(電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì))

(電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì))項(xiàng)目設(shè)計(jì)書項(xiàng)目名稱打地鼠小構(gòu)成員1小構(gòu)成員2小構(gòu)成員3專業(yè)任課教師成都理工大學(xué)信科院電子系2018年6月項(xiàng)目名稱，并簡要說明應(yīng)用背景。項(xiàng)目名稱：打地鼠應(yīng)用背景：打地鼠游戲是人們生活中常有的一種休閑小游戲。此游戲弄法簡單，考驗(yàn)人們的反響速度。開發(fā)者可以依據(jù)人們興趣開發(fā)出擁有多功能的打地鼠游戲，比方升級、道具、過關(guān)等，增添游戲的興趣性。項(xiàng)目設(shè)計(jì)需求〔包含功能描繪和性能設(shè)計(jì)指標(biāo)〕功能描繪：啟動(dòng)系統(tǒng)，液晶屏第一排隨機(jī)顯示一個(gè)1-9的數(shù)字，顯示地鼠〔?〕或地雷〔*〕，中間顯示節(jié)余時(shí)間，右側(cè)顯示分?jǐn)?shù)；液晶屏第二排顯示游戲的英文名稱——打地鼠。開始游戲后，在背景音樂陪伴下顯示“ReadyGo!!!”，以后正式進(jìn)入游戲游戲歷時(shí)2min,跟著時(shí)間的增添，數(shù)字顯示速度加速，游戲中課隨時(shí)按K10鍵暫停，再次按那么恢復(fù)游戲。進(jìn)入游戲界面后，隨機(jī)產(chǎn)生地鼠和地雷〔地雷產(chǎn)生的概率為10%〕，但跟著時(shí)間的增添，地雷出現(xiàn)的概率會增添，數(shù)字更新的速度也越快。按鍵分別對應(yīng)獨(dú)立鍵盤的9個(gè)按鍵，按下某個(gè)鍵即代表擊打相應(yīng)地點(diǎn)。假定擊中地鼠：正常狀況下分?jǐn)?shù)加1，假定在較短時(shí)間〔實(shí)質(zhì)為地鼠產(chǎn)生到消失的前一半時(shí)間內(nèi)〕擊中，那么“快速反響，雙倍加分”，即分?jǐn)?shù)加2。假定擊中地雷，那么分?jǐn)?shù)減1，假定未按下相應(yīng)鍵，那么分?jǐn)?shù)加1。游戲結(jié)束，背景音樂停止，保存最高分，分?jǐn)?shù)和時(shí)間在按復(fù)位后刷新。性能設(shè)計(jì)指標(biāo)：能經(jīng)過復(fù)位，玩家可以連續(xù)玩游戲。自動(dòng)保存和人為消除游戲數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)方案3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖及原理論述設(shè)計(jì)框圖：原理論述：復(fù)位電路復(fù)位條件：89C52單片機(jī)復(fù)位需要一個(gè)長達(dá)24個(gè)時(shí)鐘周期的高電平復(fù)位原理：該復(fù)位電路擁有上電復(fù)位的功能，此功能是由C3實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)C3有一個(gè)充電放電的過程，放電過程會產(chǎn)生一個(gè)高電平，放電的時(shí)間依據(jù)公式〔tRC〕計(jì)算。R為電阻R1的阻值，C為極性電容C3的大小。系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，按下按鍵K1時(shí)，RST端的電平為VCC*10/11，也是一個(gè)高電平，現(xiàn)在芯片也會產(chǎn)生一個(gè)高電平復(fù)位信號。蜂鳴器聲音的產(chǎn)生是一種音頻成效，振動(dòng)的頻次高，那么為高音，頻次低，那么為低音，人耳比較簡單辨識的聲音頻次大體是0～20kHz。在數(shù)字電路中，以脈沖信號驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，以產(chǎn)生聲音，在相同頻次下，人類的耳朵是很難差異正弦信號或脈沖信號所產(chǎn)生的音效。當(dāng)P0.0口輸出1時(shí)，內(nèi)部的MOSFET不導(dǎo)通，晶體管的BE之間可不可以有輸入電流，所以蜂鳴器上也可不可以有輸出電流，蜂鳴器便可不能激磁。當(dāng)P0.0口輸出為0時(shí)，蜂鳴器就會激磁。VCCQ1PNPBUZ1BUZZER按鍵獨(dú)立式按鍵接口設(shè)計(jì)：獨(dú)立式按鍵的確是各按鍵互相獨(dú)立，每個(gè)按鍵獨(dú)自占用一根I/O口線，每根I/O口線的按鍵工作狀態(tài)可不可以妨礙其余I/O口線上的工作狀態(tài)。所以，經(jīng)過檢測輸入線的電平狀態(tài)能夠很簡單判斷哪個(gè)按鍵被按下了。長處：電路配置靈巧，軟件構(gòu)造簡單。弊端：每個(gè)按鍵需占用一根I/O口線，在按鍵數(shù)目許多時(shí)，I/O口浪費(fèi)大，電路構(gòu)造顯得復(fù)雜。所以，此鍵盤是用于按鍵較少或操作速度較高的場合。矩陣式鍵盤接口設(shè)計(jì)：矩陣式鍵盤合用于按鍵數(shù)目許多的場合，由行線和列線構(gòu)成，按鍵位于隊(duì)列的交錯(cuò)點(diǎn)上。節(jié)儉I/O口。矩陣鍵盤工作原理：行線經(jīng)過上拉電阻接到+5V上。無按鍵，行線處于高電平狀態(tài)，有鍵按下，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。列線電平為低，那么行線電平為低；列線電平為高，那么行線電平為高。儲存器24C02與400KHzI2C1.8到6.0低功耗CMOS寫保護(hù)功能當(dāng)WP1,000,000編程/可保存數(shù)據(jù)1008腳DIPSOIC或TSSOP溫度范圍商業(yè)級工業(yè)級和汽車級串行E2PROM是鑒于I2C-BUS的儲存器件，依據(jù)二線制協(xié)議，因?yàn)槠鋼碛薪涌诜奖悖w積小，數(shù)據(jù)掉電不丟掉等特色，在儀器儀表及工業(yè)自動(dòng)化操控中獲得大批的應(yīng)用。管腳名稱

