电子综合设计——基于单片机的乒乓球游戏系统的设计
基于单片机的乒乓球发球机构设计及运动仿真
题目：基于单片机的乒乓球发球机构设计及运动仿真
（英文）：Mechanism Design and Movement Simulation of Table Tennis Serving Machine Based on Single-chip
院别：机电学院
专业：机械电子工程
姓名：
随着乒乓球这项运动的广泛开展，使用乒乓球发球机进行辅助训练也越来越普及，因为发球机能代替许多对手之间练习中所练不到的东西。例如对于高水平的选手，使用乒乓球发球机练习具有极其重要、积极作用。很多人都知道在运动队有一种练习叫多球练习,即通过陪练员或教练员亲自挥拍，将一个一个的乒乓球发到对方台面，运动员连续击球不断,提高练习强度，使运动员的相持能力增强，另外也可作为一种体能训练,但由于是人手发球，速度及频率始终会有一个极点，而且教练员长时间发多球也不可能，所以选用发球机来代替就会事半功倍，虽然它没有人手发球的千变万化的效果，但由于它是机械的东西，速度及频率都可以调节到快于正常打球的极限，而且是一个连续过程，这些是人手发多球所做不到的。对初学者来讲，使用乒乓球发球机练习也具有不可忽视的功效。刚开始学打球的时候，由于击球动作不正确,所以不是您将球打出界就是我将球打下网，捡球的时间比真正在台上练球的时间还要多，所以要提高技术水平就会很慢，而且也会削弱自己打乒乓球的兴趣,但使用发球机作为辅助训练，效果就会大不一样。开始的时候,把发球机的出球速度和频率都调节慢一点，弧度稍调高一点。发球机发出的落点也是从单一定点开始,然后到半台，最后到全台两点。对旋转球的练习也是同一道理,开始的时候练习打上旋球,掌握好了以后慢慢开始练打下旋球、左侧旋、右侧旋等各种旋转的球，通过这样循序渐进,您的球技也自然会有很大的进步。大家都知道过去练武术的人,其中练一项打沙袋，开始袋里装的是幼沙，再是粗沙，最后是坚硬的石头。曾有记载,香港已故武打明星李小龙中国功夫练得炉火纯青，扬威国际,他的练习方法其中有一项就是与机械练拳器对打，虽然它不是一个有智慧的东西，但它的击拳速度，力量都高于一般对手，能征服它,说明您功夫到家。用发球机练习也是这个道理。只有运用高于和难于自己能应付的训练手段,技术水平才会提高得快。使用乒乓球发球机辅助练习可以说是帮助运动员提高技术水平多种途径之一。
基于单片机的乒乓球发球机设计
基于单片机的乒乓球发球机设计乒乓球是一项广受欢迎的体育运动，对于提高反应速度和手眼协调能力有很大帮助。
在乒乓球训练中，发球是一项基础且重要的技术。
然而，手动发球不仅效率低下，而且球的飞行轨迹和速度也不够稳定。
因此，设计一款基于单片机的乒乓球发球机，可以实现高效且稳定的发球，提高训练效率。
单片机是一种集成度高的微型计算机，广泛应用于各种自动化设备和智能化仪器。
通过编程，单片机可以实现对输入信号的处理和控制，进而实现特定的功能。
在乒乓球发球机设计中，单片机主要负责接收用户的发球信号，并控制发球机的电机驱动，实现自动发球。
基于单片机的乒乓球发球机主要包括以下几部分：单片机控制电路、电机驱动电路、电源电路以及相关程序算法。
选用常见的8051系列单片机作为主控芯片，接收用户的发球信号，并输出控制信号给电机驱动电路。
根据控制信号，电机驱动电路实现对电机的控制，进而实现球台的自动发球。
为整个系统提供稳定的工作电压，确保系统的正常运行。
基于C语言编写程序，实现以下功能： a)接收用户的发球信号，并进行处理； b)根据处理结果，输出控制信号给电机驱动电路； c)监测电机工作状态，确保发球过程的安全性。
基于单片机的乒乓球发球机具有以下主要功能和特点：可调节发球速度：根据用户需求，可以在一定范围内调节发球机的发球速度，实现从慢到快的训练效果。
高稳定度：得益于单片机的精确控制，发球机的球速稳定度较高，确保了训练的质量。
自动计时：内置计时器功能，可以自动记录发球时间和统计接球次数，方便用户掌握训练进度。
安全可靠：在发球过程中，一旦出现异常情况，如卡球、电机故障等，系统会自动停机并发出警报，确保用户的安全。
基于单片机的乒乓球发球机在乒乓球训练中具有显著的应用效果。
以下是其与手工发球相比的优点：提高训练效率：通过自动发球，节省了手动发球的时间和精力，同时避免了因疲劳导致的发球质量下降。
精确控制：通过单片机对电机进行精确控制，使得球的飞行轨迹更加稳定，更利于球员的接球练习。
电子技术课程设计乒乓球游戏机
电子技术课程设计乒乓球游戏机
包括题目、任务要求、系统设计、操作用户界面设计、单片机程序设计、程序流程图、实验结果等部分。
二、任务要求
1.硬件系统
(1)硬件系统的组成：硬件主要由9个8*8的LED显示屏，2个按键盘，1个电源、1个继电器等组成；
(2)LED显示屏：有9块8*8点阵LED屏，用来显示乒乓球游戏的界面；
(3)按键盘：用于接受用户的按键输入，当用户有相应动作时，发出控制信号；
(4)电源：电源给系统提供相应的电力；
2.软件模块
(1)内核模块：内核模块由单片机程序设计，接收用户的按键输入，确定游戏运行的状态；
(2)操作用户界面模块：其功能是负责处理和游戏有关的界面显示，将单片机发出的控制信号转换为相应界面显示；
三、系统设计
1.硬件设计
(1)乒乓球游戏机的硬件系统：由9个8*8的LED显示屏，2个按键盘，1个电源、1个继电器组成，以单片机为控制核心；
(2)LED显示屏：由9块8*8点阵LED屏组成，每块LED显示屏通过24个数据线与单片机连接，同时接通电源，实现LED显示屏的控制；。
基于单片机的乒乓球游戏机设计方案
基于单片机的乒乓球游戏机设计1、系统方案乒乓球比赛是由甲乙双方参赛，再加上裁判的三人游戏。
乒乓球比赛模拟机是一种用发光二极管模拟乒乓球运动的电子游戏机，同时可以容纳三人玩耍。
1. 用8个LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置。
其中一只点亮的LED指示球的当前位置。
点亮的LED依次从左到右，或从右到左移动，其移动速度应能进行调节。
