基于51单片机与点阵的贪食蛇游戏机开发.doc

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1、基于51单片机与8*8点阵的贪吃蛇游戏机开发12目录1212物理与信息科学学院一、硬件设计1、8*8LED点阵的原理说明本设计采用的点阵显示模块是ARK-SZ411288K，其原理结构图如图1所示。ARK-SZ411288K显示模块是8*8点阵的显示模块，从图1中可以看出，8*8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，则相应的图18*8LED点阵的原理图二极管就亮。ARK-SZ411288K可与CPU直接连接，根据引脚说明，将其各个引脚与相应的I/O口连接。2、LED阵列驱动电路正向点亮一颗LE

2、D，至少也得10~20毫安，若电流不够大，则LED不够亮。而不管是8051的输入/输出口，还是TTL、CMOS的输出端，其高态输出电流都不是很高，不过1~2毫安而已，因此，很难直接高态驱动LED。这时候就需要额外的驱动电路，本设计采用的是74HC595，用74HC595芯片驱动LED有以下特点：速度较快，功耗较小，LED的数目多少随意，既可以控制共阴极的LED显示器，也可以控制共阳极的LED显示器，可以软件控制LED的亮度，还可以在必要的时候关断显示(数据保留)，以减小功耗，并可随时唤醒显示。用它设计的电路，不仅软硬件设计简单，而且功耗低，驱动能力强，占用的I/O口线较少

3、,是一种造价低廉,应用灵活的设计方案。12物理与信息科学学院图274HC595管脚图74HC595内含8位串入、串/并出移位寄存器和8位三态输出锁存器。寄存器和锁存器分别有各自的时钟输入(SCLK和SLCK)，都是上升沿有效。当SCLK从低到高电平跳变时，串行输入数据(SDA)移入寄存器；当SLCK从低到高电平跳变时，寄存器的数据置入锁存器。清除端(CLR)的低电平只对寄存器复位(QS为低电平)，而对锁存器无影响。当输出允许控制（EN）为高电平时,并行输出(Q0～Q7)为高阻态，而串行输出(QS)不受影响。74HC595最多需要5根控制线，即SDA、SCLK、SLCK、C

4、LR和EN。其中CLR可以直接接到高电平，用软件来实现寄存器清零；如果不需要软件改变亮度，EN可以直接接到低电平，而用硬件来改变亮度。把其余三根线和单片机的I/O口相接，即可实现对LED的控制。数据SDA口送入74HC595，在每个SCLK的上升沿，SDA口上的数据移入寄存器，在SCLK的第9个上升沿，数据开始从QS移出。如果把第一个74HC595的QS和第二个74HC595的SDA相接，数据即移入第二个74HC595中，照此一个一个接下去，可接任意多个。数据全部送完后，给SLCK一个上升沿，寄存器中的数据即置入锁存器。此时如果EN为低电平，数据即从并口Q0～Q7输出，把

5、Q0～Q7与LED的8段相接，LED就可以实现显示了。要想软件改变LED的亮度，只需改变EN的占空比就行了[1]。二、软件设计1、主程序工作流程12物理与信息科学学院主程序工作流程如图3所示，系统上电后首先对LED进行初始化，接着对定时器初始化，并启动定时器，接着执行程序主体逻辑，程序主体逻辑执行一遍后检查是否有中断发生。中断源有两个，一个是驱动贪吃蛇自动前行的定时中断，另一个是用户控制贪吃蛇移动方向的键盘中断，任意中断的到来都将改变贪吃蛇的当前状态。若当前没有中断发生，主程序继续判断蛇头是否碰壁或头尾相撞，若是，结束游戏，否则继续执行程序主体循环。图3主程序工作流程2、

6、LED点阵初始化对点阵初始化，先把点阵所有的信息清空，让其不显示任何信息，再在指定的位置显示蛇所处的最初位置和第一个果实的位置。初始化程序如下：voidInit(){for(i=3;i

7、的将要到的下一个LED灯点亮，而蛇尾那个LED灯会灭掉，程序设计时只要将蛇尾那点位置的值传给蛇头下一个位置的值，再改变蛇尾的值即可。而蛇头下一个位置根据蛇头和偏移量来确定，每次上下左右按键决定了蛇步进的偏移量，只要将蛇头的位置加上偏移量的值即得到新的蛇头位置。当蛇头碰到四周的墙壁或者碰到自己的身体，小蛇就立即毙命并结束游戏。4、食物的随机出现食物的出现是一种随机行为，所以必须做一个随机数，而且食物出现的位置不能与蛇的位置相同，也不能超出墙外，否则就要重置食物。这里使用程序中的定时计数器的低八位TL0的数值，由于TL0不断变化，