【正文】 分到 11分，該局結(jié)束，記分牌清零，可以開始新的一局比賽。甲方按動發(fā)球開關(guān)時，靠近甲方的第一盞燈亮，然后發(fā)光二極管由甲向乙依次點亮，代表乒乓球在移動。 通過對各部分編寫 VHDL 程序，然后進行編譯、仿真、邏輯綜合、邏輯適配，最后進行編程下載，并通過程序驗證結(jié)果。 基于 FPGA的乒乓游戲機設(shè)計 方案二是基于 FPGA 的乒乓游戲機設(shè)計。 回球程序：當球在 A邊時， A 可在相應 delay_1(t)中感應 A按鍵組的數(shù)據(jù)并作出相應處理；當球在 B邊時，同理。 發(fā)球程序：綠色指示燈亮起時， B 得到發(fā)球球權(quán)，否則 A 得到發(fā)球球權(quán)。 按鍵程序：在回球和發(fā)球時，按鍵按下給單片機傳入數(shù)據(jù)作出相應處理。 顯示電路設(shè)計：設(shè)計中采用 LCD顯示屏顯示結(jié)果，左右兩邊分別用 A、 B表示。譯碼電路設(shè)計：本設(shè)計中采用 16個發(fā)光二極管，而單片機的端口較少，因此采用 38 譯碼器節(jié)約端口。這四個按鍵其中三個是對 LED 點陣線路的操作，一個是進行加速；暫停 /開始和復位按鍵是在運行任一程序時，對游戲機進行暫停或開始或復位。 按鍵電路設(shè)計：包含兩個按鍵組，一個是模擬球拍按鍵電路，一個是暫停 /開始 單 片 機 模 塊 模擬球臺電路 按鍵電路 電源電路 LCD 顯示屏 時鐘電路 復位電路 西南石油大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 和復位按鍵電路。單片機的復位方式有：手動按鈕復位和上電復位。因此，單片機需要時鐘電路支持，否則不能執(zhí)行程序。 圖 基于單片機的乒乓游戲機的系統(tǒng)框圖 硬件設(shè)計 電源電路設(shè)計：單片機正常工作電壓為 +5V，設(shè)計采用三端穩(wěn)壓集成電路輸出 +5V電壓。軟件設(shè)計包括：主程序、按鍵組程序（球拍模擬和暫停 /開始子程序）、發(fā)球程序、線路程序（包括線路選擇和 LED 點陣子程序）、回球程序、LCD顯示程序。軟件方面，使用 Keil uVision4 進行編程。方案二是基于 FPGA 的乒乓游戲機設(shè)計。 乒乓游戲機設(shè)計 3 2 乒乓游戲機設(shè) 計方案 目前，有兩種方案來設(shè)計乒乓游戲機設(shè)計。軟件設(shè)計是 使用 Keil uVision4 軟件 編寫與硬件模塊相應的源程序。 設(shè)計方法 本設(shè)計是基于單片機的乒乓游戲機設(shè)計，分別進行了硬件和軟件兩部分的設(shè)計。 （ 3）比賽用 11 分為一局來進行，甲乙雙方都應設(shè)置各自的記分牌，任何一方先記滿 11分，該方就算勝了此局。 （ 2）乒乓球的位置和移動方向由燈亮及依次點燃的方向決定，球移動的速度為～ 1s 移動一位。 西南石油大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 本設(shè)計的任務(wù)和設(shè)計方法 設(shè)計任務(wù) 如今各種不同類型的游戲設(shè)備一直是消費領(lǐng)域的熱點，本設(shè)計要求用低廉的成本設(shè)計出符合要求的游戲設(shè)備，要求操作方便，系統(tǒng)穩(wěn)定度高。如今乒乓游戲機已出現(xiàn) 3D 類，體感類 等等類型。隨著電子技術(shù)的突破，電子游戲機開始朝著“便攜式”和“家庭化”方向發(fā)展，彩色電視的普及使大型游戲機的顯像管和掃描版部分完全可以被彩色電視取代，使得微處理機部分與現(xiàn)實屏幕實現(xiàn)了分離。分別為： SONY、微軟和任天堂。于是， 1971 年，世界上第一臺電子游戲機出現(xiàn)了。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 第二次世界大戰(zhàn)以后，電子計算機技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展。操作的同時，讓操作者仿佛在真正的打乒乓球。 乒乓游戲機的出現(xiàn)解決了人類的很大難題?，F(xiàn)代電子產(chǎn)品發(fā)展的越來越快，于是人們將乒乓球與電子產(chǎn)品結(jié)合在一起，形成了乒乓游戲機。因為，隨著人們現(xiàn)代化節(jié)奏的加快，工作壓力的增大，傳統(tǒng)打乒乓球的方式受到運動設(shè)施、場地、環(huán)境的因素的影響，讓人們對乒乓球運動減少了很多興趣。比賽分團體、單項（男單、女單、男雙、女雙、混雙）。乒乓球的名字起源于 1990 年。I 目錄 1 緒論 ................................................................. 1 本設(shè)計的研究背景和研究目的 ...................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .................................................. 1 本設(shè)計的任務(wù)和設(shè)計方法 .......................................... 2 設(shè)計任務(wù) .................................................. 2 設(shè)計方法 .................................................. 2 2 乒乓游戲機設(shè)計方案 ................................................... 3 基于單片機的乒乓游戲機設(shè)計 ...................................... 3 硬件設(shè)計 .................................................. 3 軟件設(shè)計 .................................................. 4 基于 FPGA 的乒乓游戲機設(shè)計 ....................................... 4 方案比較與選擇 .................................................. 5 3硬件電路的設(shè)計 ........................................................ 6 硬件核心電路選擇 ................................................ 6 單片機 STC89C51 簡介 ....................................... 6 單片機端口分配 ............................................ 6 電源電路的設(shè)計 .................................................. 8 時鐘電路的設(shè)計 .................................................. 