【正文】 越廣泛地應(yīng)用于智能化儀器、儀表，數(shù)據(jù)的采集以及自動控制系統(tǒng)中，甚至還用于軍工產(chǎn)品以及家庭生活所用的電器等各個領(lǐng)域，單片機(jī)一般都是作為一個核 心部件來使用，再根據(jù)具體的硬件結(jié)構(gòu)和針對具體應(yīng)用對象的特點進(jìn)行相應(yīng)軟件的結(jié)合，完善功能和使用。 第七章 總結(jié) 本文基于 51 單片機(jī)技術(shù)與 PG160128A 液晶顯示技術(shù)實現(xiàn)了模擬射擊訓(xùn)練游戲的簡要功能，能夠上下移動按鍵 K K2，射擊（ K3）目標(biāo)并模擬槍聲，也能夠按鍵 復(fù)位（ K4）， 如射中即可獲得一分得分，否則得分不變。實物圖如下： 28 程序的燒錄 在程序的編譯和仿真完成之后就可以對 AT89S51 芯片進(jìn)行程序燒錄下載了，準(zhǔn)備一臺可以燒寫 AT89S51 的下載版，并與電腦主機(jī)硬件連接，然后將燒錄好程序的 AT89S51 單片機(jī)插入插槽中，對電源接口通上 +5v 的電源就可以進(jìn)行調(diào)試。 根據(jù)電路圖以及仿真圖將以上的原件逐個焊接到萬能板上，注意焊接的時候出現(xiàn)焊錫過多或者過少的現(xiàn)象，然后檢查焊點是否光滑、圓潤以及是否焊機(jī)牢固，以及與周圍元器件是否有連焊的現(xiàn)象。系統(tǒng)軟件仿真結(jié)果如下圖所示： 26 圖 系統(tǒng)軟件仿真（開機(jī)界面） 圖 系統(tǒng)軟件仿真 (游戲中 ) 27 第六章 實物制作與調(diào)試 所需原件 鍍錫萬能板 *1， AT89S52 單片機(jī) *1， NE555 振蕩器 *1， 12MHz 晶振 *1， 10K 電阻 *1，10μ F電解電容 *1， 22PF 電容 *2， PG160*128LCD 顯示屏 *1，電源接口 *1，按鍵*4， 74HC04 非門 *1， 74LS20 與非門 *1，導(dǎo)線若干 焊接 現(xiàn)如今，電子產(chǎn)品都是批量生產(chǎn)，手工焊接已經(jīng)不是很常見了，但是手工焊接畢竟是最傳統(tǒng)的焊接方法，在我們?nèi)粘５纳钪?，手工維修與調(diào)試還是需要用到手工焊接。 Proteus 在調(diào)用了 HEX 文件后，即可對仿真電路進(jìn)行調(diào)試，如果程序無誤，點擊運行將看到游戲機(jī)能夠穩(wěn)定的運行。在 Proteus 軟件中，雙擊電路圖中的單片機(jī) AT89C51，打開其屬性編輯框“ Edit ponent”，打開“ Program Files”欄后選取目標(biāo)代碼文件 HEX。 然后通過Keil軟件來編寫 MCU的程序。 軟件仿真過程 首先通過 Proteus 軟件中添加所需要的硬件，并且畫出相應(yīng)的電路圖。 Keil 軟件目前最好的 51 單片機(jī)開發(fā)工具之一，是德國 Keil 軟件公司開發(fā)的用來編譯單片機(jī)的編譯器，它可以用來編譯 C源代碼以及匯編源程序，重新定位和連接目標(biāo)文件以及庫文件，最后創(chuàng)建 HEX 文件，通過仿真軟件調(diào)試程序等，是一款 很受大家喜愛的編譯軟件。在具體的實踐過程中，如果因為設(shè)計方案有誤，會浪費較多的時間和經(jīng)費，而且難以發(fā)現(xiàn)問題所在。若 A不為 1或 2，再判斷 A是否為 3，若是，則顯示停止，鍵值 A 復(fù)位為 0，若不是，則返回，再次判斷 A值。 按鍵子程序流程圖 按鍵子程序流程圖如下所示： 調(diào)用圖像顯示 繪制槍支 等待中斷 聲明顯示區(qū)域 重慶 22 圖 按鍵子程序流程圖 當(dāng)程序執(zhí)行到外部 0中斷時，通過程序判斷是否有鍵按下，若無鍵按下，則返回繼續(xù)等待按鍵中斷，若有鍵按下，則延伸去抖，之后再次判斷是否有鍵按下，以達(dá)到完全確定有鍵按下，之后鍵值加一，最后鍵值送累加器，返回程序 。最后所繪制出的開機(jī)界面圖如下所示： 圖 開機(jī)界面圖 槍支圖像 通過調(diào)用函數(shù) code uchar Gun_Image[]={}時，可以顯示槍支圖像。 軟件控制整體流程圖如下： 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 重慶 20 圖 軟件整體流程圖 主要功能模塊軟件設(shè)計 開機(jī)游戲封面圖像 開機(jī)界面圖像繪制流程圖如下圖所示： 圖 開始 繪制封 面圖像 延時 5 秒 清屏 調(diào)用圖像顯示 按鍵為 K3， 剩余彈藥減一 清屏 繪線 判斷是否擊中 擊中 按鍵為 K4 繪制初始界面 繪制槍支 得分加一進(jìn) 入 T1 中斷 打開中斷 LCD 清屏 等待按 鍵中斷 LCD 初始化 彈藥數(shù)重 新裝滿 開始 按鍵為 K1 或 K2 繪制邊框 進(jìn) 入中 斷 子程序 重慶 21 通過調(diào)用函數(shù) Code uchar const game_Surface[]={}即開機(jī)界面繪制，可以顯示開機(jī)游戲封面圖像，其中開機(jī)界面函數(shù)的繪制可通過字模提取軟件將輸入的字符所對應(yīng)的代碼提取出來，附到上述函數(shù)當(dāng)中。