基于51单片机的推箱子游戏设计方案

0 基于 51 单片机的推箱子游戏设计方案 1、课程设计目的 程设计是与 51 单片机课程相配套的实践教学环节。 51单片机是一门实践性很强的专业基础课，通过课程设计，达到进一步理解单片机的硬件、软件和综合应用方面的知识，培养实践能力和综合应用能力，开拓学习积极性、主动性， 学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识。培养大胆发明创造的设计理念， 为今后就业打下良好的基 础。 通过课程设计，掌握以下知识和技能： 2、 课程设计题目和实现目标 程设计题目： 基于 51单片机的推箱子游戏设计 设计一款在以 51 单片机为核心的硬件系统中运行的推箱子游戏。 游戏一共 9关，功能包括： （ 1）显示游戏开机界面和游戏界面； （ 2）按键处理包括移动小人和移动箱子，通过移动上下左右键来控制小人的移动，通过小人推动箱子，把箱子推到指定的目的地为过 关，箱子只能推不能拉； （ 3）用于可以任意选关，并能随时退出、进入游戏； （ 4）每一关都有时间计时，显示当前玩家的游戏耗时。 1 3、设计方案 根据设计目标，整个系统框图如下 : 图 1 系统框图 制模块 选用 生产的 是 是一个低电压，高性能位 单片机 ， 主要功能特性如下： 1、 兼容 2、 8大于 1000次） 7、 2个串行中断，可编程 8、 2个外部中断源，共 8个中断源； 9、 2个读写中断口线， 3级加密位； 10、 低功耗空闲和掉电模式， 软件 设置睡眠和唤醒功能； 本次课设选用 ，其引脚功能如图 2所示，图 3为最小系统： 2 图 2 引脚功能 图 3 最小系统 220120示模块 选用内置 制控制器的 12864图形点阵液晶（以下简称 为显示模 块。 示驱动所需的参数，例如：占空比系数、每行驱动传输的字节数、字符的字体选择等均由引脚电平设置。所以，液晶显示模块在上电时 制器就进行初始化设置，软件操作的主要精力就可以全部用于显示界面的设计上。 市场上出售此控制器的液晶很多，本次课设选用深圳市晶日达科技有限公司生产 通过模拟操作时序的方法控制液晶显 3 示。具体的接线图如图 4所示 图 4 显示模块 于做 16个轻触按键连接成 4*4矩阵键盘，做为按键模块，如图 5所示 图 5 4*4矩阵键盘 最终系统的硬件系统如下： 4 图 6 硬件系统 4、 真原理图 在 5 图 7 硬件系统 图 8 开机画面 6 图 9 游戏画面 图 10 游戏画面 7 图 11 读写指令 /数据时序图 准备向 行操作时，首先要读取 当前的状态 ，只有关程序如下： /* 函数名： 功能：状态位 /写指令 ), /写数据）判断 入口参数： 返回值：状态值 i */ i; ; ; i=10;i0; =0 ; i; /* 函数名 :功能：写数据 入口参数： 8位数据 8 返回值： */ =0); ; P0=; /* 函数名 :功能：写命令，无参数 入口参数： 8位命令 回值： */ =0); ; P0=; /* 函数名 :功能：写单参数命令 入口参数： 8位数据 8位命令 回值： */ /* 函 数名 :功能：写双参数命令 入口参数： 8位数据 8位数据 8位命令 回值： */ 9 图 12 为 指令集，向 入相关的指令，即可控制其显示。 图 12 使用液晶前必须对其进行初始化操作，初始化的内容包括 光标指针设置，图形区首地址，图形区宽度，显示方式设置，图形方式显示，标形状设置。相关程序如下： /* 函数名 : 功能：初始化 口参数： 返回值： */ ;/初始化 (0(16,0(0，正常显示 ，不显示字母，只打点 键扫描程序 初始 有按键下时，电平发生变化，开始程序开始扫描判断哪个按键被按下，并返回按键号，相关程序如下： /* 函数名 : 功能：按键扫描 入口参数： 返回值：按键号 */ 1 != 0 0 ); 0 : 0;: 1;: 2;: 3; 16; 0); ( 4) 0 := 0;:= 4;:= 8;:= 12; 11 戏元素设计 出现在显示画面中的游戏元素总共有 6种：墙壁，箱子，小人，目的地，空白，箱子在目的地。