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1、基于单片机的新贪吃蛇游戏设计与制作 暑期任务实验报告总结 题目：红外控制贪吃蛇游戏 2022年8月28日 目录 一 ,引言 (4) 二, 课题任务及设计思路 (4) 2.1主要任务 (4) 2.2 设计思路4 2.2.1 主控制器的选择 (5) 2.2.2 液晶屏的选择 (8) 三 ,具体设计 (9) 3.1软硬件基本分工 (9) 3.2硬件设计部分 (9) 3.2.1器件介绍、通信协议介绍 (9) 3.2.2电路类型，类型介绍 (9) 3.2.3 电路具体设计 (10) 3.3软件设计部分 (11) 3.3.1软件组成部分 (11) 3.3.2软件组成部分14 3.3.3 软件实现的结果 (
2、27) 四、整机调试和检测结果 . 错误！未定义书签。 五、总结 (15) 参考文献 (16) 附录1 总电路图 (17) 附录2 系统程序 (18) 1 引言 如今，游戏机风行的程度，是第一台电子游戏机的研制者诺兰-布什纳尔先生始料不及的。在全世界最大的城市，直至最小的村庄，从纽约最辉煌的游乐场，到高加索最小的乡镇儿童娱乐点，在千家万户，正在进行着千千万万这样的“战斗”，伴随着无数成功与失败，兴奋与懊丧。游戏机带来了一个全球性的疯狂症，其他任何娱乐与之相比都望尘莫及。然而，究竟是什么原因使游戏机如此风行呢? 在回顾了游戏机发展简史之后，我们不难悟出，技术进步在游戏机发展过程中起到了极大的促进
3、作用。 第二次世界大战以后，电子计算机技术得到了突飞猛进的发展。先是由晶体管代替了笨重的真空管，后来出现了集成电路和大规模集成电路，使电子计算机一代一代实现更新，同时软件技术也发展迅速。在美国，集中了许多计算机软件的设计人才，他们工作之余，时常喜爱编一种能与人斗智的“游戏”，以此来锻炼编程的能力。这种“游戏”花样繁多，但其特点都是利用计算机软件事先设计好的“分析”、“判断”能力反过来与人较量。由于不断修改更新，使计算机的“智力”水平与人难分高低。 随着深蓝计算机与人的棋类对决，到现在的PSP游戏机或者是家庭用的X-BOX 游戏机，游戏机的技术是日益的发展、进步。 但是，技术进步绝不是游戏机风行
4、的唯一因素。随着终端设备开发能力的加强，作为娱乐终端的游戏机也得到了很大程度的发展。只有得到了游戏终端技术的支持，才能做出更新、更高难的游戏。这也加速了游戏机在全球风行程度，所以对于游戏机的研究和设计具有很重要的意义，这也是本课题研究的来源 二课题任务及设计思路 2.1主要任务 组建遥控器控制电路，要求通过遥控器的方向键控制贪吃蛇游戏。（类似于贪吃蛇游戏） 2.2 设计思路 此实验我们采用38k的红外对LCD控制，通过红外接收模块对遥 控数据进行采集，MCU中心模块主要对采集数据进行判断，并相应的去控制LCD的显示模块。 软件设计流程： 2.2.1 主控制器的选择 STC90C51是标准的40
5、引脚双列直插式集成电路芯如图2-1所示，AT89C51是一种带64K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 STC90C51具有以下标准功能：64K 字节 Flash，1280 字节 RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，2个16 位定时器/计数器，一个6 向量 2 级中断结构，全双工
6、串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC90C51可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 图2-1 AT89S52的引脚图 （1）管脚功能 输入/输出口 P0.0P0.7 P0口8位双向口 P1.0P1.7 P1口8位双向口 P2.0P2.7 P2口8位双向口 P3.0P3.7 P3口8位双向口 ALE地址锁存控制信号 在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存起来，以实现低
7、位地址和数据的分时传送。此外由于ALE是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲，因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 PSEN外部程序存储器读选通信号 在读外部ROM时PSEN有效（低电平），以实现外部ROM单元的读操作。 EA访问程序存储器控制信号 当EA信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当 EA信号为高电平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。 RST复位信号 当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位操作。 XTAL1和XTAL2 外接晶体引线端 当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和
8、微调电容；当使用外部 时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。 Vss地线 Vcc +5V电源 （2）常见的第二功能信号 P3口线的第二功能 P3的8条口线都定义有第二功能如表2-1所示 表2-1 端口第二功能 （3）EPROM存储器程序固化所需要的信号 有内部EPROM的单片机芯片（例如80C51），为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源，它们也是由信号引脚以第二功能的形式提供的，即：编程脉冲：30脚（ALE/ PROG） 编程电压（25V）：31脚（EA/Vpp） 2.2.2 液晶屏的选择 采用320*240LCD，根据CPU的指令进行输出。320*240的分辨率对于小游戏来讲已经是非常高的分辨
9、率了，足以满足小游戏的显示要求，使图像清晰，色彩丰富！ 红外的选择 采用38K的红外遥控和接收，红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。 三具体设计 3.1软硬件基本分工 硬件：主要实现红外的发射与接收，单片机最小系统使红外接受管工作及实现彩屏的输出; 软件：实现红外的解码，实现按键映射到游戏屏幕的动作，实现游戏规则的判定等等。 3.2硬件设计部分 3.2.1电源部分 电源部分由手机充电器直接提供，大概是5V/5
10、00MA,刚好是单片机需要的电源。 3.2.2 复位电路 上电复位采用电平方式开关复位。如图3-4所示。上电复位用RC电路，电容用10uF，电阻用10K。 如图3-4 复位电路 3.2.3液晶显示芯片与单片机接口电路 液晶显示屏共有15个引脚，其中VDD接电源，GND接地，RS接单片机的P0.0脚，RW接单片机的P0.1脚，复位接P0.4脚，RD接P0.2脚，CS接P0.3脚，D0D7数据段接口接P2.0P2.7。如图3-2.3所示 图3-2.3液晶显示与单片机相连电路图 3.2.4 K38与单片机接口电路 图3-6 K38与单片机接口电路 本游戏共有4个控键，分别是：四个方向键，用于控制小点的移动方向；分别是上下左右四个方向 程序通过中断的方式检查是否有按键按下，调用移动函数。每次有按键按下，小点会做出相应的反应。 3.3 软件部分设计 3.3.1软件部分主要负责a红外解码，b将按键输入通过算法映射为小蛇在屏幕上的动作、c生 成随机数（既小蛇的食物），d判定是否吃到食物/是否过关/是否结束游戏等等； 1.红外编码方式 本实验红外采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，（如下图所示）