基于STC89C54單片機投珠機的設計

程瑞龍

摘要：該文介紹了一種以STC89C54RD+單片機模塊為核心的投珠機的設計，該投珠機在檢測到投幣或投珠之后開始工作，通過按下中間的停止按鍵停止，停止的位置的數(shù)值即為中獎的倍數(shù)?？梢酝ㄟ^后面的開關控制投珠機的模式，在設置模式中可以對相關參數(shù)進行修改，操作過程中有語音播報功能。該文闡述了各模塊的設計過程，最后對設備進行了綜合調試。

關鍵詞：STC89C54；投珠機；語音播報

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7758-03

1 概述

隨著各種電子設備的發(fā)展，游戲機在娛樂行業(yè)得到了很大程度的發(fā)展，現(xiàn)已開發(fā)出針對各種年齡階段人群的游戲機。該文重點闡述了一款基于STC8954RD單片機平臺的投珠機的設計。該投珠機現(xiàn)已在各大超市或娛樂場所穩(wěn)定運行，該投珠機通過投幣器投入硬幣，對應出來相應數(shù)量的珠子，在固定的投珠孔投入珠子即可開始游戲。該設備具備斷電保護功能和相關數(shù)據(jù)的累計功能，可以在輸入密碼情況下隨時查詢當前累計的錢數(shù)，并帶有語音播報功能。

2 概述

投珠機電路板右下角有 3個黑色的小按鈕，分別是機器的“設置”鍵、“+”、“-”，可查看并播報投幣金額，及修改各項游戲參數(shù)。只有在無人游戲狀態(tài)下，打開機器才可以修改相關設置。 如單獨按“+”鍵、“-”鍵可設置音樂聲音大小。每按一次設置鍵，均有相應語音提示，此時按“-”鍵、“+”鍵可更改參數(shù)，并且2秒鐘后會自動保存并退出設置狀態(tài)?？稍O置游戲模式，模式分為2種：普通模式與智能模式。普通模式是只要向機器投珠，即有反應；而智能模式是只有先投幣后，投珠才有反應；并且中獎后機器出珠的數(shù)量，是機器接受珠子的數(shù)量，超出機器出珠數(shù)量，投珠將沒有反應。這樣可有效避免市場上其他珠子放入機器游戲。此時按“+”“-”鍵可更改參數(shù)。（0代表普通模式，1代表智能模式）。當機器出現(xiàn)故障不能正常運轉時，機器會發(fā)出報警，并會給出語音提示，只要按照語音提示操作即可排除故障。

3 系統(tǒng)結構

5.2 顯示燈程序設計

投珠機顯示小燈共16個，都是共陽極接法，通過單片機驅動LN2003驅動，按鍵檢測在檢測到玩家投珠后，進入游戲狀態(tài)，采用的是單個小燈循環(huán)跑的形式，每個小燈對應不同的中獎率，分別為5倍，4倍，3倍，2倍，1倍和0倍，按下中間的停止按鍵，小燈立即停止，如果落在3倍上，那么就是中獎三倍，投入珠子的數(shù)量乘以3即為玩家獲得的珠子。通過調節(jié)不同小燈的延時時間來確定中獎率，也就是把0倍的時間稍微調的長一點，而倍數(shù)時間比較短，這樣中獎的幾率就是可控的，因為間隔的時間較短，玩家一般看不出來。如果玩家長時間沒有按停止按鍵，那么在小燈轉了一定的時間自動停止，停止的時間是要求三圈以上加上一個隨機時間。顯示燈在空閑模式還有小燈整體循環(huán)跑的程序和整體閃爍的功能。同時要求在小燈控制的同時配套音樂播放。

5.3 數(shù)碼管顯示程序

數(shù)碼管顯示部分由單片機控制三片74HC595D來控制三個數(shù)碼管數(shù)碼管之間輸入輸出串聯(lián)起來，各個數(shù)碼管之間有進位，實際上只使用兩個還有一個數(shù)碼管預留，利用單片機控制74HC595D的第11、 12腳接口來傳遞數(shù)據(jù)。在數(shù)碼管顯示子程序里面要做好提取數(shù)據(jù)的千位、百位、十位、個位，如果要顯示一個4位數(shù)，或者三位數(shù)，那么由兩個數(shù)碼管分兩次顯示交替實現(xiàn)，先顯示千位和百位，再顯示十位和個位，中間閃爍間隔，來回顯示三次。

