电子设计报告--模拟掷色子----王允臣--田凯

中国矿业大学 电子设计实验报告
设计题目: 班 级: 姓 名:
指导教师:
模拟掷骰子电路设计 信科 10-1 王允臣（08103478） 田凯 （08103476） 许新征
二Ο一三年 5 月 20 日
进度安排
任务进度
搜集资料，大致了解如何进行设计，学 习 protel，进行可行性分析等，完成需 求分析报告 在前一阶段搜集资料等准备的前提下， 进行总体设计，包括软硬件模块的设计 等，完成总体设计报告
进行详细设计，画电路图，进行仿真， 完成详细设计报告
购买电子元件，完成电路的焊接，并测 试功能，同时完成相关报告编写
时间
第 1-2 周 第 2-4 周 第 5-6 周
第 7-8 周
编写程序，并进行测试，完成相应报告
第 9-10 周
整体测试系统，查看有无不足，可以进 行进一步的完善，是系统更加人性化
第 11-12 周
sbit smg_d=P3^6;//定义控制数码管数据的 573 的锁存端 sbit smg_w=P3^5;//定义控制数码管公共端的 573 的锁存端 #define smg_data P1//定义之后可以用 DATA_573 代替 P0
sbit key=P3^7; sbit beep=P3^4;
1.5 用户使用说明
游戏时，游戏者交替按键，次序不可颠倒，不可重复按键，分出胜负后，数 码管显示不在变化。若要重新比赛，请按复位键继续。
1.5 参考资料
《Protel DXP 实用教程》王正勇 《单片机原理及应用》 作 译 者：蔡振江
《数字电路》贾立新,何剑春,包晓敏 电子工业出版社 《电路》邱关源 高等教育出版社
1
17
串口芯片 MAX232
U1
1
18
单片机 STC89C54RD+
U2
1
19
驱动
SN74LS244N
U3
1
20
晶振
11.0592M
Y1
1
2.4.2 显示模块
元件清单：
正面元件名称
发个二极管 1N4148 1K 电阻 排针
数码管
0.1UF 电容 74HC573
封装
贴片 0805 贴片 1206 贴片 0805 SIP
R12
8
电阻
1K
R4, R13
2
9
排阻
4.7K
R3
1
10
小按键 0.6*0.6
S1, S3, S4, S5, S6
5
11
芯片插座 DIP16
1
12
芯片插座 DIP20
1
13
芯片插座 DIP24
1
14
芯片插座 DIP40
1
15
插座
2P/2.54MM
电源线入口
1
16
插座
3P/2.54MM
与串口下载线配套
吗？
是
否
sum 1_pre=sum1_next;sum2_pre =sum 2_next;
返回到（*）
程序流程图
总结： 通过本课程的学习，收获很大。 首先学会了 protel dxp 软件的使用，学会了原理图的绘制。 在写中期报告的过程中，学会了如何用程序流程图对一个程序进行细 致的描述，深刻体会到了这样做对程序编写、程序阅读、程序修改的 好处。 在调试程序的过程中学会了不少技巧，比如局部测试的方法，先把每 一模块写好了，在进行组合，组合过程中出现错误的话，也能够知道 错误出现的大概位置，便于调试。 在设计电路班的过程中，碰到很多问题，比如 P0 口驱动蜂鸣器需要 增加三极管等问题，这些问题的解决，不仅复习了以前书本的知识， 而且有了更进一步的认识。 硬件电路的测试也是一个复杂的过程，任何细小的问题都有可能导致 系统的不能正常工作，测试必须要有耐心，要有方法可循，从中也找 到不少乐趣。 最后，也要感谢老师的陪伴和悉心教导。
源码：
#include <reg52.h> #include<intrins.h> //#include <stdlib.h> //#include <stdio.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int
//宏定义 用 uchar 代替 unsigned char
1.4 可行性分析
通过以上的分析，此游戏可以借助单片机予以实现，用 C51 提供的随机数 产生函数来生成随机数，借助单片机的强大的逻辑算数处理与控制能力进行用户 的交互控制与处理，同时，我们已经掌握了电路、数电、模电等知识，并且能针 对单片机进行熟练的编程，加之本项目比较简单，不需要多少经费，所以本电子 设计具有可行性。
mem21,mem22,
sum2,
sum2_pre ,sum2_next;
state
first
类型 sbit sbit
uint