2. 当球（点亮的那只LED）运动到某方德最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球，若击中则使球向相反方向移动，若未击中，则对方得一分。
3. 一方得分时，电路自动响铃3s，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
4. 设置自动计分电路。
甲乙双方各用两位数码管进行计分显示，每记满11分为1局。
最好考虑双方各10分之后，领先2分者为胜。
5. 甲乙双方各设置一个发光二极管表示拥有发球权，每得2分自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才能有效。
2、硬件设计原理图如下：3、单片机软件设计1、首先是系统初始化：InitTimer(); //初始化定时器EA=1; //全局中断开关TR0=0;TR1=0;ET0=1; //开启定时器0ET1=1;EX0=0;EX1=0;2、中断服务程序void timer1(void) interrupt 3 //用于产生报警信号{TH1=0x4c;TL1=0x00; //50msTR1=1;count_1miao++;if(count_1miao==60){count_1miao=0;flag_1miao=1;ALAM=1;TR1=0;}}3、数码管程序/*****显示分数子程序*****/void Disp_score(void) //显示温度{P0=LEDData[scoreL/10];P2=0x7F;Delay(200);P2=0xFF;P0=LEDData[scoreL%10];P2=0xBF;Delay(200);P2=0xFF;P0=LEDData[scoreR/10];P2=0xDF;Delay(200);P2=0xFF;P0=LEDData[scoreR%10];P2=0xEF;Delay(200);P2=0xFF;}4、核心算法程序if((start==0)&&(run==0)&&flag_1miao==1) //停止状态下，控下start键{Disp_score(); //调用数码管显示{if(start==0) //开始按键按下{if(((scoreL==11)&&(scoreR<10))||((scoreR==11)&&(s coreL<10))||((scoreL>11)&&(scoreL-scoreR==2))||((scoreR>11)&(scoreR-scoreL==2)))// 判断左右方到11，另一方小于10，或者大于12，两方差大于2，这局结束{TR1=0;ALAM=1;scoreL=0;scoreR=0;}run=1; // 运行标志位置1jiqiu_l=0;jiqiu_r=7;zongjiqiushu=0;if((scoreL+scoreR)%4<=1) //所得分数和4取余，（比如1+1和为2和4取余余数为2大于1）余数小于1就是左侧发球，大于一就是右侧发球，就是每侧发球两次，L_R=0;elseL_R=1;if(L_R==0){countt0=0;P1=PPQdata[0];EX0=1;EX1=0;}else{countt0=7;P1=PPQdata[7];EX0=0;EX1=1;}}}}4、proteus仿真设计Proteus软件是一款应用比较广泛的工具，它可以在没有硬件平台的基础上通过自身的软件仿真出硬件平台的运行情况，这样就可以通过软件仿真来验证我们设计的方案有没有问题，如果有问题，可以重新选择器件，连接器件，直到达到我们设定的目的，避免我们搭建实物的时候，如果当初选择的方案有问题，我们器件都已经焊接好了，再去卸载下去，再去焊接新的方案的器件，测试，这样会浪费人力和物力，也给开发者带来一定困惑，Proteus仿真软件就很好的解决这个问题，我们在设计之初，就使用该软件进行模拟仿真，测试，选择满足我们设计的最优方案。
基于单片机的乒乓游戏
基于单⽚机的乒乓游戏“乒乓球游戏”程序设计说明1程序设计思路STC板⼦上，最基础的功能就是数码管显⽰，LED灯显⽰和按键控制了，所以这⾥我们将这三个基础功能集合在⼀起，利⽤它们设计⼀个游戏出来，就是乒乓球游戏。
乒乓球游戏电路连接⽰意图本实验的设计包括两个关键点：其⼀，如何让LED灯和数码管同时显⽰内容。
其⼆，如何当前状态的不同和按键的不同来判断是什么情况的发⽣。
本程序使⽤了⼀个定时器: T0。
T0：设置为0.1ms中断⼀次，⽤来显⽰数码管和LED上的内容，程序中有个i变量是⼀个状态变量，分别对应着四种状态：为0时是开球⽅是选⼿1（左边）的状态，为1时是开球⽅是选⼿2（右边）的状态，为2时是等待开球的状态，为3时是⽐赛结束的状态。
还有⼀些⽤于分频的变量，因为定时器0的中断频率是⼀定的，分频长度的不同，可以得到不同速度的内容的显⽰。
根据i值的不同，会有相应的内容显⽰。
2 程序相关使⽤到的寄存器说明（⽂档后有说明，也可查数据⼿册）2.1 定时器0相关寄存器设置TMOD=0x01;//定时器0，⽅式1EA=1;//打开总的中断ET0=1;//开启定时器0中断TH0=(65535-100)/256;//定时器初值0.1毫秒TL0=(65535-100)%256;TR0=1;//启动定时器3程序设计框架及关键实现说明3.1 宏定义#define Check_Time 3000 //按键消抖的周期#define Min_time 2000 //按键识别被为按下时检测到的最少次数3.2全局变量(1) uchar show_w1,show_w2,show_w3,show_w4,show_w5,show_w6,show_w7,show_w8;//,show_wi是数码管上数字显⽰(2) uchar flag,count,v,s;//flag⽤来分频所⽤和位选下标所⽤，count也⽤于分频，v:s是局⽐分(3) uchar duanxuan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40,0x00}; //段选，显⽰0-f(4) uchar