5.4 EEPROM存儲

在游戲過程中有可能會發(fā)生斷電的情況，那么要求玩家斷電前投幣的狀態(tài)和投珠的狀態(tài)藥能夠保持，本系統(tǒng)采用了將玩家投幣數(shù)和投珠數(shù)以及中獎數(shù)以及已出珠數(shù)四個變量在發(fā)生改變時存儲在EEPROM中，防止掉電丟失。在主程序開始之前初始化階段都要求讀取這四個變量。

游戲機機主可能要查詢機器的中獎率或者總的投幣數(shù)，在開機狀態(tài)下，連擊六下停止鍵，進入查詢程序，然后輸入相應的項目可以通過讀取EEPROM來獲得這兩個數(shù)值，同樣在這兩個變量發(fā)生改變的時候，也需要及時的寫入EEPROM中。

5.5 中斷服務程序

本系統(tǒng)要求游戲機不管處于什么模式，一旦有投幣或者投珠的情況，要立即切換到游戲模式中，所以在投幣與投珠的兩個檢測上采用的外中斷的形式，投幣采用的外中斷0，投珠采用的是外中斷2實現(xiàn)的，觸發(fā)中斷之后除了立即響應外，還需要修改EEPROM內部的數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)軟件涉及到時間要求，本系統(tǒng)采用了定時器0來及時計時。

6 結束語

本投珠機在單片機控制的基礎上，采用了微動開關檢測投珠與落珠，利用中斷進入游戲程序，并在開始游戲程序之前設置了設定模式。在調試的過程中，發(fā)現(xiàn)喇叭有雜音，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)功放部分PCB走線從芯片底下直接穿過的，有電磁干擾，改進PCB解決問題；在批量生產(chǎn)之前廠商提出部分貼片元件0603封裝的，操作工人在量產(chǎn)的過程中有難度，加長了工時，換用0805的封裝解決問題；第一批生產(chǎn)了一百臺機器，發(fā)現(xiàn)有部分機器吐珠不正確的情況，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)時程序不夠優(yōu)化響應不夠及時導致的，經(jīng)修改解決問題。

該游戲機的設計成本較低，具有較高的實用價值。現(xiàn)已量產(chǎn)運行穩(wěn)定，但智能程度可能不夠。

參考文獻：

[1] 丁向榮.STC系列增強型8051單片機原理與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2] 李群芳.單片微型計算機與接口技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[3] 閻石.數(shù)字電子技術基礎[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.endprint

摘要：該文介紹了一種以STC89C54RD+單片機模塊為核心的投珠機的設計，該投珠機在檢測到投幣或投珠之后開始工作，通過按下中間的停止按鍵停止，停止的位置的數(shù)值即為中獎的倍數(shù)?？梢酝ㄟ^后面的開關控制投珠機的模式，在設置模式中可以對相關參數(shù)進行修改，操作過程中有語音播報功能。該文闡述了各模塊的設計過程，最后對設備進行了綜合調試。

關鍵詞：STC89C54；投珠機；語音播報

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7758-03

1 概述

隨著各種電子設備的發(fā)展，游戲機在娛樂行業(yè)得到了很大程度的發(fā)展，現(xiàn)已開發(fā)出針對各種年齡階段人群的游戲機。該文重點闡述了一款基于STC8954RD單片機平臺的投珠機的設計。該投珠機現(xiàn)已在各大超市或娛樂場所穩(wěn)定運行，該投珠機通過投幣器投入硬幣，對應出來相應數(shù)量的珠子，在固定的投珠孔投入珠子即可開始游戲。該設備具備斷電保護功能和相關數(shù)據(jù)的累計功能，可以在輸入密碼情況下隨時查詢當前累計的錢數(shù)，并帶有語音播報功能。

