论文总字数：13201字

摘 要

针对目前市场上的一些电子记分牌不能准确计时、功耗较大、需市电供电导致的便携性现场性较差、不能自动准确判断裁判哨音以及无遥控、断电保护、数据上传等缺点，设计了一款低功耗、计时准确、能智能检测裁判哨声的无线遥控记分牌。采用了PSoC3作为整个系统的控制核心，从而简化了系统硬件电路，降低了系统功耗，提高了便携性；并

设计了哨声检测电路，实现对篮球比赛现场裁判哨声的检测；应用无线遥控实现对比赛时间、24s倒计时以及双方得分的实时记录；采用了温度传感器模块，实现对比赛现场温度显示；采用RS—232总线接口，实现对比赛时间、比分的上传；并且实现了掉电保护等功能。

经现场测试，功能完善，效果良好。

关键词：记分牌,PSoC3,哨声检测

Abstract：Aiming at some of the electronic score boards which still have many problems on the market at present , such as not being accurately timed, large power consumption, poor portability at the scene due to requirement for electricity supply from City Electric Supply Authority, disability to determine the referees’ whistle precisely automatically, the shortcomings of remote control, power protection, data preservation and so on, a low-power, time-accurate wireless remote control scoreboard which can intelligently detect referee’s whistle has been designed. The work uses PSoC3 as the core of the whole control system, which simplifies the system’s hardware circuits and reduces its power consumption, and a battery has been used to improve its portability. Besides it uses Voltage Comparator to make the test of basketball referees’ whistle possible. Meanwhile, the wireless remote control makes the record of the game time, 24s countdown, as well as the real-time score a realization. What’s more, temperature sensor helps show the temperature at the scene; and RS-232 total line interface has been used to realize the upload of the time and score as well as the protection for power down. Field-tested, fully functional, with good results.

Keywords： Score Board, PSoC3,Whistle Detection

目 录

1 前言 4

1.1 背景 4

1.2 意义 4

2 系统总体设计 4

2.1 系统总体设计结构框图及工作原理 4

2.2 系统实现功能 5

3 元器件介绍 5

3.1 PSOC介绍 5

3.2 电平转换器KA7805简介 6

3.3 稳压芯片TPS70302PWP简介 7

3.4 电压比较器模块 9

3.5 温度传感器模块 9

3.6 △-ADC模块 10

4 硬件电路设计 11

4.1 电平转换电路 11

4.2 哨声检测电路 12

4.3 温度检测电路 13

4.4 显示电路 14

5 软件程序设计 14

5.1 开发软件介绍 14

5.2 软件实现功能 15

5.3 程序设计流程图 15

5.3.1 程序设计总流程图 15

5.3.2 按键响应流程图 16

5.4 程序设计 16

5.4.1倒计时程序 16

5.4.2 24s倒计时程序 17

5.4.3按键响应程序 17

6 制作与调试 19

结论 21

参考文献 22

致谢 23

1 前言

1.1 背景

篮球比赛是球类比赛 中最具观赏性和对抗性的运动项目之一，有很多人都热爱这一体育运动，不论作为观看，还是参与其中，都给进紧张的工作、生活带来了乐趣，丰富了业余生活。

篮球记分牌从手动到电子技术，一直都没有停止增加其使用价值乃至商品价值，不断研发的新技术与赛事结合，为之服务，把科技转化成生产力，更大范围内为比赛服务，促使比赛的科学性、观赏性和市场化。

在比赛过程中需要计时、记分、24秒计时和节次变更等来记录比赛状况和比赛成绩，实现以上功能的传统办法是人为计时、记分、24秒违例的判断，存在随意性大、主观因素多以及计时误差大等缺点。目前市场上有一些电子记分牌，存在如不能准确计时，功耗较大需市电供电导致的便携性、现场性较差，不能自动准确判断裁判哨音以及无遥控、断电保护、数据保存上传等缺点。

1.2 意义

针对目前市场上篮球记分牌的缺点和不足，设计了一款低功耗、计时准确、能智能检测裁判哨声的无线遥控记分牌，采用电池供电，增强了产品的可移动性。该设计可实现篮球比赛现场遥控实时计时；比分实时的输入和修改；自动检测裁判哨音并控制倒计时的启停，这一功能在目前市场上的记分牌中都没有出现；具有24s倒计时功能，最后1s以10ms倒计时，24s时间到自动停止比赛计时并鸣笛提示；比赛场地的交换以及现场温度的显示；并能实现掉电保护、数据上传等功能。

2 系统总体设计

2.1 系统总体设计结构框图及工作原理

系统以8051作为整个控制核心，它是一款具有超低功耗特性的功能强大的单片机，自身带有Flash存储器，在系统设计、开发调试及实际应用上都表现出较明显的优点，如：超低功耗、强大的处理能力、丰富的片上外围模块、方便高效的开发方式、多种存储形式和适应工业级运行环境等。利用该单片机的优越性，并结合软件，实现了对比赛现场的时间定时、数据收发、哨声检测、温度检测、数据上传、掉电保护等功能。

图2-1 系统结构框图

2.2 系统实现功能

该设计可实现篮球比赛现场遥控实时计时；比分实时的输入和修改；设计哨声传感器自动检测裁判哨音并控制倒计时的启停，这一功能在目前市场上的记分牌中都没有出现；具有24s倒计时功能，最后1s以10ms倒计时，24s时间到自动停止比赛计时并鸣笛提示；比赛场地的交换以及现场温度的显示；并能实现掉电保护、数据上传等功能。

3 元器件介绍

3.1 PSOC介绍

其实PSoC是由微控制器（MCU）、数字可编程阵列、模拟可编程阵列等资源集成在单芯片上，是一个高度的硬件和软件可编程的MCU。

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