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基于52单片机的打地鼠报告.docx

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.33M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    引 言
    一、系统设计
    1.设计要求
    2.系统框图
    3.设计总思路
    二、硬件设计
    1.原理方案的构思
    2.单元电路设计
    2.1单片机及译码器模块
    2.1.1工作原理图
    2.1.2设计分析
    2.2矩阵灯模块
    2.2.1工作原理图
    2.2.2设计分析
    2.3矩阵键盘模块
    2.3.1工作原理图
    2.3.2原理分析
    2.3数码管动态显示模块
    2.3.1工作原理图
    2.3.2设计分析
    2.3蜂鸣器模块
    2.3.1工作原理图
    2.3.2设计分析
    三、软件设计
    1.程序设计思路
    2.程序流程框图
    四、设计仿真
    4.1仿真原理图
    4.2仿真结果
    五、游戏说明书
    5.1前言
    5.2运行说明：
    5.3评分规则：
    五、心得体会
    六、参考资料
    七、附录
    附录一：原理图
    摘 要 随着社会的发展进步，各式有趣的小电动玩具已经遍布我们得生活。大街上 随处可见拿着只有几个按键的打地鼠游戏机。简单的几个按键，就可以给人们带 来娱乐。 打地鼠游戏是电子技术发展的产物。打地鼠有软件版也有硬件版得。而软硬 件打地鼠的游戏规则类似。现在我们来讨论用单片机制作打地鼠游戏机。根据打 地鼠的游戏规则，先制定特定位置，在确认按下了该位置的按钮。这种规则很容 易用单片机实现。单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶 入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用 STC89C52 单片机为核心控制元件，设计一个打地鼠游戏机。以单片机作为主控核心，与键 盘、蜂鸣器、数码管等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有 4×4 的矩 阵键盘、数码管和蜂鸣器。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能 完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。 关键词：STC89C52 单片机 打地鼠游戏机 数码管 蜂鸣器
    目录 引 言 ……………………………………………………………………………………………………………………1 一、系统设计............................................................................................................... 1 1.设计要求............................................................................................................ 1 2.系统框图............................................................................................................ 2 3.设计总思路........................................................................................................ 2 二、硬件设计............................................................................................................... 2 1. 原理方案的构思............................................................................................. 2 2.单元电路设计.................................................................................................... 3 2.1 单片机及译码器模块............................................................................. 3 2.1.1 工作原理图.................................................................................. 3 2.1.2 设计分析.............................................................................................. 3 2.2 矩阵灯模块............................................................................................. 3 2.2.1 工作原理图.................................................................................. 3 2.2.2 设计分析...................................................................................... 4 2.3 矩阵键盘模块......................................................................................... 4 2.3.1 工作原理图.................................................................................. 4 2.3.2 原理分析...................................................................................... 4 2.3 数码管动态显示模块............................................................................. 5 2.3.1 工作原理图.................................................................................. 5 2.3.2 设计分析...................................................................................... 5 2.3 蜂鸣器模块............................................................................................. 5 2.3.1 工作原理图.................................................................................. 5 2.3.2 设计分析...................................................................................... 6 三、软件设计............................................................................................................... 6 1.程序设计思路.................................................................................................... 6 2.程序流程框图.................................................................................................... 