2 概述

投珠機電路板右下角有 3個黑色的小按鈕，分別是機器的“設置”鍵、“+”、“-”，可查看并播報投幣金額，及修改各項游戲參數(shù)。只有在無人游戲狀態(tài)下，打開機器才可以修改相關設置。 如單獨按“+”鍵、“-”鍵可設置音樂聲音大小。每按一次設置鍵，均有相應語音提示，此時按“-”鍵、“+”鍵可更改參數(shù)，并且2秒鐘后會自動保存并退出設置狀態(tài)?？稍O置游戲模式，模式分為2種：普通模式與智能模式。普通模式是只要向機器投珠，即有反應；而智能模式是只有先投幣后，投珠才有反應；并且中獎后機器出珠的數(shù)量，是機器接受珠子的數(shù)量，超出機器出珠數(shù)量，投珠將沒有反應。這樣可有效避免市場上其他珠子放入機器游戲。此時按“+”“-”鍵可更改參數(shù)。（0代表普通模式，1代表智能模式）。當機器出現(xiàn)故障不能正常運轉時，機器會發(fā)出報警，并會給出語音提示，只要按照語音提示操作即可排除故障。

3 系統(tǒng)結構

5.2 顯示燈程序設計

投珠機顯示小燈共16個，都是共陽極接法，通過單片機驅動LN2003驅動，按鍵檢測在檢測到玩家投珠后，進入游戲狀態(tài)，采用的是單個小燈循環(huán)跑的形式，每個小燈對應不同的中獎率，分別為5倍，4倍，3倍，2倍，1倍和0倍，按下中間的停止按鍵，小燈立即停止，如果落在3倍上，那么就是中獎三倍，投入珠子的數(shù)量乘以3即為玩家獲得的珠子。通過調節(jié)不同小燈的延時時間來確定中獎率，也就是把0倍的時間稍微調的長一點，而倍數(shù)時間比較短，這樣中獎的幾率就是可控的，因為間隔的時間較短，玩家一般看不出來。如果玩家長時間沒有按停止按鍵，那么在小燈轉了一定的時間自動停止，停止的時間是要求三圈以上加上一個隨機時間。顯示燈在空閑模式還有小燈整體循環(huán)跑的程序和整體閃爍的功能。同時要求在小燈控制的同時配套音樂播放。

5.3 數(shù)碼管顯示程序

數(shù)碼管顯示部分由單片機控制三片74HC595D來控制三個數(shù)碼管數(shù)碼管之間輸入輸出串聯(lián)起來，各個數(shù)碼管之間有進位，實際上只使用兩個還有一個數(shù)碼管預留，利用單片機控制74HC595D的第11、 12腳接口來傳遞數(shù)據(jù)。在數(shù)碼管顯示子程序里面要做好提取數(shù)據(jù)的千位、百位、十位、個位，如果要顯示一個4位數(shù)，或者三位數(shù)，那么由兩個數(shù)碼管分兩次顯示交替實現(xiàn)，先顯示千位和百位，再顯示十位和個位，中間閃爍間隔，來回顯示三次。

5.4 EEPROM存儲

在游戲過程中有可能會發(fā)生斷電的情況，那么要求玩家斷電前投幣的狀態(tài)和投珠的狀態(tài)藥能夠保持，本系統(tǒng)采用了將玩家投幣數(shù)和投珠數(shù)以及中獎數(shù)以及已出珠數(shù)四個變量在發(fā)生改變時存儲在EEPROM中，防止掉電丟失。在主程序開始之前初始化階段都要求讀取這四個變量。

游戲機機主可能要查詢機器的中獎率或者總的投幣數(shù)，在開機狀態(tài)下，連擊六下停止鍵，進入查詢程序，然后輸入相應的項目可以通過讀取EEPROM來獲得這兩個數(shù)值，同樣在這兩個變量發(fā)生改變的時候，也需要及時的寫入EEPROM中。

