拔河游戲機課程設計

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　Course Design Report</p><p><b>　　拔河游戲機</b></p><p><b>　　1 設計目的</b></p><p>　　（1）了解AT89C51芯片的引腳功能和該芯片

2、的結(jié)構(gòu)；</p><p>　?。?）熟悉拔河游戲機的原理和對數(shù)碼管，蜂鳴器，發(fā)光二極管各元器件的結(jié)構(gòu)功能；</p><p>　?。?）掌握應用AT89C51芯片設計拔河游戲機電路以及運用C語言編寫簡單的程序。</p><p><b>　　2 設計思路</b></p><p>　　15個二極管排成一條直線，兩邊各裝一個按鍵

3、，每按一次按鍵，就會產(chǎn)生一個有效低電平，哪邊按一次，發(fā)光二極管就向哪邊移一位。</p><p>　　安裝一個復位開關，第一次按是讓發(fā)光二極管回到中點，再按一下后，蜂鳴器發(fā)出響聲，兩邊選手就可以拔河了。</p><p>　　當發(fā)光二極管移到終端時，兩邊選手按鍵無效，數(shù)碼管就會記錄一下對應的盤數(shù)。再按復位鍵，以進行下次的拔河。</p><p>　　再用一個清零鍵，用于讓

4、記錄盤數(shù)的數(shù)碼管清零，同時發(fā)光二極管也回到中點。</p><p><b>　　3 設計過程 </b></p><p>　　該電路分為五個部分，分別為提示部分，該部分包括的主要元器件為蜂鳴器；拔河部分，該部分的主要元器件為發(fā)光二極管；顯示部分，該部分的主要元器件為數(shù)碼管；清零部分，該部分的主要元器件為AT89C51芯片等；控制部分，該部分的主要元器件為控制開關。主要過程

5、分為方案論證和電路設計，具體如下。 </p><p><b>　　3.1方案論證</b></p><p>　　按兩次復位鍵后，蜂鳴器響起，兩邊選手開始拔河。當發(fā)光二極管移到左端終點時，選手按鍵無效，左邊的數(shù)碼管計1次數(shù)。按兩次復位鍵，繼續(xù)拔河，當發(fā)光二極管移到右端終點時，選手按鍵無效，右邊的數(shù)碼管計1次數(shù)。如果是3局2勝制，當有一方已贏了2局后，復位鍵也無效，需要按一

6、下清零鍵。此方案實際操作可行！</p><p><b>　　3.2電路設計</b></p><p>　　該電路的設計主要從硬件和軟件兩個方面完成。</p><p>　?。?）硬件部分：主要由顯示部分、提示部分、清零部分、控制部分和拔河“繩子”部分五部分組成。具體電路如圖1（a）、（b）、（c）、（d）、（e）所示。</p><

7、;p>　?。╝）顯示部分 （b）提示部分</p><p><b>　?。╟）清零部分</b></p><p><b>　　（d）控制部分</b></p><p>　?。╡）拔河“繩子”部分</p><p>　　圖1 電路硬件部分</p

8、><p>　?。?）軟件部分，其設計過程如圖2所示。</p><p>　　圖2 一次拔河過程圖</p><p>　　4電路仿真與結(jié)果分析</p><p><b>　　4.1電路仿真</b></p><p>　　（1）按下清零部分復位鍵，觀察顯示部分是否為0比0和發(fā)光二極管是否在中點，如果數(shù)碼管顯示0比

9、0，而且發(fā)光二極管在中點亮，則再按下控制部分復位鍵，蜂鳴器響，提示拔河準備；再按控制部分復位鍵，第一局拔河開始。</p><p>　　（2）選手任意隨機的按key1和key2，假設按key1鍵的選手對應發(fā)光二極管先移到二極管左端終點，則player1贏，顯示部分如下圖，顯示1比0。</p><p>　?。?）按控制部分復位鍵，使二極管在中點亮，選手準備第二局比賽；再按復位鍵，蜂鳴器響，提示

10、比賽開始；選手按key1和key2，假設按key2鍵的選手對應發(fā)光二極管先移到二極管右端終點，則player2贏，顯示部分如下圖，顯示1比1。</p><p>　?。?）按控制部分復位鍵，使二極管在中點亮，選手準備第三局比賽；再按復位鍵，蜂鳴器響，提示比賽開始；選手按key1和key2，假設按key1鍵的選手對應發(fā)光二極管先移到二極管左端終點，則player1贏，顯示部分如下圖，顯示2比1。由于比賽3局2勝，所以