9 復位電路的設(shè)計 .................................................. 9 按鍵電路的設(shè)計 ................................................. 10 模擬球臺電路的設(shè)計 ............................................. 11 譯碼器簡介 .............................................. 11 發(fā)光二極管簡介 ............................................ 13 模擬球拍電路的設(shè)計 ....................................... 14 顯示電路的設(shè)計 ................................................. 14 LCD1602 簡介 .............................................. 15 顯示電路的設(shè)計 ........................................... 16 乒乓游戲機總電路的設(shè)計 ......................................... 16 4 乒乓游戲機的軟件設(shè)計及編程 .......................................... 18 II 主程序的設(shè)計及功能實現(xiàn) ......................................... 19 按鍵組的設(shè)計及功能實現(xiàn) ......................................... 19 球拍模擬子程序 ........................................... 20 暫停 /開始子程序 .......................................... 20 發(fā)球程序的設(shè)計及功能實現(xiàn) ....................................... 20 線路程序的設(shè)計及功能實現(xiàn) ....................................... 21 線路選擇子程序 ........................................... 21 LED 點陣子程序 ............................................ 21 回球程序的設(shè)計及功能實現(xiàn) ....................................... 22 LCD 顯示程序設(shè)計及功能實現(xiàn) ..................................... 23 設(shè)計源程序 ..................................................... 23 5 系統(tǒng)調(diào)試及分析 ...................................................... 24 仿真調(diào)試及分析 ................................................. 24 Proteus 軟件簡介 .......................................... 24 Keil uVision4 軟件簡介 .................................... 25 仿真調(diào)試 ................................................. 25 仿真調(diào)試的結(jié)果分析 ....................................... 27 實物調(diào)試及分析 ................................................. 27 制作實物的過程 ........................................... 27 進行實物調(diào)試 ............................................. 27 實物調(diào)試的結(jié)果分析 ....................................... 30 6 結(jié)論與展望 .......................................................... 31 謝辭（ Acknowledge） ................................................... 32 參考文獻 .............................................................. 33 附錄 1：程序 ........................................................... 34 附錄 2：元件清單 ....................................................... 49 乒乓游戲機設(shè)計 1 1 緒論 本設(shè) 計的研究背景和研究目的 乒乓球，中華人民共和國國球，是一種世界流行的球類體育項目。它的英語官方名稱是“ table tennis”，即“網(wǎng)上桌球”。乒乓球的比賽賽制是以 11 分為一局，采用五局三勝（團體）或七局四勝制（單項）。 在中國，到處可見打乒乓球的人，以學生居多。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人類進入 信息化社會，信息社會的發(fā)展離不開電子產(chǎn)品的進步。通過使用按鍵模擬球拍，發(fā)光二極管模擬乒乓球，進行乒乓球游戲的操作。因為該產(chǎn)品不受運動設(shè)施、空間、場地、環(huán)境等因素的影響，在家即可進行操作。而且該設(shè)計屬于一種益智類設(shè)計，讓人既可以鍛煉身體，也可以鍛煉智力。電子計算機一 代一代的更新的同時，軟件設(shè)計也迅速發(fā)展。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子游戲機進入了次世代，主要有三大游戲機廠商。 如今，大部分益智類游戲機屬于電子游戲機，乒乓游戲機就屬于電子游戲機?，F(xiàn)在制成的游戲機只相當于一個信號發(fā)生器。 乒乓游戲機不僅可以實現(xiàn)人們對乒乓球的熱愛，又可以讓人們在玩耍的同時進行身體鍛煉和智力提高，具有明朗的前景。設(shè)計任務(wù)為： （ 1）使用乒乓游戲機的甲乙雙方各在不同的位置發(fā)球或擊球。游戲者根據(jù)球的位置發(fā)出相應的動作，提前擊球或出界均 判失分。當記分牌清零后，又可開始新的一局比賽。硬件設(shè)計包括 單片機電路、譯碼電路、發(fā)光二極管電路、按鍵電路、顯示電路等電路的設(shè)計 。利用Proteus 軟件對電路進行仿真，最后通過制作實物實現(xiàn)設(shè)計。方案一是基于