5.5 中斷服務程序

本系統(tǒng)要求游戲機不管處于什么模式，一旦有投幣或者投珠的情況，要立即切換到游戲模式中，所以在投幣與投珠的兩個檢測上采用的外中斷的形式，投幣采用的外中斷0，投珠采用的是外中斷2實現(xiàn)的，觸發(fā)中斷之后除了立即響應外，還需要修改EEPROM內部的數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)軟件涉及到時間要求，本系統(tǒng)采用了定時器0來及時計時。

6 結束語

本投珠機在單片機控制的基礎上，采用了微動開關檢測投珠與落珠，利用中斷進入游戲程序，并在開始游戲程序之前設置了設定模式。在調試的過程中，發(fā)現(xiàn)喇叭有雜音，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)功放部分PCB走線從芯片底下直接穿過的，有電磁干擾，改進PCB解決問題；在批量生產(chǎn)之前廠商提出部分貼片元件0603封裝的，操作工人在量產(chǎn)的過程中有難度，加長了工時，換用0805的封裝解決問題；第一批生產(chǎn)了一百臺機器，發(fā)現(xiàn)有部分機器吐珠不正確的情況，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)時程序不夠優(yōu)化響應不夠及時導致的，經(jīng)修改解決問題。

該游戲機的設計成本較低，具有較高的實用價值?，F(xiàn)已量產(chǎn)運行穩(wěn)定，但智能程度可能不夠。

參考文獻：

[1] 丁向榮.STC系列增強型8051單片機原理與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2] 李群芳.單片微型計算機與接口技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[3] 閻石.數(shù)字電子技術基礎[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.endprint

摘要：該文介紹了一種以STC89C54RD+單片機模塊為核心的投珠機的設計，該投珠機在檢測到投幣或投珠之后開始工作，通過按下中間的停止按鍵停止，停止的位置的數(shù)值即為中獎的倍數(shù)?？梢酝ㄟ^后面的開關控制投珠機的模式，在設置模式中可以對相關參數(shù)進行修改，操作過程中有語音播報功能。該文闡述了各模塊的設計過程，最后對設備進行了綜合調試。

關鍵詞：STC89C54；投珠機；語音播報

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7758-03

1 概述

隨著各種電子設備的發(fā)展，游戲機在娛樂行業(yè)得到了很大程度的發(fā)展，現(xiàn)已開發(fā)出針對各種年齡階段人群的游戲機。該文重點闡述了一款基于STC8954RD單片機平臺的投珠機的設計。該投珠機現(xiàn)已在各大超市或娛樂場所穩(wěn)定運行，該投珠機通過投幣器投入硬幣，對應出來相應數(shù)量的珠子，在固定的投珠孔投入珠子即可開始游戲。該設備具備斷電保護功能和相關數(shù)據(jù)的累計功能，可以在輸入密碼情況下隨時查詢當前累計的錢數(shù)，并帶有語音播報功能。

2 概述

投珠機電路板右下角有 3個黑色的小按鈕，分別是機器的“設置”鍵、“+”、“-”，可查看并播報投幣金額，及修改各項游戲參數(shù)。只有在無人游戲狀態(tài)下，打開機器才可以修改相關設置。 如單獨按“+”鍵、“-”鍵可設置音樂聲音大小。每按一次設置鍵，均有相應語音提示，此時按“-”鍵、“+”鍵可更改參數(shù)，并且2秒鐘后會自動保存并退出設置狀態(tài)?？稍O置游戲模式，模式分為2種：普通模式與智能模式。普通模式是只要向機器投珠，即有反應；而智能模式是只有先投幣后，投珠才有反應；并且中獎后機器出珠的數(shù)量，是機器接受珠子的數(shù)量，超出機器出珠數(shù)量，投珠將沒有反應。這樣可有效避免市場上其他珠子放入機器游戲。此時按“+”“-”鍵可更改參數(shù)。（0代表普通模式，1代表智能模式）。當機器出現(xiàn)故障不能正常運轉時，機器會發(fā)出報警，并會給出語音提示，只要按照語音提示操作即可排除故障。