11、最后player1勝，游戲結(jié)束。</p><p>　　（5）按下清零鍵，看數(shù)碼管數(shù)據(jù)是否清零，發(fā)光二極管是否也回到中點。如果達到預期，則實驗成功。</p><p><b>　　4.2結(jié)果分析</b></p><p>　　該拔河游戲機的設計在仿真過程中出現(xiàn)了一些無法正常顯示比賽結(jié)果的情形。第一，數(shù)碼管不亮，經(jīng)過分析后知道是錯用了共陰極數(shù)碼管，改用

12、共陽極的后數(shù)碼管有顯示了。第二是進行拔河游戲過程，發(fā)光二極管從P0口進入到P2口或從P2口進入到P0口后，發(fā)光二極管移位出現(xiàn)了混亂，而且不能到達終點，原因是程序沒有寫好，認真修改了程序后，移位正常了。第三是數(shù)碼管不能實現(xiàn)清零，把清零方式由電平清零改為脈沖式清零后，可以正常清屏了。</p><p><b>　　5主要儀器與設備</b></p><p>　　發(fā)光二極管

13、 LED 7紅1黃7綠， </p><p>　　電阻 RES 300k×15， </p><p>　　電阻 RES 1k×2，</p><p>　　電阻

14、 RES 20k ×1 </p><p>　　數(shù)碼管 7SEG-MPX2-CA×1， </p><p>　　芯片 AT89C51×1，</p><p>　　極性電容

15、 CAP-POL 22uF×2， </p><p>　　電容 CAP 30pF×2， </p><p>　　蜂鳴器 BUZZER×1，</p><p>　　晶振

16、 CRYSTAL×1， </p><p>　　排阻 RESPACK-8×1， </p><p>　　三極管 PNP×1，</p><p>　　按鍵

17、 BUTTON×4。</p><p><b>　　6設計體會與建議</b></p><p><b>　　6.1設計體會</b></p><p>　　這次課程設計是對我們知識與能力的一次綜合考察，集中鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題的能力，為我們以后參

18、加工作打好了堅實基礎。通過這次課程設計，從剛開始的新鮮興奮，到后來的挫折沮喪，再到迎難而上，到最后的滿足，我們學會了許多。首先，我們必須努力學好知識，并且必須將知識與實踐相結(jié)合，做到學以致用，只有這樣你才會有自信且有能力去完成一件作品。只有理論扎實，才能更好實踐；只有實踐，才能更好的掌握理論。其次，必須學會去查找課外資料，有良好的自學能力，吸收汲取新的知識，豐富自己。我們必須認識到課本上學到的總是有限的，有不足的。再次，我們必須要有團隊

19、的意識，要善于小組分工合作去解決問題。須知一個人的能力也是有限的，有不足的，有善于的，有不善于的，大家互補學習才是最好的。最后，我們必須熟悉自己所從是行業(yè)的一些常用軟件，不要用的時候方覺不知道。</p><p>　　通過這次課程設計，我們對相關的知識有了一個更好的了解掌握，學會了設計的步驟，學會了怎樣使用Proteus軟件畫原理圖和進行仿真實驗，學會了怎樣焊接制作實物圖，學會了怎樣做課程設計報告。總之，通過這幾個

20、星期的努力，我們一起學會了許多。雖然在完成過程中碰到過許多困難，但通過我們的努力以及老師的指點解惑，我們都一一解決了。我們覺得這是苦并快樂著，覺得很有成就感滿足感。</p><p><b>　　6.2對設計的建議</b></p><p>　　（1）發(fā)光二極管部分將15個串聯(lián)電阻該為在二極管至電源的總線上串聯(lián)一個電阻，減少器件。</p><p>

21、　?。?）數(shù)碼管每按一次鍵閃一下，對選手視覺影響不好，在數(shù)碼管上接一鎖存器，使實驗中按鍵時，數(shù)碼管不閃。</p><p>　?。?）蜂鳴器只在按復位鍵準備游戲時叫，更改程序，使蜂鳴器在游戲開始與結(jié)束時都發(fā)聲提醒。</p><p>　?。?）更改程序，使游戲進行到一定局數(shù)時，無論怎么按拔河部分復位鍵，游戲都不能進行下一局，比如說3局2勝時，當比分2比1時，無論你按拔河部分復位鍵準備，都不能進

22、行下一局。</p><p>　　（5）在原有設計的基礎增加一個故障中斷恢復系統(tǒng)，即在拔河的過程中，出現(xiàn)故障應立即中斷此次拔河比賽，不記入成績，等到恢復系統(tǒng)將其恢復正常后再進行拔河比賽。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 吳健：《AVR單片機實用C語言程序設計與典型實例》[M]，北京中國電力出版社，2008

23、。</p><p>　　[2] 馬潮：《AVR單片機嵌入式系統(tǒng)原理與應用》[M]，北京韓天航空大學出版社，2007。</p><p>　　[3] 閻石主編：《數(shù)字電子電路》 [M] ，北京中央廣播電視大學出版社，1993。</p><p>　　[4] 高吉祥主編：《電子技術基礎 實驗與課程設計》電子工業(yè)出版社。</p><p><b&g