weixuan[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07};//位选(5) uint i;//状态参数，0表⽰左边开球，1表⽰右边开球，2表⽰等待开球，3表⽰⽐赛结束(6) uint P1score,P2score; //分别是左边和右边的分数(7) uint shfitcounter; //分频所⽤的变量(8) uchar G_value; //LED显⽰3.3函数：(1)void Init(); //初始化函数(2)void Delay_1ms(uint t); //延时函数(3)void timer0() interrupt 1; //定时器0中断函数(4)void main(); //主函数●消抖检测：每500us检测⼀次，75次为⼀个周期，若检测到按下的次数超过周期的2/3则认为按键按下。
基于51单片机的乒乓游戏机设计-毕业设计
基于51单片机的乒乓游戏机设计基于51单片机的乒乓游戏机设计目录1 绪论 (1)1.1 本设计的研究背景和研究目的 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 本设计的任务和设计方法 (2)1.3.1 设计任务 (2)1.3.2 设计方法 (2)2 乒乓游戏机设计方案 (3)2.1 基于单片机的乒乓游戏机设计 (3)2.1.1 硬件设计 (3)2.1.2 软件设计 (4)2.2 基于FPGA的乒乓游戏机设计 (4)2.3 方案比较与选择 (5)3硬件电路的设计 (6)3.1 硬件核心电路选择 (6)3.1.1 单片机STC89C51简介 (6)3.1.2 单片机端口分配 (6)3.2 电源电路的设计 (8)3.3 时钟电路的设计 (9)3.4 复位电路的设计 (9)3.5 按键电路的设计 (10)3.6 模拟球台电路的设计 (11)3.6.1 译码器简介 (11)3.6.2发光二极管简介 (13)3.6.3 模拟球拍电路的设计 (14)3.7 显示电路的设计 (14)3.7.1 LCD1602简介 (15)3.7.2 显示电路的设计 (16)I3.8 乒乓游戏机总电路的设计 (16)4 乒乓游戏机的软件设计及编程 (18)4.1 主程序的设计及功能实现 (19)4.2 按键组的设计及功能实现 (19)4.2.1 球拍模拟子程序 (20)4.2.2 暂停/开始子程序 (20)4.3 发球程序的设计及功能实现 (20)4.4 线路程序的设计及功能实现 (21)4.4.1 线路选择子程序 (21)4.4.2 LED点阵子程序 (21)4.5 回球程序的设计及功能实现 (22)4.6 LCD显示程序设计及功能实现 (23)4.7 设计源程序 (23)5 系统调试及分析 (24)5.1 仿真调试及分析 (24)5.1.1 Proteus软件简介 (24)5.1.2 Keil uVision4软件简介 (25)5.1.3 仿真调试 (25)5.1.4 仿真调试的结果分析 (27)5.2 实物调试及分析 (27)5.2.1 制作实物的过程 (27)5.2.2 进行实物调试 (27)5.2.3 实物调试的结果分析 (30)6 结论与展望 (31)谢辞（Acknowledge） (32)参考文献 (33)附录1：程序 (34)附录2：元件清单 (49)II基于51单片机的乒乓游戏机设计III乒乓游戏机设计1 绪论1.1 本设计的研究背景和研究目的乒乓球，中华人民共和国国球，是一种世界流行的球类体育项目。
电子技术乒乓球比赛游戏机课程设计
1绪论1.1选题背景1.1.1 课题目的及意义本次课程设计的内容是独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计，采用EWB 电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。
通过这次课程设计让我们了解和熟悉了乒乓球游戏机的原理和Multisim仿真设计软件的操作，也让我们加深了解了对双向移位寄存器、双D触发器及、加法器及逻辑门电路的一些实际用途，并将理论与实践相结合。
1.1.2 课题的内容和要求独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计，采用EWB电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。
课程设计具体内容如下：乒乓球比赛是由甲乙双方参赛，加上裁判的三人游戏（也可以不用裁判），乒乓球比赛模拟机是用发光二极管（LED）模拟乒乓球乒乓球比赛模拟机框图设计要求：1、基本部分(1) 至少用8个LED排成直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一个点亮的LED（乒乓球）依次从左到右，或从由到左移动，“球”的移动速度能由时钟电路调节。
(2) 当球（被点亮的那只LED）移动到某方的最后一位时，参赛者应该果断按下自己的按扭使“球”转向，即表示启动球拍击中，若行动迟缓或超前，表示未击中或违规，则对方得一分。
(3) 设计自动记分电路，甲乙双方各用一位数码管显示得分，每记满9分为一局。
2、发挥部分(选做)(1) 甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权，每得5分自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才能有效。
(2) 发球次数能由一位数码管显示。
(3) 一方得分，电路自动响铃3秒，此期间发球无效，等铃声停止后方可比赛。
课题任务要求1、画出总体设计框图，以说明乒乓球比赛游戏机由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。
并以文字对原理作辅助说明。
2、设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