7 四、设计仿真............................................................................................................... 8 4.1 仿真原理图..................................................................................................... 8 4.2 仿真结果......................................................................................................... 8 五、游戏说明书........................................................................................................... 9 5.1 前言................................................................................................................. 9 5.2 运行说明：................................................................................................... 10 5.3 评分规则：................................................................................................... 10 五、心得体会............................................................................................................. 10 六、参考资料............................................................................................................. 10 七、附录..................................................................................................................... 11 附录一：原理图................................................................................................. 11
    引 言 单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机， 它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的 应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成 为高科技和工程领域的一项重大课题。 打地鼠游戏机是现代电子技术发展的产物。是一种按键式的游戏机。是人们 的休闲娱乐的好选择。单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已 经融入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用 STC89C52 单片机为核心控制元件，设计一个打地鼠游戏机。以单片机作为主控 核心，4×4 矩阵键盘、蜂鸣器等模块组成核心主控制模块。 本文主要对使用单片机设计打打地鼠游戏机进行了分析，并介绍了基于单片 机打地鼠游戏机硬件组成。利用单片机产生随机数来点亮指定的位置的 led 发光 管。在判断是否按下了对应位置的按键。根据游戏规则判断是该加分还是加错。 错 5 次则本次游戏结束。并且本文分别从原理图，主要芯片，以及程序的调试来 详细阐述。 游戏流程是先由单片机产生随机数，点亮对应位置的 LED 灯，并记录被点亮 的位置。这时就开始扫描键盘，按键结果用来判断游戏规则。如果正确游戏积分 加 1，如果错误，失去一个生命值。生命值减到 0 则游戏结束。游戏期间还得用 数码管动态显示游戏的分数，游戏结束后显示 over。用单片机产生随机数类似 电脑上产生随机数。需要开系统时钟，即定时器。我们可以利用单片机的定时/ 计数器 T0 来提供系统时钟。矩阵键盘需要扫描才能应用。 一、系统设计 1.设计要求 设计一个挑战反应速度的“打地鼠”游戏机。要求：以 LED 亮代表地鼠随机 出现在任何位置，以按键代表锤子，击中地鼠，一旦击中，数码管计分器分数增 1
    加。按复位键重新开始游戏。 2.系统框图 图 1 系统框图 3.设计总思路 本设计利用单片机 P3 口连接 4×4 矩阵按键，作为功能控制键。P0 口连接 矩阵灯是用点阵连接成 4×4 的矩阵，与矩阵键盘的位置相对应。P0 口连接数码 管用于显示生命值（第一个数码管）、游戏积分（后 3 个数码管）和游戏结束时 显示 over。蜂鸣器用于添加游戏声音。 二、硬件设计 1. 原理方案的构思 先由单片机产生随机数，点亮对应位置的LED灯（地鼠出洞），并记录被点亮 的位置。这时就开始扫描键盘，按键地址与地鼠出现的位置即LED灯亮的位置（随 机数）进行比较，如果正确，游戏积分加1，如果错误，失去一个生命值。生命 值减到0则游戏结束。游戏期间还得用数码管动态显示游戏的分数，游戏结束后 显示over。用单片机产生随机数类似电脑上产生随机数。需要开系统时钟，即定 时器。我们可以利用单片机的定时/计数器T0来提供系统时钟。矩阵键盘需要扫 描才能应用。 2
    2.单元电路设计 2.1 单片机及译码器模块 2.1.1 工作原理图 图 2-1 温控开关电路 2.1.2 设计分析 如图 2-1 所示，P0 口接 4 位 8 段数码管的段，P0.0 连接 a 脚，以此类推； P2 口接数码管的位选端，P2.0 接第一位，以此类推；P3 口通过连接 4×4 个矩阵 键盘，游戏键盘，根据扫描检测到得按键值，依照相应游戏规则，判断游戏是否 加分；P1 口通过 74LS138 接 LED 矩阵。 74LS138 为 3 线－8 线译码器，当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通 端（(/E2))和(/E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在 Y0 至 Y7 对应的输出端以低电平译出。(即输出为 Y0 至 Y7 的非)比如:A2A1A0=110 时， 则 Y6 输出端输出低电平信号。用两片 74LS138 随机点亮 16 个矩阵 LED 灯。 2.2 矩阵灯模块 2.2.1 工作原理图 3
    图 2-2 矩阵灯模块 2.2.2 设计分析 如图 2-2 所示，用 16 个发光二极管 LED1-LED16 一端并接在 VCC（+5V）上， 另一端分别通过两片 74LS138 芯片组合连接在 P1 口的 P1.0-P1.7 口线上。用来显 示随机产生的地鼠。 2.3 矩阵键盘模块 2.3.1 工作原理图 图 2-3 矩阵键盘模块 2.3.2 原理分析 如图 2-3 所示， 16 位矩阵键盘 K1-K16 一端分别接在 P3 口 P3.0-P3.3,另一端 都连接在 P3 口 P3.4-P3.7。当某一按键按下时，相应的口线发生电平变化，单片 机进行扫描来确定某一按键的按下，记录键值。进而判断是否与 LED 亮的位置是 4
    否相同，确认是否打中地鼠。同时数码管显示电路显示生命值与游戏积分。 2.3 数码管动态显示模块 2.3.1 工作原理图 图 2-4 数码管动态显示模块 2.3.2 设计分析 如图 2-4 所示，输出模块采用数码管显示。本模块采用两个四位一体数码管 （共阳极）作为显示窗口，位控端接有三极管，用 8 个 PNP 三极管来驱动数码 管，既节约成本又简化电路。 2.3 蜂鸣器模块 2.3.1 工作原理图 图 2-4 蜂鸣器模块 5
    2.3.2 设计分析 如图 2-5 所示， 单片机 P2.6 口线上接上一个 1KΩ电阻然后再通过一个 PNP 型三极管与蜂鸣器相连接组成蜂鸣器电路，接入 PNP 型三极管是为了增强蜂鸣 器的驱动电流。蜂鸣电路主要是完成提示和违规报警功能。 三、软件设计 1.程序设计思路 矩阵 LED 部分：是有单片机产生随机数点亮的。 按键比较部分：先由矩阵键盘扫描程序获得键值，利用该键值和点亮 LED 的 随机数进行比较。 数码管动态显示部分：比较过后通过数码管来显示的分值与生命值。通过先 打开位数开关，然后倒入显示的数来表示生命值与分值。 蜂鸣器部分：在程序的矩阵键盘扫描部分添加了蜂鸣器控制。即有键按下就 会发声。 6
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