單片機拔河游戲機課程設(shè)計.doc

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HUBEI NORMAL UNIVERSITY 課程設(shè)計報告 Course Design Report 所在院系 教育信息與技術(shù)學(xué)院 專業(yè)名稱 信息工程 班級 0902 題目 拔河游戲機 指導(dǎo)教師 田文匯 成員 孫強 魏超 羅志偉 完成時間 2011，12,10 一、設(shè)計任務(wù)及要求： 設(shè)計任務(wù)： 設(shè)計一個拔河游戲機電路。 要 求： （1）設(shè)計一個能進行拔河游戲的電路。（2）電路使用15個發(fā)光二極管，開機后只有中間一個發(fā)亮，此即拔河的中心點。（3）游戲雙方各持一個按鈕，迅速地、不斷地按動，產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點就向誰的方向移動，每按一次，亮點移動一次。（4）亮點移到任一方終端二極管時，這一方就獲勝，此時雙方按鈕均無作用，輸出保持，只有復(fù)位后才使亮點恢復(fù)到中心。（5）用數(shù)碼管顯示獲勝者的盤數(shù)。 指導(dǎo)教師簽名： 2011年11月10日 二、指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師簽名： 2011 年11月 日 三、成績 驗收蓋章 2011年11月 日 目 錄 1 設(shè)計目的 4 2 設(shè)計思路 4 3 設(shè)計過程 4 3.1方案論證 4 3.2電路設(shè)計 4 4電路仿真與結(jié)果分析 4 4.1電路仿真 4 4.2結(jié)果分析 4 5主要儀器與設(shè)備 4 6設(shè)計體會與建議 4 6.1設(shè)計體會 4 6.2對設(shè)計的建議 4 參考文獻 5 附件 5 完整電路 5 PCB原理圖 5 拔河游戲機 1 設(shè)計目的 （1）熟悉鞏固和加深所學(xué)電子技術(shù)課程的基本知識，提高綜合運用所學(xué)知識的能力。 （2）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)課題需要選用參考書、查閱手冊、圖表和文獻資料的能力，提高學(xué)生獨立解決工程實際問題的能力。 （3）通過設(shè)計方案的分析比較、設(shè)計計算、元件選擇及電路安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，初步掌握單實用電路的工程設(shè)計方法。 （4）提高學(xué)生的動手能力，掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法，學(xué)會對簡單實用電路的實驗調(diào)試和對整機指標(biāo)的測試方法。 （5）了解與課題有關(guān)的電路以及元器件的工程技術(shù)規(guī)范，能按課程設(shè)計任務(wù)書的要求編寫設(shè)計說明書，能正確反映設(shè)計和實驗成果，能正確繪制電路圖等。 2 設(shè)計思路 15個二極管排成一條直線，兩邊各裝一個按鍵，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。 安裝一個復(fù)位開關(guān)，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。 當(dāng)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(yīng)的盤數(shù)。再按復(fù)位鍵，以進行下次的拔河。 再用一個清零鍵，用于讓記錄盤數(shù)的數(shù)碼管清零，同時發(fā)光二極管也回到中點。 3 設(shè)計過程 我的電路分為五個部分，數(shù)碼管，蜂鳴器，清零部分，拔河部分，發(fā)光二極管。數(shù)碼管主要用于顯示雙方的盤數(shù)，蜂鳴器用于提醒選手拔河開始或拔河結(jié)束，清零部分用于對數(shù)碼管清零和發(fā)光二極管復(fù)位，拔河部分用于控制發(fā)光二極管的移動，發(fā)光二極管顯示拔河的狀態(tài)，當(dāng)終點亮?xí)r，數(shù)碼管計數(shù)。 蜂鳴器 提醒選手 . 拔河 控制(復(fù)位). 發(fā)光二極管 回歸中點 記錄 影響 清零 .歸零 數(shù)碼管 3.1方案論證 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時，選手按鍵無效，左邊的數(shù)碼管計一次數(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時，選手按鍵無效，右邊的數(shù)碼管計一次數(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，需要按一下清零鍵。 3.2電路設(shè)計 數(shù)碼管 蜂鳴器 清零部分 拔河部分 發(fā)光二極管 4電路仿真與結(jié)果分析 4.1電路仿真 1、按下復(fù)位鍵，觀察發(fā)光二極管是否在中點，如果在中點，則再按下復(fù)位鍵。 2、任意隨機的按key1和key2，直到發(fā)光二極管移到終點。 3、觀察數(shù)碼管，看計數(shù)是否正確。 4、按兩次復(fù)位鍵，重復(fù)上述步驟。 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(yù)期，則實驗成功。 4.2結(jié)果分析 仿真時數(shù)碼管沒有亮，經(jīng)過分析后知道是錯用了共陰極數(shù)碼管，改用共陽極的后數(shù)碼管有顯示了。然后進行拔河游戲過程，但是發(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(rèn)真修改了程序后，移位正常了。但是數(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。 5主要儀器與設(shè)備 發(fā)光二極管led15， 電阻510歐15， 7SEG-MPX2-CA1， AT89C521， 極性電容CAP-POL 22uF2， 電容30pF2， 蜂鳴器BUZZER1，晶振CRYSTAL1， RESPACK-81， PNP1， 電阻1000歐2， BUTTON1。 6設(shè)計體會與建議 6.1設(shè)計體會 6.2對設(shè)計的建議 參考文獻 [1] 吳健：《AVR單片機實用C語言程序設(shè)計與典型實例》[M]，北京中國電力出版社，2008。 [2]馬潮：《AVR單片機嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用》[M]，北京韓天航空大學(xué)出版社，2007。 附件 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit wela1=P3^0; sbit wela2=P3^1; sbit beep=P3^5; sbit key=P3^4; sbit key1=P3^2; sbit key2=P3^3; uchar n,m,temp1,temp2,a,b,num; uint n1=0,n2=0; void key_init(); uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; void delay(uchar z) { uchar x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=120;y>0;y--); } void di(void) { beep=0; delay(10); beep=1; } void disp(uchar shi,uchar ge) { wela1=1; P1=table[shi]; delay(10); wela1=0; wela2=1; P1=table[ge]; delay(10); wela2=0; } void key_init() { if(key==0) { delay(5); if(key==0) { while(!key); temp1=0x7f; temp2=0xff; di(); P0=temp1; P2=temp2; num++; if(num==3) num=0; } } if(num==2) { if(key1==0) { delay(5); if(key1==0) { while(!key1); if(temp1==0xff) { if(temp2==0xfe) { temp2=0xff; P2=temp2; temp1=0x7f; P0=temp1; } if(temp2!=0xff) { temp2=_cror_(temp2,1); P2=temp2; } } else { temp1=_cror_(temp1,1); P0=temp1; } a=1; //用于跳出P0==0xfe的循環(huán) } } if(key2==0) { delay(5); if(key2==0) { while(!key2); if(temp2==0xff) { if(P0==0x7f) { temp1=0xff; P0=temp1; temp2=0xfe; P2=temp2; } if(temp1!=0xff) { temp1=_crol_(temp1,1); P0=temp1; } } else { temp2=_crol_(temp2,1); P2=temp2; } b=1; //用于跳出P2==0xbf的循環(huán) } } } if(P0==0xfe&&a==1) { num=0; n+=1; a=0; } if(P2==0xbf&&b==1) { num=0; m+=1; b=0; } } void init() { P0=0x7f; n1=0; n2=0; num=0; n=0; m=0; } void main() { init(); disp(n,m); while(1) { disp(n,m); key_init(); } } 完整電路 PCB原理圖