每个元素在液晶上以一个字符显示，即 8 8的点阵。在字模提取软件设计各个元素，并获得元素的显示码。显示码的每 8位构成字符的一行， 8就行有 8个字节。其中 1表示该点显示， 0表示该点不显示。 图 13 图 13 小人 图 14 墙壁 图 15 箱子 图 16 目的地 图 17 箱子在目的地 图 18空白 定义一个二维数组 8，存储这些点阵信息。其中第一个地址为元素代号 8= 0 /0 空白 0 /1人物 0 /2 砖头 0 /3箱子 0 /4 目标 0 /5箱子到达目标 ; 由于 字符（ 8点），行 1点来定位的，所以 显示时，要先定位显示字符位的列字符和行字符首地址，即行 *0；再定义一个循环 12 变量 i，从 0,到 7，定位该字符位的 8个点行，即行 *0 +i*0位到每个点行后，写入对应的元素字节，即 素代号 i，就可以在液晶的指定字符位置上显示该元素了。相关元素显示子函数如下： /* 函数名 : 功能：指定字符位置 ,显示元素 入口参数 :列字符地址 字符地址 素代码 回值： */ yh, i; i=0;i # # # ; /初始化 51 ; /初始化 12864 ; ; ; ) /等待确定键按下 6; 1!=0 /若没有这句，有可能在按键扫描后执行 1!=0就得不到按键值，使按键失效 ; 1!=0 : ; ; 28 ;/清屏 ; /显示第一关 ; ; /游戏中 . ; ; * 函数名 :x) 功能：按键扫描延时 入口参数： x=延迟时间 返回值： */ x) i; i=0;i 4) 0 := 0;:= 4;:= 8;:= 12; * 函数名 :x) 功能：按键扫描延时 入口参数： x=延迟时间 返回值： */ ; /* 函数名 : 功能：按键扫描 入口参数： 返回值：按键号 */ x); 30 /* 功能： 1、 示的相关函数 2、游戏操作函数 */ #* 函数名： 功能：状态位 /写指令 ), /写数据）判断 入口参数： 返回值：状态值 i */ i; ; ; i=10;i0; =0 ; i; /* 函数名 :功能：写数据 入口参数： 8 位数据 回值： */ =0); ; P0=; /一定要有这一句，补完后面的时序！ 31 /* 函数名 :功能：写命令，无参数 入口参数： 8 位命令 回值： */ =0); ; P0=; /一定要有这一句，补完后面的时序！ /* 函数名 :功能：写单参数命令 入口参数： 8 位数据 8 位命令 回值： */ /* 函数名 :功能：写双参数命令 入口参数： 8 位数据 8 位数据 8 位命令 回值： */ /* 函数名 : 功能：初始化 口参数： 返回值： */ 32 ;/初始化 (0(16,0(0，正常显示 ，不显示字母，只打点 /* 函数名 : 功能：清屏 入口参数： 返回值： */ i; ,0, i = 0; i 33 /*脚位定义 */ ; ; ; 23; /*令宏定义 */ /地址指针设置 #0：逻辑或 #：逻辑异或 #：逻辑与 #：文本特征 /显示状态设置 #： 0标占的行数： 1 行 8 行 /数据自动读写设置 /数据一次读写设置 #，地址 +1 #，地址 +1 #，地址 ，地址 ，地址不变 #，地址不变 34 # /纪录当前小人所在位置 /记录当前关卡 * 函数 名 : 功能：定位 入口参数 :列字符地址 x，行位地址 y 返回值： */ x, y) y * 0 x; /* 函数名 : 功能：指定字符位置 ,显示元素 入口参数 :列字符地址 字符地址 素代码 回值： */ yh, i; i=0;i8;i+) /行地址加 +1 0i*0 i, /* 函数名 : 功能：定位字符位置 入口参数 :列字符 地址 x，行字符地址 y 返回值： 35 */ x, y) y * 0 x; /* 函数名 : 功能：开机画面 入口参数 : 返回值： */ i; ,0); i=0;i1024;i+) i, i,j; j=0;j16;j+) /第 i=0;i2;i+) +i,j); j*2+i, /数组的地址不要乱！ i=0;i2;i+) 2+i,j); j*2+i, /关 36 j=0;j16;j+) i=0;i2;i+) /列式按字符寻址的，行是按位寻址的 +i,16+j); j*2+i, /用 j=0;j16;j+) i=0;i2;i+) 2+i,16+j); j*2+i, /时 j=0;j16;j+) i=0;i2;i+) 4+i,32+j); j*2+i, /时 /3+i,32+j); /* 功能：分解计时值的各位，并显示在响应的位置上 函数名 : 入口参数：计时值 返回值： */ a5=0; j=0;j16;j+) / i=0;i1;i+) 37 +i,32+j); j, j=0;j16;j+) / i=0;i1;i+) 0+i,32+j); j, j=0;j16;j+) / i=0;i1;i+) 1+i,32+j); j, / j=0;j16;j+) / i=0;i1;i+) 2+i,32+j); j, / /* 函数名 : 功能：显示游戏本关卡游戏界面 入口参数 :关卡代号 g 返回值： */ g) i,j; i=0;i8;i+) /行 38 j=0;j8;j+) /列 if(gij=1) j; i; ij=gij; /当前关卡存入游戏缓冲 j,i,ij); /显示当前关卡 ; /* 函数名 : 功能：判断是否通过本关卡 入口参数 : 返回值： */ i,j,k=1; i = 0; i 8; i+) /行 if(k=0) j = 0; j 8; j+) /列 if(ij=4|ij=5) /循环扫描目标位置都有箱子在，此关卡就通过 if(ij=5) k=1; /此位置箱子在目标位置上 k=0; /有目标位置没有箱子 39 if(k=1) /所有目标位置都有箱子 if() 1; ; /通关后重新从第一关开始 ; /计时清零 65536256; 65536256; ; /* 函数名 : 功能：按向上键的操作 入口参数 : 返回值： 注释含义： ?=:是否等与 上：本位置的上一个位置 目 : 箱子的目标位置 成：箱子在目标位置上 位置 箱：箱子 */ if(=0|=4) /上？ =目 /成 if(=4|=5) /本，源？ =目 /成 4; /本=目 ); 0; /本=空 ); 40 /上=人 /完成一次移动 1; ); if(=3) /上？ =箱 if(=0) /再上？=空白 if(=4|=5) /本 ,源？ =目 /成 4; /本=目 ); /本 =空 0; ); /上=人 1; ); 3; /再上 =箱 /完成一次移动 ); if(=4) /再上？=目 if(=4|=5) /本，源？ =目/成 4; /本=目 ); /本 =空 0; 41 ); 1; /上=人 ); 5; /再上 =成 ); if(=5) /上？ =成 if(=0) /再上？ =空 if(=4|=5) /本，源？ =目 /成 4; /本 =目 ); /本 =空 0; ); /上 =人 1; ); 3; /再上 =箱 ); if(=4) /再上 ?=目 if(=4|=5) /本，源？ =目 /成 42 4; /本 =目 ); /本 =空 0; ); /上 =人 1; ); 5; /再上 =成 ); ; /判断是否完成本关 /* 函数名 : 功能：按向下键的操作 入口参数 : 返回值 : */ if(=0|=4) if ); 0; ); ; 1;