【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計報告 設(shè)計 題目 ： 碰數(shù)電子玩具的設(shè)計 樂山師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 1 碰數(shù)電子玩具的設(shè)計 物理與電子工程學(xué)院 電子信息工程 [摘要 ]該 碰數(shù)電子玩具 設(shè)計以數(shù)字電子技術(shù)為基礎(chǔ)、 at89c51 單片機(jī)為核心，結(jié)合 數(shù)碼管、語音芯片等 制作形成 。兩位數(shù)碼管進(jìn)行一分鐘的計時 顯示，計時 結(jié)束后播放結(jié)束的語音； 三個一位 數(shù)碼管以不同速率運(yùn)轉(zhuǎn)， 并用兩個按鍵 控制數(shù)碼管的運(yùn)行與停止 ， 當(dāng)顯示的三個數(shù)據(jù)一樣時產(chǎn)生成功的語音，反之播放失敗的語音。 一分鐘計時時間內(nèi)，若沒有成功可 重復(fù)進(jìn)行游戲，一旦成功 或時間停止游戲結(jié)束 。 正 文著重將設(shè)計的原理與 過程進(jìn)行了詳細(xì)的 解釋與 說明。 [關(guān)鍵詞 ]碰數(shù) 電子玩具 。 單片機(jī) at89c51；語音芯片 1 設(shè)計任務(wù)與要求 1． 1 任務(wù)提出 設(shè)計一個碰數(shù)電子玩具。 樂山師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 2 1． 2 設(shè)計要求 1)、 玩具面板上有三位 LED 數(shù)碼顯示管和兩個按鍵：“開始”、“停止”。 2)、 按下“開始”鍵，系統(tǒng)開始計時，同時三位數(shù)碼管開始按不同速度循環(huán)顯示“ 0~9”十個數(shù)字，并停留 3 秒，直到按下“停止”鍵或計時結(jié)束。游戲時間（計時時間）設(shè)為 1 分鐘。 3)、 計時開始 1 分鐘內(nèi)按下“停止”鍵，停止計時，三個數(shù)碼 管顯示的數(shù)字停留在最后一次顯示的數(shù)字上，若三位數(shù)碼管顯示的數(shù)字一樣，比如： 222,444,666 等，則游戲勝利，播放歡快的音樂；若三位數(shù)字不完全一樣，則游戲失敗，播放悲傷的音樂。 4)、 重新按下“開始”鍵后，重新計時，三位數(shù)碼管重新從 0 開始顯示。 5)、 若 1 分鐘到了，還沒有按下“停止”鍵，停止計時，同時系統(tǒng)發(fā)出“ game over”的語音。 2 設(shè)計方案 2． 1 基本方案 按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計 [1]的要求，采用 at89c51 單片機(jī) [2]作為主控芯片，結(jié)合兩種七段數(shù)碼管、語音芯片、按鍵、喇叭、 74hc573[3]等進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)設(shè)計。 通過對單片機(jī)的編程，實(shí)現(xiàn)一分鐘的定時效果并顯示出來，三個數(shù)碼管以不同的速率運(yùn)轉(zhuǎn)，循環(huán)顯示 09 十個數(shù)字，通過對相應(yīng)端口的按鍵控制使其能夠重復(fù)利用，控制單片機(jī)端口條件控制語音芯片。 具體的來說，一個兩位的數(shù)碼管 顯示出一分鐘的計時情況，計時結(jié)束后單片機(jī)激活語音芯片，使其發(fā)出游戲時間結(jié)束的語音；三個一位的七段數(shù)碼管以不同的速率運(yùn)行，循環(huán)顯示出 09，并用一個按鍵控制該三個數(shù)碼管的運(yùn)行與停止，另一個數(shù)碼管進(jìn)行清零操作。當(dāng)按鍵按下是三個數(shù)碼管停止時，若顯示的三個數(shù)據(jù)相同則播放游戲成功的語音；反 之播放游戲失敗的語音。一分鐘計時時間內(nèi)，可重復(fù)進(jìn)行碰數(shù)游戲，一旦游戲成功或游戲時間結(jié)束則該游戲結(jié)束。這樣就基本能夠?qū)崿F(xiàn)該碰樂山師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 數(shù)電子玩具的相應(yīng)功能。 系統(tǒng)原理框圖 [4]如下： 圖 1 原理框圖 2． 