乒乓球游戏模拟器设计
基于MCS51单片机的乒乓球游戏模拟器设计学号：2008301200114姓名：李越目录1.摘要 (3)2.设计思路 (3)2.1乒乓球游戏规则 (3)2.2根据设计功能，设计思路如下 (3)3.硬件电路设计 (3)3.1AEDK5196ET实验系统的配置 (3)3.2部分的硬件连接图： (4)3.3实验系统布局图 (4)3.4硬件定时 (5)4.软件设计 (5)4.1设计流程图如下： (5)4.2软件设计说明 (7)4.3实验代码： (7)5.结束语 (14)6.参考文献 (14)1.摘要：利用单片机中的定时器、IO接口、中断系统等资源，设计一个乒乓球游戏，利用单片机设计具有系统简单易懂，易于操作的优点。
2.设计思路：用8个LED二极管的来回滚动显示模拟乒乓球的来回运动。
比赛双方用开关（K1和K8）控制发球与接球，当球运动至接球方时，接球方立即改变开关状态，“击球”使球“弹回”发球方一侧。
如此周而复始，直至在规定的击球时间内有一方未能完成击球动作，从而对方得一分；然后继续比赛。
2.1乒乓球游戏规则：（1）．采用两个开关作为击球键。
（2）．发球采用一球轮换制。
（3）．采用11分制，三局两胜制。
（4）. 采用P1口模拟球的移动。
2.2根据设计功能，设计思路如下：（1）由P1口控制，用LED灯模拟乒乓球运动。
(2)球以每0.5s滚过1个LED的速度移动,回球需在球到达后的0.5s内进行(按下按钮)，否则按失球计。
(3)球未到达提前按下按钮不起回球作用。
（4）当计满到十一分时结束当前局比赛，并熄灭所有LED发光管。
（5）设定5局3胜制，比赛结束八段码显示胜负局数。
3.硬件电路设计3.1AEDK5196ET实验系统的配置AEDK5196ET实验系统可以在串行模式和独立运行模式二种模式工作，本实验让它工作在串行模式下。
将K9的短路套插向51端，用实验机配套的串行通讯电缆，将9芯电缆的一端与实验机上的J9（9芯插座）相连，另一端与PC机的串行口相连。
数电课设乒乓球游戏机电路设计
数电课设乒乓球游戏机电路设计引言乒乓球游戏机是一种非常受欢迎的电子游戏设备，通过模拟真实的乒乓球游戏，带给玩家极佳的游戏体验。
本文将详细介绍乒乓球游戏机的电路设计方案，包括硬件电路和软件设计，并对电路的工作原理进行了详细的分析与解释。
一、硬件电路设计1.中央处理器（CPU）：采用单片机AT89S52来实现游戏机的计算和控制功能。
AT89S52是一款8051系列的单片机，具有丰富的外设接口和强大的计算能力，非常适合用于游戏机的控制处理。
2.显示屏：采用1602液晶显示屏进行游戏画面的显示。
液晶显示屏具有功耗低、分辨率高等优点，非常适合用于游戏机的显示。
3.输入设备：包括2个操纵杆和4个按钮。
操纵杆用于控制球拍的移动，按钮用于控制游戏的开始和重置等功能。
4.声音输出：采用蜂鸣器进行游戏音效的输出。
通过控制蜂鸣器的频率和占空比，可以实现不同的音效效果。
5.电源供应：采用直流电源供应电路，将市电的交流电转换为游戏机所需的直流电。
同时还需要设计适当的保护电路，以确保游戏机的正常工作和安全使用。
二、软件设计1.游戏控制：通过编程实现游戏逻辑的控制。
主要包括乒乓球的运动轨迹、球拍的移动控制和判定游戏胜负等。
2.输入处理：通过编程读取操纵杆和按钮的输入信号，实时更新球拍的位置和游戏开始、重置等状态。
3.显示处理：通过编程实现游戏画面的实时显示。
包括乒乓球的位置、球拍的位置、分数和时间等信息的显示。
4.音效控制：通过编程控制蜂鸣器的频率和占空比，实现游戏音效的输出。
根据游戏状态不同，可以播放不同的音效，增加游戏的乐趣和真实感。
三、电路工作原理在乒乓球游戏机的电路设计中，中央处理器（CPU）起着核心的作用，负责处理游戏的逻辑、控制输入输出和保护电路等。
具体工作原理如下：1.CPU通过与输入设备的接口连接，实时读取操纵杆和按钮的输入信号。
根据不同的输入信号，CPU更新球拍的位置和游戏状态。
2.CPU通过与液晶显示屏和蜂鸣器的接口连接，实时控制液晶显示屏和蜂鸣器的输出。
基于单片机的乒乓球发球器设计--开题报告
[9]李永东.交流电机数字控制系统[M].北京：机械工业出版社，2015：1-247.
[10]周彬.电动机控制与变频技术[M].重庆：重庆大学出版社，2019：1-418.
[11]Lu Lixin，Shen Deshua，Li Guiqin. Acquisition and Control Systems of Distributed Data Based on STM32 [M]. Beijing: Press of Electronics Industry. 2016:299-323.
[12] Peng Wei, Huang Ke, Design of the Data Acquisition System Based on STM32[M].Beijing: Press of Electronics Industry. 2016:299-323.
[13] Ding Yuanjie.STM32 FAST-START DEVELOPMENT PLATFORM[M]. Beijing:China Machine Press .2015:45-51.
（2）传感器单元：在发球过程中，我们需要感应到有人体到发球区域后再进行发球。对人体的感应我们采用了红外传感器。这种传感器具有反应灵敏，执行效率高，可靠性好的特点，能够有效地检测人体是否到发球区域。
（3）电机控制：对于电机的控制，我们采用继电器控制。继电器控制能够有效的将控制单元和大功率器件有效的在物理上进行隔离，既保证了控制系统的稳定，也保证了大功率原件的正常工作。
[14] Atmel Corporation．The Design of STM32 Embedded Data Gathering Control System Based on GPRS Network[M].AtmelCorporation .2013.
