2024年2月1日发(作者：)

篮球计数器stm32单片机课程设计

概述

本文将介绍一个基于stm32单片机的篮球计数器的设计。篮球计数器是一个用于记录篮球比赛得分的设备，它能够实时准确地记录双方队伍的得分情况，并在比赛结束时展示最终结果。本设计使用stm32单片机作为计数器的控制核心，通过光电开关和数码管等外部组件与单片机进行连接，实现计数和显示功能。

硬件设计

单片机选择

在设计篮球计数器的硬件时，我们选择了stm32系列的单片机作为控制核心。stm32单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点，非常适合用于嵌入式系统的设计。我们可以根据实际需求选择不同型号的stm32单片机，例如stm32f103系列。

外部组件

篮球计数器需要与外部组件进行连接，以实现计数和显示的功能。主要使用到的外部组件包括：

1. 光电开关：用于感知篮球通过篮筐的情况。当篮球通过篮筐时，光电开关会被触发，通过检测触发信号可以进行计数。

2. 数码管：用于显示双方队伍的得分情况。我们可以使用4位数码管来显示两个队伍的得分，其中每个队伍的得分占据两位数。

连接方式

将外部组件与stm32单片机进行连接时，我们需要根据组件的接口特点来进行连线。具体连接方式如下：

1. 光电开关的输出引脚连接到stm32单片机的外部中断输入引脚。当光电开关被触发时，会产生一个外部中断信号，单片机可以通过该信号来进行计数。

2. 数码管的控制引脚连接到stm32单片机的GPIO引脚。通过控制GPIO引脚的电平状态，可以实现数码管的显示功能。

软件设计

程序框架

篮球计数器的软件设计主要包括以下几个模块：

1. 初始化模块：用于初始化stm32单片机和外部组件的配置。

2. 外部中断模块：用于检测光电开关触发的外部中断信号，并在触发时进行计数。

3. 显示模块：用于控制数码管的显示，实时更新队伍得分。

4. 主程序模块：主循环程序，用于控制整个计数器的运行。

程序流程

篮球计数器的程序流程如下：

1. 初始化模块：配置stm32单片机和外部组件的相关参数，使其工作在合适的模式下。

2. 外部中断模块：通过配置外部中断相关的寄存器，使光电开关的触发信号能够引发外部中断中断请求。在外部中断中断服务程序中，判断光电开关的触发信号，并进行计数。

3. 显示模块：通过控制数码管连接的GPIO引脚的电平状态，实现数码管的动态显示。

4. 主程序模块：在主循环程序中，不断地检测队伍得分的变化，并更新数码管的显示。同时，根据设定的比赛时间，判断比赛是否结束。

实验结果

经过硬件和软件的设计，我们成功地实现了篮球计数器的功能。在实验中，我们操作光电开关来模拟篮球通过篮筐的过程，计数器能够实时准确地记录得分，并将得分通过数码管显示出来。在设定的比赛时间结束时，计数器能够自动停止计数并显示最终结果。

总结

本文介绍了一个基于stm32单片机的篮球计数器的设计。通过对硬件和软件的详细描述，我们了解了篮球计数器的整体框架和设计思路。在实验中，我们成功地实现了计数和显示的功能，并对比赛时间进行了控制。篮球计数器的设计不仅提供了一种可靠准确地计算篮球比赛得分的方法，也为我们学习和理解stm32单片机的应用提供了一个具体的实例。

参考文献

[1] 深入浅出嵌入式系统开发，XXX

[2] stm32单片机官方手册，XXX

[3] 光电开关 datasheet，XXX

[4] 数码管 datasheet，XXX