基于51单片机8x8点阵贪吃蛇综合课程设计报告.doc

《电子线路综合》 课程设计报告 设计课题： 贪吃蛇掌上游戏机 专业班级： 电子信息121班 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 2015 .12 . 31 赣南师范学院科技学院数学与信息科学系 《 贪吃蛇掌上游戏机 》 一、设计任务与要求 基本功能： 制作一个8*8点阵的贪吃蛇游戏，系统以单片机的c语言的软件设计，系统通过LED点 阵屏为载体显示数据，并用四个输入端表示四个控制键（上下左右）。系统硬件部分由 STC89C52RC单片机，8*8点阵屏， 4个按键，软件部分在keil环境下用c51语言编写，包括游戏初始蛇的段数，以及障碍墙 壁，游戏结束时自动复位。 具体要求： 1、用四个按钮控制蛇的方向，蛇的原始段数为2点，并设置墙壁。 2、蛇的移动速度随着蛇的段数增加而增加，当蛇碰到墙壁和自己的身体时死亡 3、用proteus设计，仿真基于STC89C52RC单片机的8*8点阵贪吃蛇的硬件电路。 4、蛇死亡，游戏结束，系统自动复位。 二、方案设计与论证 图1、系统框图 1、贪吃蛇的移动 当蛇没有吃到任何食物时，每次步进蛇头的将要到的下一个LED灯点亮，而蛇尾那个LED 灯会灭掉，程序设计时只要将蛇尾那点位置的值传给蛇头下一个位置的值，再改变蛇尾 的值即可。而蛇头下一个位置根据蛇头和偏移量来确定，每次上下左右按键决定了蛇步 进的偏移量，只要将蛇头的位置加上偏移量的值即得到新的蛇头位置。当蛇头碰到四周 的墙壁或者碰到自己的身体，小蛇就立即毙命并结束游戏。 2、食物的随机出现 食物的出现是一种随机行为，所以必须做一个随机数，而且食物出现的位置不能与蛇的 位置相同，也不能超出墙外，否则就要重置食物。这里使用程序中的定时计数器的低八 位 TL0的数值，由于TL0不断变化，不同的时间点数值不同，我这里使用的是C语言里的std lib.h文件库，使用里面的随机函数srand()，先利用srand(TL0)获得TL0的数值，再利用 两次rand()%8分别得到食物出现的横纵坐标的位置。 三、原理图及元器件清单 1．单位电路设计 （1）AT89C52单片机最小系统模块 本系统以STC89C52RC为核心加上复位电路和晶振电路组成，本系统选用12M的晶振，使得 单片机有合理的运行速度。起振电容30pF对振荡器的频率高低，振荡器的稳定性和振荡 器的快速性影响较合适复位电路为按键高电平复位。 图2、最小系统模块 （2）8*8点阵屏模块 LED点阵屏通过LED（发光二极管）组成，以灯珠亮灭来显示程序的运行情况，是模块化 的显示组件，本设计采用8*8共阳红色点阵显示屏，用来显示贪吃蛇的游戏画面。 图3、8*8点阵屏模块 （3）独立按键模块 4个按键控制蛇的游走方向（上下左右）的功能简介明了 图4、独立键盘 （4）系统总原理图说明 贪吃蛇是一款经典的小游戏，玩家使用方向键控制一条很短（游戏刚开始）的蛇，通 过不断的吃豆豆，蛇身会逐渐的加长，当蛇撞到身体或墙壁时游戏结束 图5、总原理图 2．元件清单 表1、元件清单 "元件名称 "符号 "数值 "单位 "备注 "单价（元/ " " " " " " "个） " "电阻 "R1—R8 "10K "欧姆 "1/4瓦 "8 " "电解电容 "C5 "10 "μF "电解，250v耐压 "2 " "瓷片电容 "C1-4 "103 "PF "50v耐压 "4 " "8*8点阵屏 "LED8*8 "\ "\ "\ "1 " "晶振 "X1 "12 "M "250v耐压 "1 " "单片机 "MUC1 "\ "\ "STC89C52RC "1 " "按键 "Key1-4 "\ "\ "\ "4 " "二极管 "D1-4 "1N34A "\ "正向导通压降约为0.2"4 " " " " " "~0.3V " " 总计： 12 元 四、安装与调试 程序软件编译器使用uVision3。在用uVision3编写单片机程序时，因uVision3往往只能 修改语法上的错误，对于算法上的问题不好检查，而直接下到单片机里又受电路板的限 制而不方便调试，因此这里使用Proteus进行电路仿真。该软件具有模拟电路仿真、数字 电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试 器、键盘和LCD系统仿真的功能，同时有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发 生器等。 先在Proteus上绘制硬件电路（并未画出驱动电路），电路设计完成后就可以进行仿真。 先双击单片机，把用uVision3编译生成的HEX文件指定为下载文件，点击PLAY键即可进行 仿真。当出现ANALYSER ERRORS时，表示电路有错误，列表中说明了具体的错误，必须要先排错才可以进行仿真 。 软件调试及Proteus仿真完成后就进行硬件的安装。