变量描述 标志按键 段选 位选 存放选手 1 的两个随机数 两个数的和 上一次随机数的和 本次随机数的和
uint
存放选手 1 的两个随机数
两个数的和
uint uint
上一次随机数的和 本次随机数的和 区分当前选手，第一位选手 按下之后置为 1，第二位按 下之后置为 0 标志第一次比赛， first 为 1 说明是第一次按 键
用骨头、木头等制成的立体骰子，在使用时通常是把骰子摇动后掷落，以上 面的数作为选取的数字。这六个数中，每掷一次，其中某个数出现的概率是 1/6。 所谓 1/6 的概率，就是说这六个数并不是按照某种顺序出现的，而是随机的。如 果撇开骰子的形状和使用方法的约束来抽象地评价它的功能，那么骰子就是一种 “从 1~6 的数字中，每次只随机地选择 1 个数字的选择装置”。
2.2 运行环境
软件环境：keil 51 【硬件环境】 单片机 【支持环境】 Protel DXP
2.3 结构
硬件结构：
硬件结构
单片机最小系统
按键
数码管
软件模块：
软件模块
显示模块
按键检测模块
数据处理模块
胜负判断模块
2.4 硬件模块说明
2.4.1 单片机最小系统
元件清单：
序号 元件名称 参数
元件标号
1.需求分析
1.1 编写目的
根据所选项目，熟悉和运用 Protel DXP；
在编写程序中熟练单片机编程语言的运用
基于单片机和电子知识进行简单的电子设计
1.2 背景
骰子应用十分广泛，现在社会上流行有各种定位骰子、黄金骰子骰子、感应 骰子、遥控骰子等，它是娱乐游戏的一种道具，是许多娱乐必不可少的工具之一， 比如麻将等。早先是用骨头，木头等制成的立体小方块，六面分别刻有一、二、 三、四、五、六点，只有 1，2，3，4，5，6 这六个数，有的地方叫色子。
模块 4：胜负判断模块 模块描述：根据当前两个选手的按键情况判断胜负，具体来讲，只有当两者之仅 有一人处于领先时，才能决出胜负；否则，平局。 输人项：标志两位选手按键状态的变量。 输出项：胜负结果标志。
3 详细设计 3.1 系统电路图
系统电路图 3.2 所有变量描述：
变量 key=P2^0; dula=P3^7; wela=P0^2; mem11,mem12, sum1, sum1_pre, sum1_next;
本游戏电路是模拟掷骰子，可供两人游戏。游戏者每按动一次按键可得到 1-6 范围内的两个数，并按一定的规则决定胜负。
1.3 需求分析
1.3.1 需求： 本游戏电路是模拟掷骰子，可供两人游戏。游戏规则：本游戏电路是模拟掷 骰子，可供两人游戏。游戏者每按动一次按键可得到 1-6 范围内的两个数，并按
下列规则决定胜负。 1．第一场比赛，游戏者每人各按一次按键，所得两数之和为 7 和 11 者胜；
共阴共阳均可 0.56 英寸 贴片 0805 宽体
数量
1 1 1 10
2个
2 2
2.5 软件模块说明
模块 1：数码管显示模块 模块描述：本模块用于将生成的随机数，胜负结果显示出来。 输人项：保存的结果 输出项：随机数、胜负结果 模块 2：按键检测模块 模块描述：本模块检测用户按键，同时判断是第几次按下 输人项：按键低电平 输出项：判断是第几次按下 模块 3：数据处理模块 模块描述：生成随机数，判断是哪个选手所按，存于相应变量，求和，并设置哪 个是前一次的和，哪个是此次的和。 输人项：按键低电平 输出项：随机数、其和
2 总体设计
2.1 需求规定
� 游戏电路的设计（模拟掷骰子） 本游戏电路是模拟掷骰子，可供两人游戏。游戏规则：本游戏电路是模 拟掷骰子，可供两人游戏。游戏者每按动一次按键可得到 1-6 范围内的两个 数，并按下列规则决定胜负。 1．第一场比赛，游戏者每人各按一次按键，所得两数之和为 7 和 11 者胜； 若无人取胜，则进行第二场比赛； 2．第二场比赛，游戏者每人各按一次按键，所得两数之和与第一场比赛相 同者获胜，所得两数之和为 7 或 11 者负，若无人获胜或负，则重复进行， 直至出现胜者或负者为止； 功能要求：用两个计数器建立投骰子读数电路，读数锁存并用数码管显 示。两计数器读数之和应显示并存储，以便于第二场比赛结果相比较。比赛 结果可以用发光二极管或数码管指示。
数量
无极性电
1
0.1uF
容
C1, C2, C 7, C8，C9
5
2
极性电容 10uF
C3, C4, C10
3
无极性电 20P/27P/30P/33P(均
3 容
可)
C5, C6
2
发光二极
4
红、绿各一个
D1, D2
2
管
5
三极管 9013
Q1, Q2, Q3, Q4