基于单片机的贪吃蛇游戏机的设计(附件)【字数：9526】
【摘 要】当今世界正处于科学发展迅速的时代，高科技产品发展迅速，不少科技人员为了科技的发展，每天加班到深夜，以至于自己本身的精神压力特别大，本次设计便是为了这类压力很大的人员创作的一个贪吃蛇游戏机。贪吃蛇发明者是Jeremy，是一款非常经典的游戏,既简单又耐玩。通过控制蛇头方向吃蛋,使得蛇变长,从而获得游戏积分。贪吃蛇游戏最早是源于欧洲文艺复兴时期，来自于神话亚当与夏娃，文中毒蛇欺骗夏娃偷吃了苹果，众神大怒，便将夏娃贬为毒虫，毒虫可以侵蚀各种粮食水果，被人们当做邪恶的化身，而毒虫与蛇形态相似，蛇可以吞噬万物，这便有了贪吃蛇的起源。本次设计是以单片机为核心、LED点阵为显示的独立游戏机，玩家可以根据5个按键控制贪吃蛇的上、下、左、右、开始/暂停等操作，显示屏内会随机出现果实，玩家控制蛇的移动，吃下果实后蛇身变长，在一定长度后过关。此设计有八个不同的关卡，玩家可以根据自身需求选择不同速度的关卡。贪吃蛇游戏机发展至今已经是是一款操作简单、娱乐性强、携带便捷的小型游戏机。本设计是一款操作简单、娱乐性强、携带便捷的小型游戏机。
目 录
引言 1
（一）研究的背景和意义 1
（二）我国单片游戏现状 1
一、系统的方案设计 2
（一）主控芯片选择 2
（二）显示器件的选择 2
（三）系统总体方案 2
二、单片机概述 3
（一）STC89C51的概述 3
（二）STC89C51的引脚说明 3
三、系统的硬件设计 4
（一）单片机的最小系统 4
（二）显示电路设计 6
（三）按键电路设计 9
四、系统软件设计 10
（一）主程序设计 10
（二）按键检测子程序的设计 11
（三）显示子程序的设计 13
五、实物的制作与调试 13
（一）实物的制作 13
（二）实物的调试 16
总结 19
参考文献 21
致谢 22
附录一 原理图 23
附录二 源程序 24
引言
（一）研究的背景和意 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
义
在当今社会，不论学生还是上班族都有很大的压力，随着时代的发展，科技的进步，越来越多压力无形中产生，此时正需要一个既方便又有趣的游戏来帮助人们缓解压力，上世纪70年代，Jeremy发明了贪吃蛇游戏，由于当时的计算机较为庞大，未能很好地传播该游戏，到了上世纪90年代才逐渐的走向世界。这款游戏不仅操作简单，而且能使人消除负面情绪。再愉快的环境下闯过一关又一关，让身上的压力消失殆尽，因此是一款能有效消除人们压力的游戏。当今社会，科学技术的发展十分迅速，但与传统PC机上设计的贪心蛇游戏不同是，作者利用Proteus硬件仿真软件搭建了一个以单片机、点阵显示器、按钮等为核心的硬件平台，并用C语言编程实现了在单片机上玩贪吃蛇游戏。在计算机中的贪吃蛇游戏通常控制蛇身吃豆子、蛇身变长、速度加快等功能，本次设计作者在单片机上添加了暂停、重启、增加关卡等功能，势必在以前的基础上使游戏本身根据特色，更加吸引爱好者。
LED显示屏是上世纪80年代末发展起来的一种信息显示媒体。显示屏由数以万计半均匀排列的导体材料LED像素组成。LED点阵显示屏具有性能稳定、消耗功率低、LED灯亮度高、价格低廉、使用环境要求低等良好品质，在当今显示器的市场上很受大众欢迎，在信息显示领域得到了广泛的应用。目前，LED显示屏正朝着高亮度、高耐候性、高发光密度、高发光均匀性、可靠性和全色性的方向发展。而单片机作为微型计算机家族中的一员，以其简单的结构、良好的稳定性和低廉的价格在嵌入式领域得到很好地运用。其中单片机具有多种类型，功能不一，使用起来方便快捷，能够满足不同操作者的需求。单片机在市场上价格低廉，极易采购得到，能够广泛使用。
通过本次设计，可以更好地LED显示屏的主要功能和应用范围。我可以更好的了解它的工作原理、原理和安装过程，并运用一些点阵屏幕设计游戏的思想，使作者更加精通电子电路的知识，再加上一些C语言编程程序，最终实现整个贪吃蛇游戏。
