基于51单片机的乒乓游戏机设计
基于51单片机的乒乓游戏机设计
目录
1 绪论 ................................................................. 1
1.1 本设计的研究背景和研究目的 ...................................... 1 1.2 国内外研究现状 .................................................. 1 1.3 本设计的任务和设计方法 .......................................... 2
1.3.1 设计任务 .................................................. 2 1.3.2 设计方法 .................................................. 2
2 乒乓游戏机设计方案 ................................................... 3
2.1 基于单片机的乒乓游戏机设计 ...................................... 3
2.1.1 硬件设计 .................................................. 3 2.1.2 软件设计 .................................................. 4 2.2 基于FPGA的乒乓游戏机设计 ....................................... 4 2.3 方案比较与选择 .................................................. 5 3硬件电路的设计 ........................................................ 6
3.1 硬件核心电路选择 ................................................ 6
3.1.1 单片机STC89C51简介 ....................................... 6 3.1.2 单片机端口分配 ............................................ 6 3.2 电源电路的设计 .................................................. 8 3.3 时钟电路的设计 .................................................. 9 3.4 复位电路的设计 .................................................. 9 3.5 按键电路的设计 ................................................. 10 3.6 模拟球台电路的设计 ............................................. 11
3.6.1 译码器简介 .............................................. 11 3.6.2发光二极管简介 ............................................ 13 3.6.3 模拟球拍电路的设计 ....................................... 14 3.7 显示电路的设计 ................................................. 14
3.7.1 LCD1602简介 .............................................. 15 3.7.2 显示电路的设计 ........................................... 16
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3.8 乒乓游戏机总电路的设计 ......................................... 16 4 乒乓游戏机的软件设计及编程 .......................................... 18
4.1 主程序的设计及功能实现 ......................................... 19 4.2 按键组的设计及功能实现 ......................................... 19
4.2.1 球拍模拟子程序 ........................................... 20 4.2.2 暂停/开始子程序 .......................................... 20 4.3 发球程序的设计及功能实现 ....................................... 20 4.4 线路程序的设计及功能实现 ....................................... 21
4.4.1 线路选择子程序 ........................................... 21 4.4.2 LED点阵子程序 ............................................ 21 4.5 回球程序的设计及功能实现 ....................................... 22 4.6 LCD显示程序设计及功能实现 ..................................... 23 4.7 设计源程序 ..................................................... 23 5 系统调试及分析 ...................................................... 24
5.1 仿真调试及分析 ................................................. 24
5.1.1 Proteus软件简介 .......................................... 24 5.1.2 Keil uVision4软件简介 .................................... 25 5.1.3 仿真调试 ................................................. 25 5.1.4 仿真调试的结果分析 ....................................... 27 5.2 实物调试及分析 ................................................. 27
5.2.1 制作实物的过程 ........................................... 27 5.2.2 进行实物调试 ............................................. 27 5.2.3 实物调试的结果分析 ....................................... 30
6 结论与展望 .......................................................... 31 谢辞（Acknowledge） ................................................... 32 参考文献 .............................................................. 33 附录1：程序 ........................................................... 34 附录2：元件清单 ....................................................... 49
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基于51单片机的乒乓游戏机设计
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乒乓游戏机设计
1 绪论
1.1 本设计的研究背景和研究目的
乒乓球，中华人民共和国国球，是一种世界流行的球类体育项目。它的英语官方名称是“table tennis”，即“网上桌球”。乒乓球的名字起源于1990年。乒乓球的比赛赛制是以11分为一局，采用五局三胜（团体）或七局四胜制（单项）。比赛分团体、单项（男单、女单、男双、女双、混双）。
在中国，到处可见打乒乓球的人，以学生居多。因为，随着人们现代化节奏的加快，工作压力的增大，传统打乒乓球的方式受到运动设施、场地、环境的因素的影响，让人们对乒乓球运动减少了很多兴趣。随着科学技术的发展，人类进入信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。现代电子产品发展的越来越快，于是人们将乒乓球与电子产品结合在一起，形成了乒乓游戏机。通过使用按键模拟球拍，发光二极管模拟乒乓球，进行乒乓球游戏的操作。
乒乓游戏机的出现解决了人类的很大难题。因为该产品不受运动设施、空间、场地、环境等因素的影响，在家即可进行操作。操作的同时，让操作者仿佛在真正的打乒乓球。而且该设计属于一种益智类设计，让人既可以锻炼身体，也可以锻炼智力。
1.2 国内外研究现状
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。电子计算机一代一代的更新的同时，软件设计也迅速发展。于是，1971年，世界上第一台电子游戏机出现了。随着电子技术的迅猛发展，电子游戏机进入了次世代，主要有三大游戏机厂商。分别为：SONY、微软和任天堂。
如今，大部分益智类游戏机属于电子游戏机，乒乓游戏机就属于电子游戏机。随着电子技术的突破，电子游戏机开始朝着“便携式”和“家庭化”方向发展，彩色电视的普及使大型游戏机的显像管和扫描版部分完全可以被彩色电视取代，使得微处理机部分与现实屏幕实现了分离。现在制成的游戏机只相当于一个信号发生器。如今乒乓游戏机已出现3D类，体感类等等类型。
乒乓游戏机不仅可以实现人们对乒乓球的热爱，又可以让人们在玩耍的同时进行身体锻炼和智力提高，具有明朗的前景。
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