并在 PF160128A 液晶顯示屏中顯示出來。 160128LCD 的 2引腳即 FG、 VSS端接地，引腳 3 即 VDD 端接 +5V 的高電平，引腳 4級 COM 懸空，引腳 5 即 WR、引腳 6 即 RD， 8 號引腳 C/D 通過總線分別與單片機(jī)的 , 相連， 7 號引腳CE端通過反相器 74HC04 后與單片機(jī)的 相連， 11~19 號引腳也就是單片機(jī)的 D0 數(shù)據(jù)端通過總線分別與單片機(jī)的 ~ 相連。從 74LS20 的輸入端引出四根引線 4 分別與單片機(jī)的 ～ 口相連，當(dāng)有按鍵按下時， 74LS20 輸出為低電平同時進(jìn)入外部中斷 0 的服務(wù)子程序，在子程序中具體判斷 4 引線中的哪根線為低電平，從而判斷出哪個鍵按下并做出相應(yīng)的響應(yīng)。因此，可靠的復(fù)位就需要組合適當(dāng)?shù)?RC值。本系統(tǒng)采用的晶體的振蕩頻率為 12MHz。 其引腳圖如下所示： 圖 74HC04引腳圖 重慶 17 第四章 射擊訓(xùn)練游戲硬件電路設(shè)計 晶振和復(fù)位電路 晶振電路：片內(nèi)振蕩電路的輸入端與輸出端分別為 XTAL1 和 XTAL2，電容一般取20～ 47pF。 74HC04 的功能作用： 74HC04 是六 反相器 ,既一個 集成塊 上有六個 反相器 ，即 1A輸入高電平， 1Y 輸出低電平。第 2組： 9,10,12,13 引腳為輸入， 8腳為輸出。 T6963C 控制器總共分為十大類，有 26 條指令，詳細(xì)信息如下表： 表 T6963C 指令集 74LS20與非門 74ls20 是常見的雙 4輸入與非門集成電路，是功能很簡單的芯片，其包含兩個 4重慶 16 輸入與非門。該器件支持的字符格式很廣泛 ， LCD 顯示器允許通過編程設(shè)置選擇不同的組合。 T6963C 控制器有一個 128 字節(jié)的字符發(fā)生器 ,可作為外部顯示 RAM 中數(shù)據(jù)的控制，達(dá)到 64K 字節(jié)。 主要技術(shù)參數(shù)和性能：因為模塊內(nèi)自帶 15 負(fù)壓，所以可以用于 LCD 的驅(qū)動電壓 VDD： +5V； ： 160(列 ) 128(行 )點 重慶 14 CPU 接口采用 8位數(shù)據(jù)總線并行輸入輸出 1/128 ： 10℃∽ +55℃，存儲溫度： 20℃∽ +70℃ PG160128A 在 Proteus 中的元器件的圖形如圖所示： 圖 PG160128A元件圖 各種引腳的功能描述如下表所示： 表 PG160128A 引腳功能表 重慶 15 T6963C 與其指令集： T6963C 是一個 LCD 控制器，是一個數(shù)據(jù)顯示和 LCD 控制驅(qū)動芯片的存取器。它可以顯示各種圖形、字符、 也可以顯示 10 8個 (16 16點陣 )漢字 。在 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？撮T狗 計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。 RST:復(fù)位輸入。 P3 口還接收一些程序校驗以及Flash 閃速存儲器編程的控制信號。當(dāng) P3 口作為輸入端時，被外部拉低的端口將用上拉電阻輸出電流（ In）。 P3 口（ ～ ）： P3口是由一組包含內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口組成的，從 10 腳～ 17腳，其輸出緩沖器能驅(qū)動 (吸收或輸出電流 )4 個 TTL 邏輯門電路。在 Flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。在訪問外部 程序存儲器或者 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器 (例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令 )時， P2 口將輸出高 8位的地址數(shù)據(jù)。 P2口 (～ )： P2口是由一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口組成的，從 21 腳～ 28腳， P2 輸出緩沖器可驅(qū)動 (吸收或輸出電流 )4個 TTL 邏輯門電 路。