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智能短跑计时器的设计

题目：          基于智能短跑计时器的设计 摘要：近年来，我国体育事业蓬勃发展。随着全民健身运动的开展，在体育测试中传统的手工计时往往难以满足比要求，裁判要求较高，人为性大，投入多，精度低，单片机毕业设计对大量数据的保存查阅困难。随着电子信息产业的不断发展单片机技术在各行各业中得到了广泛应用，单片机技术的不断成熟使自动计时技术在短跑项目中的应用变为现实。在短跑项目中采用电子计时的方法具有公正、准确、快捷高效等特征。智能短跑计时器是体育信息化的重要设备,代做单片机毕业设计它实现了田径短跑比赛计时的自动化和智能化，解决了多年来田径短跑比赛人工计时难以解决的问题，使计时更简单、更方便、更精确、更高效。本文主要介绍了利用AT89C51单片机设计智能短跑计时器的硬件设计和软件设计，详细介绍了计时器系统的监测设备的硬件设计和利用中断、中断扩展以及定时器等软件技术实现计时器的功能，以及智能短跑计时器的使用方法和注意事项。     关键词：单片机  硬件设计 中断  定时器     毕业设计(论文)外文摘要 Title :       sprint timer dased on intelligent design                   Abstract: In recent years, China's sports to flourish. With the launching of the National Fitness Campaign, in sports the traditional manual testing time is often difficult to meet the Bi requirements, referees are higher, and people of the great and input, low precision and large amounts of data stored on the access difficulties. With the constant development of electronic information industry in all walks of life in the SCM is widely used, microcontroller technology continues to mature technology to enable automatic time Sprint application in reality. Used in the Sprint with electronic timing methods impartial, accurate, fast and efficient other features. Smart sprint timer is the sports information of the important equipment.It implements automatic time track and field sprint race and intelligence, track and field sprint race over the years to solve the difficult problem of artificial time, so timing is more simple, more convenient, more accurate and more efficient. In this paper, 89S51 microcontroller design using smart sprint timer hardware design and software design, details of the timer system of monitoring equipment hardware design and use of interrupts, interrupt expansion and timer function of timer software technology, and Smart Dash timer use and precautions.     keywords: microcontroller interrupt timer hardware design                  目录 1 绪论··· 1 1.1 课题背景··· 1 1.2 设计简介··· 2 2 系统设计方案··· 3 2.1 系统设计方案的提出··· 3 2.1.1方案一··· 3 2.1.2方案二··· 4 2.1.3方案三··· 5 2.2 方案的确定··· 5 3 系统硬件设计··· 6 3.1 主电路设计··· 7 3.2 控制台电路设计··· 7 3.3 信号装置设计··· 8 3.4监测装置设计··· 10 3.4.1 监测装置激光发射器··· 10 3.4.2 监测装置接收转换器··· 10 3.4.3 监测装置与系统的连接··· 11 4 系统软件实现··· 13 4.1主程序设计··· 13 4.2 抢跑处理··· 20 4.3 计时处理··· 23 4.4 成绩查询··· 25 5 系统说明及注意事项··· 26 5.1 系统功能及性能··· 26 5.2 使用说明··· 27 5.3 注意事项··· 28 结论··· 28 致谢··· 29 参考文献··· 29

.1 课题背景

在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化和智能化已经非常成熟，其发展前景仍然不可估量。如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品，当然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？单片机的引入就是一个很好的例子。单片机又称单片微型计算机，也称为微控制器，是微型计算机的一个重要分支，单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O接口和中断系统于同一硅片上的器件。单片机的诞生标志着计算机正式形成了通过计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。目前单片机已渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。在我们身边，由单片机作为主控制器的全自动洗衣机、高档电风扇、电子厨具、变频空调、遥控彩电、录像机、VCD/DVD机、组合音响、电子琴等。单片机已在广阔的计算机应用领域中表现得淋漓尽致，出尽了风头。从家用消费类电器到复印机、打印机、扫描仪、传真机等办公自动化产品；从智能仪表、工业测控装置到CT、MRI、γ刀等医疗设备；从数码相机、摄录一体机到航天技术、导航设备、现代军事装备；从形形色色的电子货币如电话卡、水电气卡到身份识别卡、门禁控制卡、档案管理卡及相关读/写卡机等等都有单片机在里面扮演重要角色。因此，单片机已成为电子类工作者必须掌握的专业技术之一。单片机的出现给电子技术智能化和微型化起到了很大的推动作用。

