课程设计报告修订版.doc

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：3.64M 资料格式：doc 举报版权申诉

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1 设计背景及其现状

1.1 设计背景

1.2 现状

2 设计指标及功能描述

2.1 设计指标

2.2 功能描述

3 设计方案

3.1 软件设计流程图

3.2 硬件设计

4 主控芯片模块设计

4.1 单片机系统设计

4.1.1单片机的选择

4.1.2单片机引脚功能

4.2 主控芯片设计分析

5 按键模块设计

5.1 独立式按键接口设计

5.2 按键的测试过程

6 LCD1602液晶显示屏模块解析

6.1 显示模块选择

6.1 管脚功能描述

6.2 显示屏的特征

6.3 显示屏分析过程描述

7 LED矩阵模块解析

7.1 LED矩阵的选择

7.2 LED矩阵的分析

8 硬件的实现

8.1 原理图

8.2 PCB图

8.3 仿真图

8.3.1仿真实现过程

8.3.2仿真结果分析

8.4 硬件实物图

8.4.1调试过程

8.4.2调试过程分析

9 结论

谢辞

参考文献

附录

编号：课程设计说明书（基础工程设计）题目：基于单片机的打地鼠游戏设计院（系）：信息与通信学院专业：通信工程学生姓名：李锦强学号： 1600201320 指导教师：闫坤 2018 年 11 月 22 日

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第 1 页共 3 页摘要本设计为基于 51 单片机的打地鼠游戏机设计，用 4*4 的 LED 矩阵代表地鼠出现的位置，还有用 16 个独立键盘来表示地鼠出现的对应位置，通过敲击键盘，从而准确的打中目标，利用 LCD1602 液晶显示屏显示游戏界面，简单地模拟打地鼠游戏。基于单片机打地鼠游戏设计的电路简单，但算法设计稍复杂。打地鼠游戏是人们生活中常见的一种休闲小游戏。此游戏玩法简单，考验人们的反应速度。开发者可以根据人们兴趣开发出具有多功能的打地鼠游戏，比如升级、道具、过关等，增加游戏的趣味性。关键词：51 单片机；4*4 的 LED 点阵；LCD1602 液晶显示屏；16 个独立的键盘

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第 2 页共 3 页目录引言................................................................................................................................................................................ 1 1 设计背景及其现状..............................................................................................................................................2 1.1 设计背景..............................................................................................................................................................2 1.2 现状....................................................................................................................................................................... 2 2 设计指标及功能描述......................................................................................................................................... 2 2.1 设计指标..............................................................................................................................................................2 2.2 功能描述..............................................................................................................................................................3 3 设计方案................................................................................................................................................................ 4 3.1 软件设计流程图................................................................................................................................................ 4 3.2 硬件设计..............................................................................................................................................................5 4 主控芯片模块设计..............................................................................................................................................5 4.1 单片机系统设计................................................................................................................................................ 5 4.1.1 单片机的选择................................................................................................................................................. 5 4.1.2 单片机引脚功能.............................................................................................................................................6 4.2 主控芯片设计分析............................................................................................................................................8 5 按键模块设计....................................................................................................................................................... 8 5.1 独立式按键接口设计....................................................................................................................................... 8 5.2 按键的测试过程................................................................................................................................................ 9 6 LCD1602 液晶显示屏模块解析......................................................................................................................10 6.1 显示模块选择.................................................................................................................................................. 10 6.1 管脚功能描述.................................................................................................................................................. 10 6.2 显示屏的特征.................................................................................................................................................. 11 6.3 显示屏分析过程描述.....................................................................................................................................11 7 LED 矩阵模块解析.............................................................................................................................................12 7.1 LED 矩阵的选择...............................................................................................................................................12 7.2 LED 矩阵的分析...............................................................................................................................................12

