拔河游戲機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　Course Design Report</p><p><b>　　拔河游戲機(jī)</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　?。?）了解AT89C51芯片的引腳功能和該芯片

2、的結(jié)構(gòu)；</p><p>　　（2）熟悉拔河游戲機(jī)的原理和對(duì)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(yīng)用AT89C51芯片設(shè)計(jì)拔河游戲機(jī)電路以及運(yùn)用C語言編寫簡單的程序。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　15個(gè)二極管排成一條直線，兩邊各裝一個(gè)按鍵

3、，每按一次按鍵，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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(gè)復(fù)位開關(guān)，第一次按是讓發(fā)光二極管回到中點(diǎn)，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(dāng)發(fā)光二極管移到終端時(shí)，兩邊選手按鍵無效，數(shù)碼管就會(huì)記錄一下對(duì)應(yīng)的盤數(shù)。再按復(fù)位鍵，以進(jìn)行下次的拔河。</p><p>　　再用一個(gè)清零鍵，用于讓

4、記錄盤數(shù)的數(shù)碼管清零，同時(shí)發(fā)光二極管也回到中點(diǎn)。</p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)過程 </b></p><p>　　該電路分為五個(gè)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(guān)。主要過程

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

6、下清零鍵。此方案實(shí)際操作可行！</p><p><b>　　3.2電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　該電路的設(shè)計(jì)主要從硬件和軟件兩個(gè)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>　?。╠）控制部分</b></p><p>　　（e）拔河“繩子”部分</p><p>　　圖1 電路硬件部分</p

8、><p>　　（2）軟件部分，其設(shè)計(jì)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>　?。?）按下清零部分復(fù)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(diǎn)，如果數(shù)碼管顯示0比

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

10、比賽開始；選手按key1和key2，假設(shè)按key2鍵的選手對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管先移到二極管右端終點(diǎn)，則player2贏，顯示部分如下圖，顯示1比1。</p><p>　　（4）按控制部分復(fù)位鍵，使二極管在中點(diǎn)亮，選手準(zhǔn)備第三局比賽；再按復(fù)位鍵，蜂鳴器響，提示比賽開始；選手按key1和key2，假設(shè)按key1鍵的選手對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管先移到二極管左端終點(diǎn)，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>　?。?）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(diǎn)。如果達(dá)到預(yù)期，則實(shí)驗(yàn)成功。</p><p><b>　　4.2結(jié)果分析</b></p><p>　　該拔河游戲機(jī)的設(shè)計(jì)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(cuò)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(jìn)行拔河游戲過程，發(fā)光二極管從P0口進(jìn)入到P2口或從P2口進(jìn)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(dá)終點(diǎn)，原因是程序沒有寫好，認(rèn)真修改了程序后，移位正常了。第三是數(shù)碼管不能實(shí)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(shè)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(shè)計(jì)體會(huì)與建議</b></p><p><b>　　6.1設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們知識(shí)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過這次課程設(shè)計(jì)，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(xué)會(huì)了許多。首先，我們必須努力學(xué)好知識(shí)，并且必須將知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，做到學(xué)以致用，只有這樣你才會(huì)有自信且有能力去完成一件作品。只有理論扎實(shí)，才能更好實(shí)踐；只有實(shí)踐，才能更好的掌握理論。其次，必須學(xué)會(huì)去查找課外資料，有良好的自學(xué)能力，吸收汲取新的知識(shí)，豐富自己。我們必須認(rèn)識(shí)到課本上學(xué)到的總是有限的，有不足的。再次，我們必須要有團(tuán)隊(duì)

19、的意識(shí)，要善于小組分工合作去解決問題。須知一個(gè)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(bǔ)學(xué)習(xí)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(shí)候方覺不知道。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)相關(guān)的知識(shí)有了一個(gè)更好的了解掌握，學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)的步驟，學(xué)會(huì)了怎樣使用Proteus軟件畫原理圖和進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)了怎樣焊接制作實(shí)物圖，學(xué)會(huì)了怎樣做課程設(shè)計(jì)報(bào)告?？傊?，通過這幾個(gè)

20、星期的努力，我們一起學(xué)會(huì)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(diǎn)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(duì)設(shè)計(jì)的建議</b></p><p>　?。?）發(fā)光二極管部分將15個(gè)串聯(lián)電阻該為在二極管至電源的總線上串聯(lián)一個(gè)電阻，減少器件。</p><p>

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

22、行下一局。</p><p>　?。?）在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)增加一個(gè)故障中斷恢復(fù)系統(tǒng)，即在拔河的過程中，出現(xiàn)故障應(yīng)立即中斷此次拔河比賽，不記入成績，等到恢復(fù)系統(tǒng)將其恢復(fù)正常后再進(jìn)行拔河比賽。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 吳?。骸禔VR單片機(jī)實(shí)用C語言程序設(shè)計(jì)與典型實(shí)例》[M]，北京中國電力出版社，2008

23、。</p><p>　　[2] 馬潮：《AVR單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用》[M]，北京韓天航空大學(xué)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(xué)出版社，1993。</p><p>　　[4] 高吉祥主編：《電子技術(shù)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》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(shí)子程序 z=10時(shí)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(fù)位，按第一次復(fù)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