基于单片机控制的乒乓球训练系统的设计
基于单片机控制的乒乓球训练系统的设计摘要:近年来,基于单片机的开发系统在我们生活中已经屡见不鲜了,单片机的自动控制化我们受益颇多,研究单片机的热度依旧不减,而生活中的产品也大多利用到单片机,本系统是基于单片机的乒乓球训练系统,乒乓球是我们的国球,乒乓球的辅助训练器材在市场上还很少见,所以该项目的研究很有发展前景,本文主要介绍该项目的结构设计、器件的使用以及此项目具体的实现过程。
关键词:51单片机传感器自动控制译码器编码器单片机(亦称微控制器)。
即这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。
因为它体积小,通常都藏在被控系统的“肚子”里。
它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
随着国民生产水平的提高,人们的生活水平得到很大提高,已经不再是温饱问题,而是上升到精神文化生活,养生、健康成为21世纪的主题,本项目以人们的健康喜好为理念,提出并设计一套体育锻炼辅助设备,基于该点做出的乒乓球训练辅助系统,主要分为传感器、单片机控制、显示三大部分,主要以单片机为核心的控制系统。
1 系统的结构组成该项目主要由传感器和高亮度发光二极管部分、数码管显示部分以及单片机主控制部分3部分组成,传感器和高亮度发光二极管部分是将乒乓球案划分九个区域(是根据一般训练的要求设定的),每个区域都是由高亮度发光灯和压电传感器及周围接口电路等组成,通过单片机系统控制随机点亮1/9的发光区,此时当乒乓球应敲击亮灯的区域,如能准确的击中亮灯区则显示击中,否则不中,每个区均是如此。
数码管显示部分是由两个LG5641AH数码管组和两个74LS373组成,一组显示发出信号的总数,另一组显示击中信号的次数。
单片机主控制部分是选用AT89C51芯片及相关接口电路,如单片机的最小控制系统,单片机与传感器部分的接口,单片机与数码显示部分的接口等。
基于单片机的乒乓球游戏系统设计
基于单片机的乒乓球游戏系统的设计姓名：学号：专业班级：院（系）：设计时间：设计地点：目录一、题目要求…………………………………………………………………………二、方案设计…………………………………………………………………………三、硬件原理…………………………………………………………………………四、软件设计…………………………………………………………………………五、结论与体会………………………………………………………………………附：硬件原理图基于单片机的乒乓球游戏系统的设计一、题目要求以STC12C5410AD单片机为核心设计一款“乒乓球游戏机”。
用8支连续排列的发光二极管，通过发光二极管的依次点亮代表乒乓球的运动。
再用2个按键模拟左右2个球拍，键按下代表球拍击球。
“左拍”按下可使发光二极管从左向右依次点亮，模拟乒乓球从左向右飞来；反之，“右拍”按下则可使发光二极管从右向左依次点亮，代表球从右向左运动。
本游戏供两人玩，以一方按键（发球）开始，这时乒乓球就向对方运动，接球方应在乒乓球到达终点之前击球。
如果击球时机合适，则把球击回，否则就算失误，由对方重新发球。
在游戏过程中用LED数码管显示双方比分。
二、方案设计(1) 本游戏开始时球在左方甲手中，数码管显示双方最初比分00。
(2)当甲方按下按键T1时，球开始往右边移动，此时8位LED灯从左至右逐次点亮。
乒乓球移动速度是固定的，每0.5S左右的速度移动一位。
(3)若接球方乙提前或迟后按下按键T2击球，则判已失误，由甲得分，乒乓球停止运动（发光二极管熄灭），数码管显示得分。
球重新回到甲手中，由甲方再次发球，游戏进入下一回合。
(4)若接球方乙击球时机合适，即在LED灯到达最右端之前按下按键T2，则把球击回，LED灯即刻以0.5S每位左右的速度从右向左依次移动，等待甲方接球。
若甲方接球失误，则判乙方得分，乒乓球停止运动（LED灯灭），数码管显示得分。
球回到乙方手中，由乙方发球，游戏继续，开始进入下一回合。
基于单片机控制的乒乓球训练系统的设计
工 程 技 术单片机(亦称微控制器)。
即这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。
因为它体积小,通常都藏在被控系统的“肚子”里。
它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
随着国民生产水平的提高,人们的生活水平得到很大提高,已经不再是温饱问题,而是上升到精神文化生活,养生、健康成为21世纪的主题,本项目以人们的健康喜好为理念,提出并设计一套体育锻炼辅助设备,基于该点做出的乒乓球训练辅助系统,主要分为传感器、单片机控制、显示三大部分,主要以单片机为核心的控制系统。
1 系统的结构组成该项目主要由传感器和高亮度发光二极管部分、数码管显示部分以及单片机主控制部分3部分组成,传感器和高亮度发光二极管部分是将乒乓球案划分九个区域(是根据一般训练的要求设定的),每个区域都是由高亮度发光灯和压电传感器及周围接口电路等组成,通过单片机系统控制随机点亮1/9的发光区,此时当乒乓球应敲击亮灯的区域,如能准确的击中亮灯区则显示击中,否则不中,每个区均是如此。
数码管显示部分是由两个LG5641A H数码管组和两个74LS373组成,一组显示发出信号的总数,另一组显示击中信号的次数。
单片机主控制部分是选用AT89C51芯片及相关接口电路,如单片机的最小控制系统,单片机与传感器部分的接口,单片机与数码显示部分的接口等。
1.1数码显示部分的设计本项目里数码显示部分主要用到的器件有74LS373两个、数码管LG5641AH两组。
这一部分需要注意的是74LS373的各引脚的排布,也可以选用74LS573两者只是引脚排布不同,其他无大的差别,当三态允许控制端OE为低电平时,O0—O7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线,所以OE需接低电平。