3 系統(tǒng)結構

5.2 顯示燈程序設計

投珠機顯示小燈共16個，都是共陽極接法，通過單片機驅動LN2003驅動，按鍵檢測在檢測到玩家投珠后，進入游戲狀態(tài)，采用的是單個小燈循環(huán)跑的形式，每個小燈對應不同的中獎率，分別為5倍，4倍，3倍，2倍，1倍和0倍，按下中間的停止按鍵，小燈立即停止，如果落在3倍上，那么就是中獎三倍，投入珠子的數(shù)量乘以3即為玩家獲得的珠子。通過調節(jié)不同小燈的延時時間來確定中獎率，也就是把0倍的時間稍微調的長一點，而倍數(shù)時間比較短，這樣中獎的幾率就是可控的，因為間隔的時間較短，玩家一般看不出來。如果玩家長時間沒有按停止按鍵，那么在小燈轉了一定的時間自動停止，停止的時間是要求三圈以上加上一個隨機時間。顯示燈在空閑模式還有小燈整體循環(huán)跑的程序和整體閃爍的功能。同時要求在小燈控制的同時配套音樂播放。

5.3 數(shù)碼管顯示程序

數(shù)碼管顯示部分由單片機控制三片74HC595D來控制三個數(shù)碼管數(shù)碼管之間輸入輸出串聯(lián)起來，各個數(shù)碼管之間有進位，實際上只使用兩個還有一個數(shù)碼管預留，利用單片機控制74HC595D的第11、 12腳接口來傳遞數(shù)據(jù)。在數(shù)碼管顯示子程序里面要做好提取數(shù)據(jù)的千位、百位、十位、個位，如果要顯示一個4位數(shù)，或者三位數(shù)，那么由兩個數(shù)碼管分兩次顯示交替實現(xiàn)，先顯示千位和百位，再顯示十位和個位，中間閃爍間隔，來回顯示三次。

5.4 EEPROM存儲

在游戲過程中有可能會發(fā)生斷電的情況，那么要求玩家斷電前投幣的狀態(tài)和投珠的狀態(tài)藥能夠保持，本系統(tǒng)采用了將玩家投幣數(shù)和投珠數(shù)以及中獎數(shù)以及已出珠數(shù)四個變量在發(fā)生改變時存儲在EEPROM中，防止掉電丟失。在主程序開始之前初始化階段都要求讀取這四個變量。

游戲機機主可能要查詢機器的中獎率或者總的投幣數(shù)，在開機狀態(tài)下，連擊六下停止鍵，進入查詢程序，然后輸入相應的項目可以通過讀取EEPROM來獲得這兩個數(shù)值，同樣在這兩個變量發(fā)生改變的時候，也需要及時的寫入EEPROM中。

5.5 中斷服務程序

本系統(tǒng)要求游戲機不管處于什么模式，一旦有投幣或者投珠的情況，要立即切換到游戲模式中，所以在投幣與投珠的兩個檢測上采用的外中斷的形式，投幣采用的外中斷0，投珠采用的是外中斷2實現(xiàn)的，觸發(fā)中斷之后除了立即響應外，還需要修改EEPROM內部的數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)軟件涉及到時間要求，本系統(tǒng)采用了定時器0來及時計時。

6 結束語

本投珠機在單片機控制的基礎上，采用了微動開關檢測投珠與落珠，利用中斷進入游戲程序，并在開始游戲程序之前設置了設定模式。在調試的過程中，發(fā)現(xiàn)喇叭有雜音，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)功放部分PCB走線從芯片底下直接穿過的，有電磁干擾，改進PCB解決問題；在批量生產(chǎn)之前廠商提出部分貼片元件0603封裝的，操作工人在量產(chǎn)的過程中有難度，加長了工時，換用0805的封裝解決問題；第一批生產(chǎn)了一百臺機器，發(fā)現(xiàn)有部分機器吐珠不正確的情況，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)時程序不夠優(yōu)化響應不夠及時導致的，經(jīng)修改解決問題。

該游戲機的設計成本較低，具有較高的實用價值。現(xiàn)已量產(chǎn)運行穩(wěn)定，但智能程度可能不夠。

參考文獻：

[1] 丁向榮.STC系列增強型8051單片機原理與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2] 李群芳.單片微型計算機與接口技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[3] 閻石.數(shù)字電子技術基礎[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.endprint