功能A0、A1、A2

器件地點(diǎn)選擇SDA

串行數(shù)據(jù)

/

地點(diǎn)SCL

串行時(shí)鐘WP

寫保護(hù)Vcc

+1.8V~6.0V

工作電壓Vss地5〕液晶1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種特意用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由假定干個(gè)5X7或許5X11等點(diǎn)陣字符位構(gòu)成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)檫@樣所以它不可以很好地顯示圖形〔用自定義CGRAM，顯示成效也不好〕。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊〔顯示字符和數(shù)字〕。管腳功能LCD1602引腳圖1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，此中：第1腳：VSS為電源地第2腳：VCC接5V電源正極第3腳：V0為液晶顯示器對照度調(diào)整端，接正電源時(shí)對照度最弱，接地電源時(shí)對照度最高〔對照度過高時(shí)會產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以經(jīng)過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對照度〕。第4腳：RS為存放器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)存放器、低電平時(shí)選擇指令存放器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端,高電平〔1〕時(shí)讀守信息，負(fù)跳變時(shí)履行指令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。特色：1．3.3V或5V工作電壓，對照度可調(diào)2．內(nèi)含復(fù)位電路3．供給各樣操控命令,如：清屏、字符閃耀、光標(biāo)閃耀、顯示移位等多種功能4．有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)儲存器DDRAM5．內(nèi)建有192個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM6．8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM6〕穩(wěn)壓電源電路1.7805概括7805是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了，它的使用方便，用很簡單的電路即可以輸入一個(gè)直流穩(wěn)壓電源,它的輸出電壓為5v。它有很多的系列如ka7805，ads7805，cw7805等，性能有細(xì)小的差異,最常用是lm7805,下列圖為其構(gòu)造見圖：<7805引腳圖>此中1接整流器輸出的+電壓，2為公共地(也的確是負(fù)極)，3的確是我們需要的正5V輸出電壓。差不多參數(shù)：輸出電壓：；靜態(tài)電流：4.2-8mA；輸出噪音電壓：40uV；紋波克制比：78dB；輸出電阻：17mΩ；輸出電壓溫度系數(shù)-1.1mV/°C；3、差不多特色：輸出電流可達(dá)1.5A不需外接賠償元件內(nèi)含限流保護(hù)電流，防備負(fù)載短路燒毀元件內(nèi)含結(jié)溫過熱保護(hù)電路，防備結(jié)溫過熱燒毀器件內(nèi)含功耗限制電路，防備燒毀輸出驅(qū)動(dòng)器晶體管4.7805典型應(yīng)用電路:U378051VIVO3VCCDNG2B1R49V10k3.2技術(shù)方案剖析在正式進(jìn)入游戲后，一般狀況下，機(jī)器每個(gè)地鼠出現(xiàn)的時(shí)間都差不多系統(tǒng)的設(shè)置好了。