LE为锁存允许端,总线通过控制该端来选择哪个芯片工作。
1.2传感器部分电路该项目中的传感器是选择简单的压电片,成本很低,在总造价上很低的主要原因是传感器成本低,因为本项目对信号的要求比较低,只需高低电平信号就可以,所以压电片就可以满足,压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料(石英晶体和压电陶瓷)的压电效应。
电子综合设计 基于单片机的乒乓球游戏系统的设计
电子综合设计报告书——基于单片机的乒乓球游戏系统的设计1.引言1.1设计背景众所周知，在日常娱乐生活中，智能化的娱乐产品非常流行。
单片机具有功能强、可靠性高、使用方便、体积小及重量轻等优点。
国外已广泛应用于自动化控制的各个领域。
近年来，国内的单片机技术与产品开发应用方面的发展也很快，各种电子产品已越来越多地采用单片机控制系统且性价比高。
本次课程设计我们从实用的角度以AT89C51单片机为核心设计了一种智能“乒乓球”游戏机。
乒乓球是中国的国球，在中国拥有众多的喜爱者。
此次设计不仅融入了现实比赛的娱乐性，更结合了传统的电子产品的小巧和便携性。
本系统由AT89C51单片机，LCD显示屏，按键等组成系统。
以51系列单片机为中心控制器件，用液晶显示器来模拟乒乓球的运动，实现2人游戏，乒乓球的运动速度分级可调，能显示游戏比分，有击、接球的声音效果等，还可以扩展开、关机音乐，语音对话功能等。
1.2功能说明本次设计的乒乓球游戏机是以AT89C51单片机为核心的，选用12864-12型LCD显示屏，通过LCD显示点阵依来模拟乒乓球的运动。
设计中选用了左右各3个游戏按键来模拟球拍和方向选择判断，其中两个键模拟左右2个球拍，按下代表球拍击球。
“左拍”按下可使LCD点阵从左向右依次点亮，如图乒乓球从左向右飞来；反之，“右拍”按下则可使LCD点阵从右向左依次点亮，代表球从右向在运动。
而第三个键则作为方向选择键，可增加游戏的趣味性。
本游戏供一到两人玩，以一方按键（发球）开始，这时乒乓球就向对方运动，接球方应在乒乓球到达终点之前击球。
如果击球时机合适，则把球击回，算得分；否则就算失误，由对方重新发球。
游戏过程中，LCD显示屏上还要显示双方比分。
对游戏实现方法做如下说明：（1）乒乓球移动速度是可调的，通过拨盘开关可实现改变乒乓球移动速度；（2）接球方的接球动作应在球到达本方最后一位LCD点阵之前发出，若接球成功则球向相反方向运动，接球方得分，乒乓球移动到最后一位后停止运动，此后接球方变为发球方，游戏继续；（3）如果接球方提前或迟后击球，则接球方失误，双方都不得分，乒乓球停止运动，LCD显示屏上显示得分，原发球方重新发球，游戏继续。
基于VHDL的乒乓球游戏机设计
李园园《基于VHDL的乒乓球游戏机设计》第1页共23页1引言EDA（ Electronic Design Automation ，电子设计自动化）技术是现代电子工程领域的一门新技术。
它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。
ED/技术的发张和推广应用极大地推动了电子工业的发展。
EDA技术就是以计算机为工具，在EDA软件平台上，对以硬件描述语言VHD为系统逻辑描述手段完成的设计文件自动地完成逻辑编译，逻辑化简，逻辑分割，逻辑综合及优化，逻辑布局布线，逻辑仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译，逻辑映射和编程下载等工作。
设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言来完成对系统硬件功能的描述，在ED/工具的帮助下就可以得到最后的设计结果⑴。
近年来，集成电路制造技术的快速发展，一方面促进了相应设计技术的发展，另一方面也对设计技术提出了更高的要求。
当前集成电路设计，面临着功能强、性能好、规模大、成本低、设计周期短等一系列要求和挑战，这些要求和挑战引起了集成电路设计方法的全面革新。
当今，以行为设计为主要标志的新一代数字系统设计理论已形成并得到发展。
在集成电路的数字系统的系统级设计中，VHDL硬件描述语言构造的描述模型优化设计，有利于高效利用设计空间，实现设计结构的精确分析，使芯片资源得以充分利用。
1.1课题的背景、目的20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
而休闲时间越来越少的人们越来越没太多的时间出去搞户外活动，于是众多电子游戏相应而出，成为大家的娱乐节目。
因此设计了这个两人的乒乓球游戏。
而电子信息类产品的开发明显地出现了两个特点：一是开发产品的复杂程度加深；二是开发产品的上市时限紧迫。
而伴随着如上两个特点的产生，相应的出现了设计上的两个问题。
单片机课程设计 玩乒乓球
1引言单片机作为微型计算机发展的一个重要分支,以其高可靠、高性能价格比、低电压、低功耗等优势，赢得了广泛的应用。
单片机是一门实用性很强的应用学科，在目前和今后相当长的一段时间内仍有着广泛的应用前景。
作为自动化专业的学生，更应该熟练掌握各种电路编辑软件，作为专业必需的技能更要及时地对这一类软件的更新版本进行学习，其日趋强大的功能是对我们专业技能的补充。
之前由于培养过自己的动手能力，在本次课程设计中，本人使用单片机作为这次作业的核心。
课程设计通过使用90C51单片机和共阳极二位数码管，综合应用基础电子电路和单片机的知识，来实现该电路的制作。
通过实际程序设计和调试，逐步掌握块化程序设计方法和调试技术，通过课程设计，掌握一单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法，通过完成一个包括电路设计和程序设计开发的完整过程，了解开发单片机应用系统的全过程，为今后从事相应工作打下基础。
2 设计方案及原理2.1 题目要求8支连续排列的发光二极管，发光二极管的依次点亮代表乒乓球的运动。