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第 3 页共 3 页 8 硬件的实现......................................................................................................................................................... 13 8.1 原理图................................................................................................................................................................ 13 8.2 PCB 图................................................................................................................................................................. 13 8.3 仿真图................................................................................................................................................................ 14 8.3.1 仿真实现过程...............................................................................................................................................14 8.3.2 仿真结果分析...............................................................................................................................................14 8.4 硬件实物图....................................................................................................................................................... 15 8.4.1 调试过程........................................................................................................................................................ 15 8.4.2 调试过程分析...............................................................................................................................................16 9 结论....................................................................................................................................................................... 18 谢辞......................................................................................................................................................................... 19 参考文献.....................................................................................................................................................................20 附录......................................................................................................................................................................... 21

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第 1 页共 21 页引言随着电子科技的飞速发展，单片机在电子及自动控制领域均得到了广泛的应用。 AT89C51 单片机经历了几十年的发展之后，目前在技术、配套教材及资料上均已十分成熟。通过对 51 单片机进行系统设计，我们可以更好的掌握单片机的基本原理与设计开发过程。本次课设的内容为打地鼠游戏设计与制作，利用 LED 灯亮灭表示“地鼠”进出地鼠洞，通过按键实现信号的转化，并由单片机控制 LED 的亮灭，通过 LCD1602 液晶显示屏的来显示分数和生命值。课程设计制作共耗时两周，课程设计作品可实现“地鼠” 随机出现和显示，按键是否“击中”，单片机自行判断与通关等功能，作品运行稳定，基本达到了要求。通过此次课程设计，对 51 单片机深入了解，并有了较深刻的认识。下面就从相关方面进行论述。

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第 2 页共 21 页 1 设计背景及其现状 1.1 设计背景现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从 8 位、16 位到 32 位，数不胜数，应有尽有，有与主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如 A/D 转换器、PMW (脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将 LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中 SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 1.2 现状目前，单片机在民用和工业测控领域得到最广泛的应用。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地溶入我们每个人的生活之中。因此本次课程设计就基于 51 单片机，设计一个简单的打地鼠游戏。 2 设计指标及功能描述 2.1 设计指标设计制作一个基于 51 单片机的简单电路，并实现预期的功能。任务描述如下:实现基于 51 单片机的简易打地鼠小游戏。如图 2-1，通过亮灯，表示“地鼠”的出现，按下按键表示“打击”动作。若在亮灯后的一定时间内按下对应位置按键，即为成“击打” 一次，否则即丢失一点生命值。模型如 2-1 所示

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第 3 页共 21 页图 2-1 2.2 功能描述（1）启动系统，液晶屏第一排显示英文名称--游戏开始，液晶屏第二排显示游戏的英文名称--欢迎。（2）开始游戏后，按进入功能键进如游戏，接着显示四种游戏模式，选择简单模式地鼠出现的速度慢一些，困难模式就比快一些，之后正式进入游戏游戏历时 2-3min。（3）进入游戏界面后，随机产生地鼠。按键分别对应独立键盘的 16 个按键，按下某个键即代表击打相应位置。（4）若击中地鼠：成绩加 1，否则不加分，会丢失一个生命值；一共有 4 个生命值，每个玩家都有四个生命值，设置最高的成绩是 20 分，达到最高成绩，表示闯关成功，否则闯关失败。（5）若所有的生命值都丢失了则 LCD1602 液晶显示符第一排显示最终的成绩，第二排显示游戏结束的英文字母。游戏结束后，能通过复位按键，玩家可以重新加载游戏开始界面。（6）设置不同的游戏模式，可提高游戏的可玩性。每个模式所用的时间也会不同。

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸第 4 页共 21 页 3 设计方案 3.1 软件设计流程图开始单片机初始化显示难易程度否复位按键是功能键是否按下 1 级难度 2 级难度 3 级难度 4 级难度否分数是否达到 20 是游戏闯关成功地鼠冒出是否打到地鼠是记录分数 +1 否生命值-1 生命值是否为 0 是游戏结束否图 3-1 软件设计流程图

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