620中，其顯示器可以被劃分為顯示線段和字符，在顯示器線段當中，點陣圖液晶顯示最為典型，主要由M×N單元構成，如若LCD顯示屏中共有64行，每行有128列，1字節(jié)中的8位與前8列依次對應，則每行有16個字節(jié)，一共包括128個點，在屏幕當中的64×16個單元中，RAM區(qū)域包括1024個字節(jié)，任何字節(jié)的內容都將與顯示屏中的亮暗對應。在字符顯示方面，通過LCD對字符進行顯示較為復雜，這主要是由于字符均為6×8或者8×8的點陣構成，不斷要在屏幕當中的某處找到對應的8字節(jié)，還應保障每字節(jié)的不同位數(shù)值為“1”，剩余的均為“0”，數(shù)值為“1”的點發(fā)出光亮，數(shù)值為“0”的點則不亮，由此構成某個字符。

2 單片機籃球計時計分系統(tǒng)的軟件設計與實現(xiàn)

該系統(tǒng)中軟件設計的方式為模塊化設計法，這樣設計的優(yōu)勢在于模塊間的結構較為簡單、編寫難度小、任務明確、方便修改和嘗試。程序能夠體現(xiàn)出較大的可讀性，可以對部分內容進行修改，而剩余位置保持不阿扁，為功能的擴展和優(yōu)化提供便利。在模塊劃分的過程中需要遵循以下幾方面原則。

（1）對于任何模塊來說都是獨立的個體，能夠形成較為明確的結果。

（2）模塊的長度適當，通常保持在20-100條數(shù)量之間，如若模塊的數(shù)量過多，則會給分析和調試帶來困難，減少模塊化結構的優(yōu)越性，而模塊數(shù)量過少則會導致信息交換次數(shù)過多，也不適宜。

（3）模塊之間的參數(shù)應盡量縮減，模塊之間的信息交換方式、數(shù)量、程度等都應遵循特定的規(guī)則。

3 設計結果

按照相應的設計要求進行單節(jié)12min的倒計時，以及24s進攻的倒計時，對兩隊在比賽中的記分功能進行測試，從設計結果中能夠看出，計時產生的誤差在允許范圍以內，測試結果如下：

第一次測試中實際計時為12分，計時器計時為11分58秒，實際計時為24秒，計時器計時為23秒59毫秒；第二次測試中實際計時為12分，計時器計時為12分02秒，實際計時為24秒，計時器計時為24秒00毫秒[2]；第三次測試中實際計時為12分，計時器計時為12分01秒，實際計時為24秒，計時器計時為24秒00毫秒。

4 結束語

綜上所述，經過適當?shù)恼{試，在單片機基礎上的籃球計時計分系統(tǒng)中的各項功能都得到了驗證與實現(xiàn)，系統(tǒng)電路較為簡單，具有攜帶方便、成本低等特征，根據(jù)實驗結果顯示該系統(tǒng)的計分準確性較高，使用價值較強，可以在各類學?；蛘咝F體的比賽中作為計分器來使用。

[1] 郭昊坤，袁旭.含24S違例判定的籃球比賽計時計分系統(tǒng)的設計與仿真[J].電子世界，2018，（02）：134-135.

[2] 張立，劉暢，肖紅安，賀南云.籃球比賽計時記分系統(tǒng)設備的研制與應用[J].體育科技文獻通報，2016，（10）：3-4+24.