24、t;　　附件</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p>

25、<p>　　sbit wela1=P3^0;</p><p>　　sbit wela2=P3^1; //</p><p>　　sbit beep=P3^5; //</p><p>　　sbit key=P3^4; //</p><p>　　sbit key1=P3^2; //</p><p>　　sbi

26、t key2=P3^3; //</p><p>　　uchar n,m,temp1,temp2,a,b,num;</p><p>　　uint n1=0,n2=0;</p><p>　　void key_init();</p><p>　　uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0

27、x7d,0x07,0x7f,0x6f};//共陰數(shù)碼管碼表 0--9</p><p>　　void delay(uchar z) // 延時子程序 z=10時大約為2.5ms</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar x,y;</p><p>　　for(x=z;x>0;x--

28、)</p><p>　　for(y=120;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void di(void) //蜂鳴器</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep=0;</

29、b></p><p>　　delay(100);</p><p><b>　　beep=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void disp(uchar shi,uchar ge)//顯示子程序</p><p><b>

30、;　　{</b></p><p><b>　　wela1=0;</b></p><p>　　P1=table[shi];</p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　wela1=1;</b></p><p><b>　　wela

31、2=0;</b></p><p>　　P1=table[ge];</p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　wela2=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void key_init() //

32、按鍵子程序</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key==0) //復位，按第一次復位，第二次開始</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　

33、　if(key==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!key);</p><p>　　temp1=0x7f;</p><p>　　temp2=0xff;</p><p><b>　　di();</b></p><

34、p><b>　　P0=temp1;</b></p><p><b>　　P2=temp2;</b></p><p><b>　　num++;</b></p><p>　　if(num==3)</p><p><b>　　num=0;</b></

35、p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(num==2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key1==0) //玩家一，燈左移</p>&l

36、t;p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(key1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!key1); </p><p>　　if

37、(temp1==0xff)//燈在P2口上</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(temp2==0xfe)//燈在P2口的最低位，接著跳到P0口的最高位</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp2=0xff;</p><

38、;p><b>　　P2=temp2;</b></p><p>　　temp1=0x7f;</p><p><b>　　P0=temp1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(temp2!=0xff) </p><p

39、><b>　　{</b></p><p>　　temp2=_cror_(temp2,1);//P2口燈往左移</p><p><b>　　P2=temp2;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>&

40、lt;/p><p>　　else//燈在P0口上</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp1=_cror_(temp1,1); //P0口燈往左移</p><p><b>　　P0=temp1;</b></p><p><b>　　

41、}</b></p><p>　　a=1; //用于跳出P0==0xfe的循環(huán)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key2==0) //玩家二，燈右移</p><p><b

42、>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(key2==0)</p><p>　　while(!key2);</p><p>　　if(temp2==0xff)</p><p><b>　　{</b>&

43、lt;/p><p>　　if(P0==0x7f)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　temp1=0xff;</p><p><b>　　P0=temp1;</b></p><p>　　temp2=0xfe;</p><p>&l

44、t;b>　　P2=temp2;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(temp1!=0xff)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp1=_crol_(temp1,1);</p><p>&

45、lt;b>　　P0=temp1;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{ </b></p>&l

46、t;p>　　temp2=_crol_(temp2,1);</p><p>　　P2=temp2; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　b=1; //用于跳出P2==0xbf的循環(huán)</p><p><b>　　}</b></p><p

47、><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(P0==0xfe&&a==1)//玩家一勝一次,n加1，用來顯示在數(shù)碼管上</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　

48、　num=0;</b></p><p><b>　　n+=1;</b></p><p><b>　　a=0;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(P2==0xbf&&b==1) //玩家二勝一次,m加1，用

49、來顯示在數(shù)碼管上</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　num=0;</b></p><p><b>　　m+=1;</b></p><p><b>　　b=0;</b></p><p><b&g

50、t;　　}</b></p><p>　　if(n==2||m==2)//有人先勝2盤的蜂鳴器響</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　di();</b></p><p><b>　　} </b></p><p&g

51、t;<b>　　} </b></p><p>　　void init()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　P0=0x7f;//中間的燈亮</p><p><b>　　n1=0;</b></p><p><b>

52、;　　n2=0;</b></p><p><b>　　num=0;</b></p><p><b>　　n=0;</b></p><p><b>　　m=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p&g

53、t;　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　init(); //初始化</p><p>　　disp(n,m); //顯示</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b&g

54、t;　　{</b></p><p>　　disp(n,m); //刷新--顯示</p><p>　　key_init();//按鍵掃描</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　完