基于51单片机与点阵的贪食蛇游戏机开发

基于51单片机与8*8点阵的贪吃蛇游戏机开发

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目录

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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1 8*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LED，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,是一种造价低廉,应用灵活的设计方案。

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图2 74HC595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、CLR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

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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、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：

void Init() {

for (i = 3; i < SNAKE + 1; i++)

x[i] = 100;

//SNAKE是蛇的最大长度

for (i = 3; i < SNAKE + 1; i++)

y[i] = 100;

//初始化

x[0] = 4; y[0] = 4; //果子 n = 3; //蛇长 n=-1

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/aj0d.html