程序校驗和 Flash 編程的時重慶 13 候 P1 將接收低 8位地址。 P1口 (～ )： P1 口是由一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口組成，從1腳～ 8腳，由輸出緩沖級 P1P1 驅(qū)動的 4個 TTL 邏輯門電路。在程序校驗得時候，其輸出指令字節(jié)，并且會外接上拉電阻，而在 Flash 編程時 P0口就會接收指令字節(jié)。當(dāng) P0 作為輸出口用的時候，每位可以驅(qū)動8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫‘ 1’即作為高阻抗輸入端使用。 AT89S52 引腳功能說明： 空閑的時候停止 CPU 的工作，但允許定時（計數(shù)）器，中斷系統(tǒng)， RAM 以及定串行通信口繼續(xù)工作。掉電標(biāo)識和快速編程特性 AT89S52 功能特性概述： AT89S52 單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)功能：字節(jié)內(nèi)部 RAM 和字節(jié) Flash 閃速存儲器， 4k字節(jié)在線系統(tǒng)編程 Flash 閃速存儲器， 32 個 I/O 口線，看門狗（ WDT），兩個數(shù)據(jù)指針，一個全雙工串行通信口，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，兩個 16 位定時（計數(shù)）器，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng) 低功耗空閑與掉電模式 2個 16 位定時 /計數(shù)器和 6 個中斷源 128 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 1000 次反復(fù)擦寫周期 重慶 12 的工作電壓范圍 這種單片機(jī)對 于我們開發(fā)設(shè)備的要求并不高，也會大大的縮短開發(fā)時間。片內(nèi)的存儲器允許用常規(guī)的非易失性存儲器編程器來編程或者也可以在線編程，同時還具有三級程序存儲器保密的性能。重慶 11 第三章 射擊訓(xùn)練游戲器件介紹 AT89S52 單片機(jī) 由于市面上的 AT89S51 單片機(jī)近乎淘汰了，更多的是采用 AT89S52 代替。 本章小結(jié) 本章主要介紹了系統(tǒng)的工作原理，系統(tǒng)的組成部分，由單片機(jī)最小系統(tǒng)外接蜂鳴器，顯示部分與按鍵部分構(gòu)成。 因此本課題我們選擇 PG160128A 液晶屏。后幾種則是帶字庫的字符點陣，不能顯示圖形。前面兩種是 64行 128 列不帶字庫的漢字、圖形點陣液晶屏，它們能顯示 4行 8列 32個 16*16 點陣漢字或 4行 16列 64 個 16*8 點陣字符，還有一種最大 128*64 的點陣圖形。根據(jù)LCD 所采用的材料構(gòu)造，液晶顯示屏主要分為 TN、 STN、 TFT 等三大類，然而根據(jù)目前的 技術(shù)原理又可以將它們分為 TN、 STN、 FSTN、 DSTN、 TFT 等諸多類別。 由此可知， AT89S52 單片機(jī)完全滿足本次課題設(shè)計的要求。因此我們選擇了 Atmel 公司的 AT89S51 單片機(jī) /AT89S52 單片機(jī)。目前我國市面上常見的單片機(jī)有如下幾家： Inter 公司生產(chǎn)的 MCS51 系列和 MCS96 系列， Atmel 公司生產(chǎn)的MCS51 內(nèi)核的 AT89 系列， Motorola 公司生產(chǎn)的 68HCXX 系列， Microchip 公司生產(chǎn)的PIC系列， Philips 公司生產(chǎn)的 MCS 內(nèi)核的 8 80 系列， Zilog 公司生產(chǎn)的 Z86 系列，NEC公司生產(chǎn)的 78 系列， Siemens 公司生產(chǎn)的 MCS51 內(nèi)核的 SAB80 系列，每種單片機(jī)的內(nèi)部都有所不同，包括 I/O 口的個數(shù)、數(shù)據(jù) /程序存取區(qū)的大小、定時 /計數(shù)器的個數(shù)、有無 A/D轉(zhuǎn)化、有無看門狗中斷等。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 目前市面上的單片機(jī)種類有很多，通用型單片機(jī)如果按位數(shù)分主要有 4 位機(jī)， 8位機(jī)， 16 位機(jī)和 32 位機(jī)等等。 重慶 9 單片機(jī)最小系統(tǒng) ,或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng) ,是指用最少的