基于单片机的篮球计分器设计（有完整资料）

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编号：

T4452405M

设计简介：

本设计是基于STM32的篮球计分器，主要实现以下功能：

1.采用两队计分制
2.可通过按键进行加分、减分、清零
3.可通过TFT显示屏显示得分
4.可查询历史比赛的得分记录

电源： 5V
显示屏：TFT1.44（ST7735）
单片机：STM32F103C8T6
执行器：有源蜂鸣器
人机交互：独立按键

标签：STM32、ST7735、有源蜂鸣器、独立按键

题目扩展：抢答计分器、篮球比赛计分器系统

基于 STM32 的篮球计分器系统设计

一、主控部分

核心：STM32F103C8T6 单片机

功能：获取输入数据、内部处理、控制输出

二、输入部分

独立按键模块：通过不同功能按键执行相应操作，如两队加分（1 分 / 2 分 / 3 分）、减分、比分清零、倒计时启停 / 重置等
供电电路：为整个篮球计分器系统供电

三、输出部分

TFT 显示模块：显示两队实时比分、比赛倒计时、暂停状态等信息
蜂鸣器报警模块：比赛倒计时结束、出现违规操作（如误触按键）时，触发蜂鸣器报警提醒

第 5 章实物调试

5.1 整体实物构成

该篮球计分器设计的主要硬件包括 STM32 单片机，作为核心控制单元，掌控整个计分器的逻辑运算和功能执行；1.44 寸 TFT 显示屏，用于直观显示两队得分等信息；独立按键，供用户进行得分增减、清零等操作；5V 有源蜂鸣器，在得分变化等关键操作时发出提示音；还有电源电路相关元件，如 Type-c 接口等，为系统提供稳定电能，以及晶振、电容、电阻等，构成单片机最小系统所需电路。

焊接流程方面，先进行准备工作，确保焊接工具如烙铁、焊锡丝等完好，对焊接面进行清洁处理。接着焊接单片机最小系统，先固定晶振、电容、电阻等元件，注意引脚焊接牢固，避免虚焊，再焊接单片机，对准引脚位置，采用少量多次的方式焊接。之后焊接显示屏，注意排线方向正确，引脚焊点圆润。然后焊接独立按键、有源蜂鸣器等，确保连接正确。最后焊接电源电路部分，保证电源连接稳定。

焊接时需注意，焊接温度要适中，过高易损坏元件，过低则导致焊接不牢；焊接时间不宜过长，防止元件过热损坏；对于引脚密集的元件，如单片机，要避免引脚间短路；焊接完成后，仔细检查焊点，确保无虚焊、漏焊情况，并用万用表检测电路是否存在短路或断路现象，保障电路正常运行。整体实物如图 5-1 所示：

图 5-1 整体实物图

5.2 得分显示功能测试

该篮球计分器的得分显示功能通过 TFT 显示屏实现。系统启动后，显示屏清晰划分区域，分别呈现红队与蓝队的得分情况。当按下对应的独立按键，单片机接收到按键触发信号，经过内部程序处理，对相应队伍的得分进行增加、减少等操作，并将实时得分数据传输至 TFT 显示屏进行更新显示。比如图中显示红队得分为 2，蓝队得分为 0，当触发红队得分增加按键，红队得分会实时加 1 并显示，方便裁判、球员以及观众直观获取比赛双方的实时比分，为比赛计分提供了便捷、清晰的视觉呈现方式，助力比赛有序进行。得分显示测试图如下图 5-2 所示。

图 5-2 得分显示功能测试图

5.3 按键控制得分功能测试

该篮球计分器的按键控制得分功能，围绕不同键值实现多样操作。当检测到键值 1，红队得分加 1；键值 2 时，红队得分减 1。键值 3 对应蓝队加 1 分，键值 4 为蓝队减 1 分。键值 5 触发保存当前红、蓝队得分至历史记录，同时清零当前显示分数，便于开启新局。键值 6 则切换显示模式，可按需调整显示内容，满足不同场景下对得分查看、记录管理及显示形式的需求，通过按键与键值的对应逻辑，实现对比赛得分灵活、全面的控制与管理。按键控制得分功能图如下图 5-3 所示：

图 5-3 按键控制得分功能测试图

第 6 章软件调试

6.1 软件介绍

Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化（EDA）软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体，广泛应用于嵌入式系统开发等领域。该软件拥有丰富元件库，包含超 50000 种元器件，支持模拟 / 数字电路协同仿真，集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型，支持与 Keil 等编译器联调。此外，Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线，并生成 3D 模型。其界面直观，支持工具栏和快捷键个性化定制，还提供电压探针等调试工具，方便用户分析电路行为。软件界面如图 6-1 所示：

图 6-1 软件界面图

6.2 得分显示功能测试

该系统以 STM32（BLUEPILL 开发板）为核心，通过按键模块实现篮球比赛红、蓝两队得分的触发，每次按键操作后，单片机处理信号并更新得分数据，随后在 OLED 显示模块上实时展示红、蓝队比分，同时由 NPN 三极管 Q2 驱动蜂鸣器模块发出得分提示音，从而完成篮球比赛得分的实时记录、显示与声光反馈，实现了篮球比赛得分的便捷控制与直观呈现。得分显示测试图如下图 6-2 所示。

图 6-2 得分显示功能测试图

6.3 按键控制得分功能测试

要实现历史得分查看功能，可在现有系统基础上扩展：当按下特定历史查看按键时，STM32 单片机调用存储的历史得分数据，通过 OLED 显示模块（OLED12864I2C）按时间顺序或场次依次展示红队和蓝队过往比赛的得分记录，让使用者能便捷回顾比赛得分的历史情况，进一步完善篮球比赛得分管理的功能体系。按键控制得分功能图如下图 6-3 所示：

图 6-3 按键控制得分功能测试图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

在篮球运动日益普及的背景下，精准、便捷的计分设备成为赛事组织与公平竞赛的重要保障。传统篮球计分方式多依赖人工记录或简易电子设备，存在操作繁琐、易出错、功能单一等问题，尤其在基层赛事或业余比赛中，常因计分不准确引发争议，影响比赛的公平性与流畅性。

当前市场上的计分器产品存在明显不足：部分设备体积庞大、便携性差，难以适应多种场地需求；部分简易产品仅具备基础计分功能，缺乏历史数据记录与查询能力；而高端专业设备价格昂贵，超出基层赛事的预算范围。这些现状导致基层篮球活动长期面临计分工具适配性不足的困境。

本研究基于STM32主芯片设计轻量化篮球计分器，采用128*128像素TFT显示屏实现清晰显示，通过机械式按键完成操作，具备两队得分增减、清零及历史场次得分查询功能。该设计兼顾低成本、高可靠性与实用功能，既能满足基层赛事的基本计分需求，又能通过数据记录功能提升赛事管理水平，对推动篮球运动在基层的规范化开展具有重要实践意义，同时为小型体育电子设备的优化设计提供参考思路。

关键词：篮球计分器；单片机；TFT显示屏