2 適度發(fā)揮 1)、 將一個開始按鍵和一個停止按鍵改為一個按鍵控制游戲的開始與停止，另一個按鍵進(jìn)行清零操作； 2)、 將一分鐘的定時采用兩位數(shù)碼管實(shí)時顯示出來，效果清晰可見； 3)、 不用蜂鳴器而改用語音芯片，效果更好。 3 設(shè)計原理分析 主要 硬件 介紹 at89c51 單片機(jī) 本次 設(shè)計我們采用的是單片機(jī) AT89C51 作為主芯片。 Atmel 公司的 AT89C51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有 4kB 快閃可編程 /擦除只讀存儲器 (FPER— OM)的 8 位 CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存儲器技術(shù)制造，并且與 80C51 引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。 AT89C51 具有 40 管腳，有 P0， P1， P2， P3 四個主要 I/O 口，每個口都分為八位，其中以 P3 口功能最強(qiáng)大，是單片機(jī)的主要功能口， AT89C51 的引腳圖如圖 1所示： 單片機(jī) at89c51 數(shù)碼管顯示 發(fā)出語音 按鍵 1 控制運(yùn)行 /停止 按鍵 2 進(jìn)行清零 樂山師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 圖 2 AT89C51 的引腳圖 語音芯片 圖 3 語音芯片引腳圖 本芯片工作電壓寬 的工作范圍靜態(tài)電流小于等于 1UA 1 腳 是去耦（可以接一個 104 對地）可以不接 4 腳電源正極 5 腳電源負(fù)極 6 腳可以定義輸入（來控制語音）也可以定于輸出 7 腳只能作為輸入 8 腳可作為輸入也可以作為輸出 6 腳 7 腳和 8 腳都可以定義一下功能 1：觸發(fā)腳和正電源接觸一次播放一編，在播放的時候重 新觸發(fā) [5]不會停止或打斷（或者幾遍默認(rèn)是一遍有要求請說明）若接在高電平上也不會一直播放 2：觸發(fā)腳和正電源接觸一次播放一編，在播放 的時候重新觸發(fā)會打斷然后重新播樂山師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 放，若接在高電平上也不會一直播放 3：觸發(fā)一下播放下一種聲音（適合有幾種聲音文件的 ） 4：觸發(fā)腳接在高電平上會一直循環(huán)的播放 離開高電平后播放完本次后停止 5：觸發(fā)腳接在高電平上會一直循環(huán)的播放 離開高電平后立即停止播放 6：觸發(fā)腳和電源正極接觸一次就會播放播放完會自己停下來，但是播放的時候再接觸一次就會停止 7：觸發(fā)腳和電源正極接觸一下會一直循環(huán)播放 再接觸一次會停下來（需要外接一個電子元件） 8：當(dāng)電源接通后會播放一段音樂，播放完后觸發(fā)其他的腳位也播放其他音樂 8：與單片 機(jī)連接串口識別來控制語音的種類（請向本公司申請另一份關(guān)于此功能的說明書） 74hc573 鎖存器 74HC573 的八個鎖存器都是透明的 D 型鎖存器，當(dāng)使能（ G）為高時， Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（ D）輸入而變。當(dāng)使能為低時，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時，新的數(shù)據(jù)也可以置入。這種電路可以驅(qū)動大 電容 或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器， I/O 通道，雙向總線驅(qū)動器和工作寄存器。 圖 4 74hc573 引腳圖 樂山師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 系統(tǒng) 程序 介紹 初始化計數(shù)器 void init_sys(void) { TMOD=0x01。 //定時器 T0 工作在方式 1[6] TH0=(6553610000)/256。 //預(yù)先設(shè)定定時器初值 為 10ms TL0=(6553610000)%256。 EA=1。 //開啟總中斷 ET0=1。 // 允許 T0 中斷 TR0=1。 //定時器 0 啟動計數(shù) } 按鍵掃描 void keyscan(void) { static byte ss=0。 if(key1==0)