（二）我国单片游戏现状
随着时代进步，世界上的游戏载体由开始的单片机、红白机变为如今的手机、个人电脑。正因因特网的发展，让手机、个人电脑等高科技产品迅速发展，尤其国内外的手机拥有量十分巨大，许多商家看准时机，纷纷选择放弃简单的单片机、红白机，转而在高科技产品上投资开发成本难度较高的游戏，可在这巨大的利益诱导下，许多花巨资的游戏却没有占据市场的主体，各大应用商店差评如潮。部分商家对于老一代游戏的热衷，选择将许多经典游戏重新搬上手机，贪吃蛇游戏作为老一代游戏的代表，自然又重新回到了大众的视野，游戏本身极易上手，适合于各类人群。该游戏成功的将JAVA、C技术所代表的老一代游戏重新带回人们的视线，目前国内的单机游戏也随着许多游戏的产生进入百花齐放的时代。
一、系统的方案设计
（一）主控芯片选择
本次设计作者在主控芯片上选择STC89C51芯片，该芯片是一款以8051为核心、内部系统可编程的芯片，芯片本身最高工作时钟频率为80MHz。该芯片包含4K字节的闪存只读程序存储器，可重复擦写1000次,这方便于在操作中的及时更改。该装置兼容标准MCS51指令系统和80C51引脚结构。该芯片集成了通用的8位CPU和ISP闪存，系统内具有可编程的能力，程序代码可以通过PC机下载到单片机上。
STC89C51具有较高的集成度、使用流畅、功率消耗低、价格便宜等优点，所以本次作者选择使用STC89C51作为本次设计的主要芯片。
（二）显示器件的选择
在显示器这方面作者选择LED点阵，通常市场上售卖的是8*8点阵，本次设计将使用四个8*8点阵构成16*16LED点阵，点阵内部由LED组成，可以根据编程进行闪烁，并且在贪吃蛇游戏机中LED灯的及时闪烁可以很好地反馈蛇身的移动以及果实的产生，方便设计的显示。8*8点阵在市场中价格低廉，方便组装，对于本次设计来说是很好的选择。
（三）系统总体方案
图1 系统框图
该设计的核心为STC89C51单片机，以复位电路、晶振电路、电源电路，独立按键，行驱动、列驱动，16*16LED点阵显示屏的硬件组成扩展了整个电路。
首先，电源电路对整个设计输入+5v电压，通过独立按键进行人机交互，使得单片机接收信号，并同时接收晶振电路发出的时钟信号和复位电路的信号，从而控制行驱动和列驱动，在16*16点阵显示屏上通过高低电平变化使得行驱动和列驱动控制LED灯的亮灭，形成与按键对应的蛇身运动轨迹，完成一整套系统运作。
二、单片机概述
目 录
引言 1
（一）研究的背景和意义 1
（二）我国单片游戏现状 1
一、系统的方案设计 2
（一）主控芯片选择 2
（二）显示器件的选择 2
（三）系统总体方案 2
二、单片机概述 3
（一）STC89C51的概述 3
（二）STC89C51的引脚说明 3
三、系统的硬件设计 4
（一）单片机的最小系统 4
（二）显示电路设计 6
（三）按键电路设计 9
四、系统软件设计 10
（一）主程序设计 10
（二）按键检测子程序的设计 11
（三）显示子程序的设计 13
五、实物的制作与调试 13
（一）实物的制作 13
（二）实物的调试 16
总结 19
参考文献 21
致谢 22
附录一 原理图 23
附录二 源程序 24
引言
（一）研究的背景和意 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
义
在当今社会，不论学生还是上班族都有很大的压力，随着时代的发展，科技的进步，越来越多压力无形中产生，此时正需要一个既方便又有趣的游戏来帮助人们缓解压力，上世纪70年代，Jeremy发明了贪吃蛇游戏，由于当时的计算机较为庞大，未能很好地传播该游戏，到了上世纪90年代才逐渐的走向世界。这款游戏不仅操作简单，而且能使人消除负面情绪。再愉快的环境下闯过一关又一关，让身上的压力消失殆尽，因此是一款能有效消除人们压力的游戏。当今社会，科学技术的发展十分迅速，但与传统PC机上设计的贪心蛇游戏不同是，作者利用Proteus硬件仿真软件搭建了一个以单片机、点阵显示器、按钮等为核心的硬件平台，并用C语言编程实现了在单片机上玩贪吃蛇游戏。在计算机中的贪吃蛇游戏通常控制蛇身吃豆子、蛇身变长、速度加快等功能，本次设计作者在单片机上添加了暂停、重启、增加关卡等功能，势必在以前的基础上使游戏本身根据特色，更加吸引爱好者。