用两个按键模拟左右两个球拍，键按下代表球拍击球。
“左拍”按下可使发光二极管从左向右依次点亮，如同乒乓球从左向右飞来；反之，“右拍”按下则可使发光二极管从右向左依次点亮，代表乒乓球从右向左运动。
本游戏供两人玩耍，以一方按键开始，这时“乒乓球”就向对方运动，接球方应在“乒乓球”到达终点时刻击球。
如击球时机合适，则把球击回，算得分；否则就算失误，由对方重新发球。
在游戏过程中，以LED显示器显示双方比分。
2.2 题目分析(1) “乒乓球”移动速度是固定的，假定每秒钟移动1位LED。
(2) 在“乒乓球”移位一次的过程中，进行50次测试，查询接球方是否有击球动作。
(3) 接球方的击球动作应发生在“乒乓球”到达最后一位LED1秒钟时间之内。
如接球方在此1秒钟时间之内按键，则接球成功，接球方得分。
“乒乓球”转为相反方向运动。
此后，原接球方变为发球方，原发球方变为接球方。
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电子综合设计报告书——基于单片机的乒乓球游戏系统的设计1.引言1.1设计背景众所周知，在日常娱乐生活中，智能化的娱乐产品非常流行。
单片机具有功能强、可靠性高、使用方便、体积小及重量轻等优点。
国外已广泛应用于自动化控制的各个领域。
近年来，国内的单片机技术与产品开发应用方面的发展也很快，各种电子产品已越来越多地采用单片机控制系统且性价比高。
本次课程设计我们从实用的角度以AT89C51单片机为核心设计了一种智能“乒乓球”游戏机。
乒乓球是中国的国球，在中国拥有众多的喜爱者。
此次设计不仅融入了现实比赛的娱乐性，更结合了传统的电子产品的小巧和便携性。
本系统由AT89C51单片机，LCD显示屏，按键等组成系统。
以51系列单片机为中心控制器件，用液晶显示器来模拟乒乓球的运动，实现2人游戏，乒乓球的运动速度分级可调，能显示游戏比分，有击、接球的声音效果等，还可以扩展开、关机音乐，语音对话功能等。
1.2功能说明本次设计的乒乓球游戏机是以AT89C51单片机为核心的，选用12864-12型LCD显示屏，通过LCD显示点阵依来模拟乒乓球的运动。
设计中选用了左右各3个游戏按键来模拟球拍和方向选择判断，其中两个键模拟左右2个球拍，按下代表球拍击球。
“左拍”按下可使LCD点阵从左向右依次点亮，如图乒乓球从左向右飞来；反之，“右拍”按下则可使LCD点阵从右向左依次点亮，代表球从右向在运动。
而第三个键则作为方向选择键，可增加游戏的趣味性。
本游戏供一到两人玩，以一方按键（发球）开始，这时乒乓球就向对方运动，接球方应在乒乓球到达终点之前击球。
如果击球时机合适，则把球击回，算得分；否则就算失误，由对方重新发球。
游戏过程中，LCD显示屏上还要显示双方比分。
对游戏实现方法做如下说明：（1）乒乓球移动速度是可调的，通过拨盘开关可实现改变乒乓球移动速度；（2）接球方的接球动作应在球到达本方最后一位LCD点阵之前发出，若接球成功则球向相反方向运动，接球方得分，乒乓球移动到最后一位后停止运动，此后接球方变为发球方，游戏继续；（3）如果接球方提前或迟后击球，则接球方失误，双方都不得分，乒乓球停止运动，LCD显示屏上显示得分，原发球方重新发球，游戏继续。
2．设计要求2.1基本要求1．设计内容采用LCD液晶显示，51单片机为中心控制器件来模拟乒乓球的运动。
2．基本要求必须实现2人单打游戏，要求实现乒乓球的来回运动，能显示比分。
3. 提高要求要求实现4人双打游戏，乒乓球的速度分级可调，能显示双方的比分和局数，可开关复位，有击球，接球的声音效果等。
4. 扩展要求除1，2项功能必须达到之外，还要求有简单的语音功能(音乐伴奏)或者开机画面。
2.2 技术指标1．“乒乓球”移位一次的过程中，分别进行50次，37次，25次，12次测试（既20µs一次）查询是否有击球动作。
2．接球方的击球动作应发生在“乒乓球”到达本方最后三格内，如接球方在规定的地点内按键，则接球成功，然后乒乓球向对方运动。
3．接球方提前或滞后击球，则接球失误，由对方得分。
这时“乒乓球”熄灭，LED显示双方比分，然后等待发球方发球。
4．每一局中，哪方的得球个数首先满11个，判断哪方的在当局中获胜，打满三局后，系统将显示整体局分比表示哪方获得胜利。
5．用左右按键分别模拟左拍击球和右拍击球，双方比分由LED显示。
6．用喇叭模拟击球声音，发球声音频率为1kHZ，接球失误提示声音频率为2kHZ。
每局结束蜂鸣器报警频率为1.5kHZ.3.硬件设计3.1硬件电路框图本次实习设计的乒乓球游戏机的硬件电路方面包括:单片机主电路（复位电路、振荡电路、电源）；LCD显示接口电路；语音放大电路；按键设定电路。
其结构框图如下：1）51单片机最小系统：2）复位电路和振荡电路3）LCD显示屏接口电路4）语音放大电路3.3元器件的选择综合设计元器件清单元件名称需要数量元件名称需要数量单片机STC51 1个电容 4.7u 1个晶振50MHz 1个电容 22u 1个喇叭、麦克各1个电容 220u 1个LED灯2个电容 0.001u 1个开关11个电阻1K 2个电源接口1个电阻10K 8个液晶显示器1个电阻100K 3个锁存器74LS373 1个电阻 470 2个与非门74LS00 1个电阻 510 1个电位器 20K 1个电位器20K 1个二极管1个电容 30P 2个74LS00 1个电容 0.1u 4个工具清单名称数量电烙铁1个钳子1个镊子1个平头螺丝刀1个焊锡、松香、若干导线3.4重要原件简介3.4.1 AT89C51单片机将CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及输如输出（I/O）接口电路等主要计算机部件，集成在一块电路芯片上。
这样所组成的芯片机的微型计算机称为单片微型计算机，又称为单片微机或单片机。
AT89C51是51系列单片机的一种，属8位高档单片机，它采用CMOS技术制造而成，具有集成度高，速度快，功耗低的特点，较之其他类型单片机在方面功能都有了很大提高。
