基于点阵显示的数字转盘式游戏机设计.docVIP

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY 电子技术综合实践报告 题 目：基于点阵显示的数字转盘式游戏机设计 学生姓名： 肖正 学 号： 12111040997 专 业： 电子科学与技术 指导教师： 贺慧勇 2013 年 1月 一、设计内容 3 二、设计理论基础 3 2.1、串口通信原理 3 2.2、通信协议的使用 4 2.3、LED点阵显示的基本原理 4 2.4、其它软硬件理论支持 4 三、硬件结构分析 5 四、软件设计分析 6 4.1、c语言单片机程序设计 7 4.2、VB上位机程序设计 11 注：本文档是在下呕心沥血之作，仅供参考，切勿盗版，更不可用于生产坑害人的老虎机。 一、设计内容 1、游戏玩家在PC机上选择一个幸运数字，再将这个数字通过串口传输至单片机。 单片机接收到该数字后，在LED点阵上显示该数字。 2、在硬件开关点击开始后，数字开始在0~9这10个数字之间循环，循环从幸运数字开始，并经历一个加速过程后，匀速循环。同时将实时数字传递给PC机，PC上该数字的背景颜色变黄，把上一个背景颜色变绿。 3、当按下结束按钮时，单片机循环开始减速，直到循环停止。PC同上显示。 4、判断停止时的数字，并闪烁显示该数字，同时传递一个加钱信号给PC机。 5、通过外部中断0加钱，PC机通过接收加钱信号上一时刻余额来计算并显示当前余额。 等待下一次从PC机输入幸运数字。 二、设计理论基础 2.1、串口通信原理 波特率（Boud Rate）就是在串口通信中每秒能够发送的位数（bits/second）。MSC- 51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。其中，模式0和模式2波特率计算很简单，请同学们参看教科书；模式1和模式3的波特率选择相同，故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。 在串行端口工作于模式1，其波特率将由计时/计数器1来产生，通常设置定时器工作于模式2（自动再加模式）。在此模式下波特率计算公式为： 波特率=（1+SMOD）*晶振频率/（384*（256-TH1）） 其中，SMOD——寄存器PCON的第7位，称为波特率倍增位； TH1——定时器的重载值。 在选择波特率的时候需要考虑两点：首先，系统需要的通信速率。这要根据系统的运作特点，确定通信的频率范围。然后考虑通信时钟误差。使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。为了通信的稳定，我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。 下面举例说明波特率选择过程：假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下，晶振频率为12MHz，设置SMOD=1（即波特率倍增）。则 TH1=256-62500/波特率 根据波特率取值表，我们知道可以选取的波特率有：1200，2400，4800，9600，19200。列计数器重载值，通信误差如下表： 因此，在通信中，最好选用波特率为1200，2400，4800中的一个。 2.2、通信协议的使用  通信协议是通信设备在通信前的约定。单片机、计算机有了协议这种约定，通信双方才能明白对方的意图，以进行下一步动作。 在系统工作过程中，单片机接收到PC机数据信息后，便查找协议，完成相应的操作。 2.3、LED点阵显示的基本原理 8X8点阵LED结构如下图所示： ???? 从图中可以看出，8X8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；要实现显示图形或字体，只需考虑其显示方式。通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。 例如：要实现一根柱形的亮法，如图所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述： 一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。 一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。 2.4、其它软硬件理论支持 其次还需掌握单片机基本原理（主要包括，I/O口数据传输，单片机外部中断0应用）、单片机c语言编程、VB上位机制作、proteus仿真软件应用、串口调试助手应用。 三、硬件结构分析 图1 单片机硬件设计图 图1为硬件设计图，P2口输出点阵列选定信号，P0口输出列点亮信号。Coins开关通过外部中断0的I/O口对系统充值，每次加钱一元。Start和stop分别为开始和停止控制键。RP