近年来，随着人们生活水平的提高，社会经济的发展，人们开始考虑精神生活的享受，并开始注重身体素质的提高。随着全民健身运动的深入，田径运动已逐步融入到现代人们的生活中。目前，各种群众竞技性运动会的计时依旧停留在传统的人工秒表阶段。人工秒表由于受到计时操作人员的反应差异以及实践经验等主客观因素的影响，测量精度和一致性都无法保证。而随着现代电子技术的广泛应用，电子计时仪已开始应用于田径比赛中，一定程度上提高了工作效率和计时的准确性。然而，对于一般竞赛组织单位而言，电动计时系统价格过于昂贵，从而严重制约了它的推广使用。 针对以上实际情况，本人利用单片机设计了一套新型的短跑计时系统。它不仅能精确计时，准确地分辩各跑道运动员的比赛成绩，并能在运动员冲过终点时记录该运动员的比赛成绩，实时性优于人工秒表。另外，该装置还具有一致性好，使用便捷，价格低廉等优点。

1.2 设计简介

短跑规则规定每位选手必须采用蹲踞式起跑及使用起跑器。在枪响之前发令员要发“预备”及“各就位”口令让参赛者完成有关准备动作。在枪声响起前参赛者有任何起跑动作，属起跑犯规。目前短跑采取的是 “一次抢跑”起跑原则，每次短跑比赛中只允许发生一次抢跑事件，第一次抢跑的运动员将不会遭到处罚，而第二次抢跑的运动员则将被罚出场，即使第一次抢跑的不是他。对于短跑赛道规则要求整个过程中参赛者不得越出其指定之赛道。 根据要求，以AT89C51单片机为核心设计短跑计时器。系统由现场监测装置，控制信号装置，信号装置，控制台等部分组成。现场监测装置由激光发射器和激光接受其组成，每个赛道上的起点和终点均安置一现场监测装置，起跑线上的现场监测装置负责监视参赛者是否抢跑，终点线上的现场监测装置负责向控制台发送记录该参赛者成绩的信号。控制信号装置有信号灯和语音设备组成，起跑线上的每个赛道上均设置红、绿、黄三信号灯和语音设置，以便使每位参赛者都能公平一致的得到发令信号。显示装置负责显示比赛已进行时间和比赛结束后显示每个赛道上参赛者的成绩以及抢跑的赛道。控制台上配有有一系列按键，由操作人员控制。当系统开启后系统处于就绪状态，赛道上只有红色信号灯亮，显示器状态位显示 “AA”等待发令人员在控制台按键发令。第一轮当操作人员按“命令”按键时显示状态位器显示 “BB”，起跑线上的语音设备都发出“嘀嘀嘀”三声。若有人抢跑则切换到第二轮，若无人抢跑再按“命令”按键信号灯切换成黄色信号灯亮，显示器状态位显示“CC”，语音装置发出“嘀嘀”两声。第一轮按第二次“命令”键后，若有人抢跑则进入第二轮，若无人抢跑操作人员再按“命令”按键，信号灯切换成绿色信号灯，同时语音装置发出“嘀”一声，显示器状态位显示已用的时间，参赛者跑到终点时终点监测装置向系统发出记录成绩的信号，系统把该赛道上的参赛者成绩储存下来。该轮比赛结束后操作员按“显示结果”按键，信号灯变成红色，并显示第一道状态和结果，按“UP”显示上一赛道状态和结果，若当前是第一赛道则显示第8赛道状态和结果，按“DOWN”时显示下一赛道状态和成绩，若当前是第八赛道则显示第一赛道状态和结果。若第一轮中有人抢跑，则信号灯切换成红色信号灯，显示器状态位显示“AA”，操作人员再按“命令”键则分别依次是“各就位”、“预备”“起跑”，其情景和第一次相同。若第二轮还有人抢跑则起点监测装置向系统发该赛道参赛者抢跑的信号，系统记录该赛道状态位为“E”。若最终显示成绩时，某道的状态为“E”，则表明该赛道参赛者抢跑，若某道状态为“A”、时间为0，则表示该赛道缺跑，某道的状态为“A”时间不为0，则表明该赛道参赛者成绩有效。 [来源：http://think58.com]