至此，可以用循環(huán)的方式讓地鼠在間隔一段時(shí)間就出現(xiàn)，同時(shí)，為知足不一樣反應(yīng)能力的使用者，時(shí)間也是遞加的，跟著時(shí)間的推移，地鼠出現(xiàn)的速度愈來愈快，地雷的頻次愈來愈高，增添游戲的挑戰(zhàn)性。在虛構(gòu)軟件上，因?yàn)槭髽?biāo)點(diǎn)擊可能會同時(shí)點(diǎn)擊幾個(gè)控件，那個(gè)時(shí)候?qū)⒉豢梢暂^好的反應(yīng)游戲?qū)嵸|(zhì)，所以，可以用一些提示來說明。以此來使游戲者可以能更方便地進(jìn)行游戲，感覺到實(shí)物中的一些樂趣。3.3技術(shù)重點(diǎn)點(diǎn)或難點(diǎn)采用AT89C52單片機(jī)，電路設(shè)計(jì)簡單，按鍵使用獨(dú)立按鍵，接9個(gè)按鍵，重要的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于c語言編程，此中游戲的流程的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的儲存是作品的難點(diǎn)和重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過程中還考慮到游戲的耐玩性，在程序編程上也有比較高的水平。3.4技術(shù)路線接通電源后，會自動(dòng)開啟游戲，游戲進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，按下開始鍵〔1鍵〕，游戲開始?？焖侔聪孪鄳?yīng)的鍵，在游戲設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未按動(dòng)按鍵，那么游戲結(jié)束。當(dāng)游戲結(jié)束或重玩那么按下復(fù)位鍵，若是半途停止那么按下停止鍵〔1鍵〕。打地鼠游戲機(jī)增添了等級燈和停止鍵，在電路上設(shè)計(jì)簡單，可以減少成本，在編程上盡可能多的做到人性化。3.5試驗(yàn)或測試方案說明系統(tǒng)測試采用獨(dú)立模塊測試和整合模塊測試聯(lián)合的方法，各模塊整歸并接上電源后，經(jīng)過遙控翻開游戲系統(tǒng)。隨后，單片機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)游戲系統(tǒng)進(jìn)入初始化模式，同時(shí)蜂鳴器系統(tǒng)被驅(qū)動(dòng)開始播放背景音樂。游戲開始后，液晶上隨機(jī)出現(xiàn)數(shù)字，驅(qū)動(dòng)二極管，當(dāng)正確按鍵，那么二極管閃亮一次，否那么就不亮。此過程中，系統(tǒng)不停計(jì)時(shí)，不斷刷新分?jǐn)?shù)。接著是單片機(jī)系統(tǒng)電路和LCD顯示屏電路，連結(jié)后插上電源，檢測LCD可否工作，假定不可以的話，重要檢查LCD與單片機(jī)的接線能否對位。再接著是蜂鳴器電路，連結(jié)好后，接通電源看蜂鳴器可否鳴叫，假定能，那么連結(jié)正常；假定不可以，先檢查元件參數(shù)能否正確，再經(jīng)過萬用表檢查該模塊能否出現(xiàn)短路或斷路。最后是紅外接收電路，此部分較為簡單，一般可不可以出現(xiàn)問題，假定有問題，只需參照上邊方法檢查即可解決。所以模塊都整合在一塊電路板上后，開始進(jìn)行聯(lián)調(diào)。的確是啟動(dòng)整個(gè)電路系統(tǒng)看工作能否能依據(jù)希望進(jìn)行，假定不可以正常工作，重要檢查代碼的正確性，那個(gè)在C語言的編譯器中進(jìn)行。3.6試驗(yàn)記錄及結(jié)果剖析〔留待報(bào)告寫〕3.7結(jié)論〔留待報(bào)告寫〕附件：系統(tǒng)電氣原理圖及元器件清單原理圖U3B1R4C1X1U1Q1C2BUZ1K0R1R2C3K1K2K3D1K4K5K6R3K7K8K9K10LCD1RV1U2〔2