LED显示屏是上世纪80年代末发展起来的一种信息显示媒体。显示屏由数以万计半均匀排列的导体材料LED像素组成。LED点阵显示屏具有性能稳定、消耗功率低、LED灯亮度高、价格低廉、使用环境要求低等良好品质，在当今显示器的市场上很受大众欢迎，在信息显示领域得到了广泛的应用。目前，LED显示屏正朝着高亮度、高耐候性、高发光密度、高发光均匀性、可靠性和全色性的方向发展。而单片机作为微型计算机家族中的一员，以其简单的结构、良好的稳定性和低廉的价格在嵌入式领域得到很好地运用。其中单片机具有多种类型，功能不一，使用起来方便快捷，能够满足不同操作者的需求。单片机在市场上价格低廉，极易采购得到，能够广泛使用。
通过本次设计，可以更好地LED显示屏的主要功能和应用范围。我可以更好的了解它的工作原理、原理和安装过程，并运用一些点阵屏幕设计游戏的思想，使作者更加精通电子电路的知识，再加上一些C语言编程程序，最终实现整个贪吃蛇游戏。
（二）我国单片游戏现状
随着时代进步，世界上的游戏载体由开始的单片机、红白机变为如今的手机、个人电脑。正因因特网的发展，让手机、个人电脑等高科技产品迅速发展，尤其国内外的手机拥有量十分巨大，许多商家看准时机，纷纷选择放弃简单的单片机、红白机，转而在高科技产品上投资开发成本难度较高的游戏，可在这巨大的利益诱导下，许多花巨资的游戏却没有占据市场的主体，各大应用商店差评如潮。部分商家对于老一代游戏的热衷，选择将许多经典游戏重新搬上手机，贪吃蛇游戏作为老一代游戏的代表，自然又重新回到了大众的视野，游戏本身极易上手，适合于各类人群。该游戏成功的将JAVA、C技术所代表的老一代游戏重新带回人们的视线，目前国内的单机游戏也随着许多游戏的产生进入百花齐放的时代。
一、系统的方案设计
（一）主控芯片选择
本次设计作者在主控芯片上选择STC89C51芯片，该芯片是一款以8051为核心、内部系统可编程的芯片，芯片本身最高工作时钟频率为80MHz。该芯片包含4K字节的闪存只读程序存储器，可重复擦写1000次,这方便于在操作中的及时更改。该装置兼容标准MCS51指令系统和80C51引脚结构。该芯片集成了通用的8位CPU和ISP闪存，系统内具有可编程的能力，程序代码可以通过PC机下载到单片机上。
STC89C51具有较高的集成度、使用流畅、功率消耗低、价格便宜等优点，所以本次作者选择使用STC89C51作为本次设计的主要芯片。
（二）显示器件的选择
在显示器这方面作者选择LED点阵，通常市场上售卖的是8*8点阵，本次设计将使用四个8*8点阵构成16*16LED点阵，点阵内部由LED组成，可以根据编程进行闪烁，并且在贪吃蛇游戏机中LED灯的及时闪烁可以很好地反馈蛇身的移动以及果实的产生，方便设计的显示。8*8点阵在市场中价格低廉，方便组装，对于本次设计来说是很好的选择。
（三）系统总体方案
图1 系统框图
该设计的核心为STC89C51单片机，以复位电路、晶振电路、电源电路，独立按键，行驱动、列驱动，16*16LED点阵显示屏的硬件组成扩展了整个电路。
首先，电源电路对整个设计输入+5v电压，通过独立按键进行人机交互，使得单片机接收信号，并同时接收晶振电路发出的时钟信号和复位电路的信号，从而控制行驱动和列驱动，在16*16点阵显示屏上通过高低电平变化使得行驱动和列驱动控制LED灯的亮灭，形成与按键对应的蛇身运动轨迹，完成一整套系统运作。
二、单片机概述
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