其图示如下：电源和晶振：Vcc——运行和程序校验时加+5V。
Vss——接地。
X1——输入到震荡器的反相放大器。
X2——反相放大器的输出，输入到内部时钟发生器。
I/O：4个端口，32各I/O：P0——8位、漏极开路的双向I/O口。
当使用片外存储器时，作地址和数据分时复用。
在程序校验期间，输出指令字节（这时需加外部上拉电路）。
P0口（作为总线时）能驱动8个LSTTL负载。
P1——8位、准双向I/O口。
在编程/校验期间，用做输入低字节地址。
P1口可以驱动4个LSTTL 负载。
P2——8位、准双向I/O口。
当使用片外存储器时，输出高8位地址。
P2可以驱动4个LDTTL负载。
P3——8位、准双向I/O口，具有内部上拉电路。
P3提供各种替代功能。
在提供功能时，其输出锁存器应由程序置1。
P3口可以输入/输出4个LSTTL负载。
串行口:P3.0——RXD（串行输入口），输入。
P3.1——RXD（串行输出口），输出。
中断：P3.2——INT0外部中断0，输入。
P3.3——INT2外部中断1，输入。
定时器/计数器：P3.4——T0定时器/计数器0的外部输入，输入。
P3.5——T1定时器/计数器1的外部输入，输入。
数据存储器选通：P3.6——WR低电平有效，输出，片外存储器写选通。
P3.7——RD 低电平有效，输出，片外存储器写选通。
3.4.2 中文字库液晶显示模块12864-121、液晶显示模块概述液晶显示模块是128×64-12点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。
可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8-位并行及串行两种连接方式。
具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等。
2、模块引脚说明3、具体指令介绍：（1）、清除显示功能：清除显示屏幕，把DDRAM位址计数器调整为“00H”（2）、位址归位功能：把DDRAM位址计数器调整为“00H”，游标回原点，该功能不影响显示 DDRAM（3）、位址归位功能：执行该命令后，所设置的行将显示在屏幕的第一行。
显示起始行是由Z地址计数器控制的，该命令自动将A0-A5位地址送入Z地址计数器，起始地址可以是0-63范围内任意一行。
Z地址计数器具有循环计数功能，用于显示行扫描同步，当扫描完一行后自动加一。
（4）、显示状态开/关功能：D=1；整体显示ON C=1；游标ON B=1；游标位置ON （5）、游标或显示移位控制功能：设定游标的移动与显示的移位控制位：这指令并不改变DDRAM 的内容（6）、功能设定功能：DL=1（必须设为1）RE=1；扩充指令集动作RE=0：基本指令集动作（7）、设定CGRAM位址功能：设定CGRAM位址到位址计数器（AC）（8）、设定DDRAM位址功能：设定DDRAM位址到位址计数器（AC）（9）、读取忙碌状态（BF）和位址功能：读取忙碌状态（BF）可以确认内部动作是否完成，同时可以读出位址计数器（AC）的值（10）、写资料到RAM功能：写入资料到内部的RAM（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）（11）、读出RAM的值CODE：RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0功能：从内部RAM读取资料（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）（12）、待命模式（12H）功能：进入待命模式，执行其他命令都可终止待命模式（13）、卷动位址或IRAM位址选择（13H）功能：SR=1；允许输入卷动位址SR=0；允许输入IRAM位址（14）、反白选择（14H）功能：选择4行中的任一行作反白显示，并可决定反白的与否（15）、睡眠模式（015H）功能：SL=1；脱离睡眠模式SL=0；进入睡眠模式（16）、扩充功能设定（016H）功能：RE=1；扩充指令集动作RE=0；基本指令集动作G=1；绘图显示ON G=0；绘图显示OFF（17）、设定IRAM位址或卷动位址（017H）功能：SR=1；AC5~AC0为垂直卷动位址SR=0；AC3~AC0写ICONRAM 位址（18）、设定绘图RAM位址（018H）功能：设定GDRAM位址到位址计数器（AC）4、显示步骤（1）、显示资料RAM（DDRAM）显示资料RAM提供64×2个位元组的空间，最多可以控制4行16字（64个字）的中文字型显示，当写入显示资料RAM时，可以分别显示CGROM、HCGROM 与CGRAM的字型；ST7920A可以显示三种字型，分别是半宽的HCGROM字型、CGRAM 字型及中文CGROM字型，三种字型的选择，由在DDRAM中写入的编码选择，在0000H—0006H的编码中将自动的结合下一个位元组，组成两个位元组的编码达成中文字型的编码（A140—D75F），各种字型详细编码如下：显示半宽字型：将8位元资料写入DDRAM中，范围为02H—7FH的编码。
显示CGRAM字型：将16位元资料写入DDRAM中，总共有0000H，0002H，0004H，0006H四种编码。
显示中文字形：将16位元资料写入DDRAMK ，范围为A1A1H—F7FEH的编码。
（2）、绘图RAM（GDRAM）绘图显示RAM提供64×32个位元组的记忆空间，最多可以控制256×64点的二维也纳绘图缓冲空间，在更改绘图RAM时，先连续写入水平与垂直的坐标值，再写入两个8位元的资料到绘图RAM，而地址计数器（AC）会自动加一；在写入绘图RAM的期间，绘图显示必须关闭，整个写入绘图RAM的步骤如下：关闭绘图显示功能。
先将水平的位元组坐标（X）写入绘图RAM地址；再将垂直的坐标（Y）写入绘图RAM地址；将D15——D8写入到RAM中；将D7——D0写入到RAM中；打开绘图显示功能。