
模拟排爆游戏机
简介
本工程的目的是设计和制作一种具备一种娱乐功能——模拟排除炸弹的简易电子游戏机。
简介:本工程的目的是设计和制作一种具备一种娱乐功能——模拟排除炸弹的简易电子游戏机。开源协议
:GPL 3.0
(未经作者授权,禁止转载)描述
项目说明
本工程项目的目的是设计和制作一种基于单片机、模拟电子集成电路、数字电子集成电路和分立电子器件的具有特定娱乐功能的简易电子游戏机。
开源协议
本项目适用GPL3.0开源协议。
项目相关功能
本项目的标的为一种具有固定娱乐功能的简易电子游戏机。该游戏机实现的内容为模拟“排除爆炸物”的一种模拟类型游戏,游戏项目是著名的“俄罗斯轮盘”游戏的一种演变版本。在游戏中能够实现由电路系统随机选取将会触发“爆炸”的一条线,而后两名游戏参与者轮流进行限时拆线操作,系统根据游戏参与者的拆线情况判断是否触发“爆炸”并呈现相应的“爆炸”示意效果。由于该游戏中的“爆炸”仅仅是用声光的方式进行模拟呈现,因此没有危险性。
项目属性
本项目为本人原创项目,首次公开,之前未在任何公开刊物或作为毕业论文发表,未曾在别的比赛中获奖。
项目进度
目前,本项目已经全部完成,并在此付详细说明。
设计原理
本项目包括硬件部分和软件部分,实现与游戏参与者进行人机交互、游戏内容实现以及游戏结果呈现等功能。其中,硬件部分主要为电子电路板,由STC单片机、模拟电子集成电路、4000系列数字电子集成电路以及基本分立器件等电子元器件组成。软件部分为单片机程序,使用C51编程语言编写,实现单片机系统所需的随机种子获取、外部开关信号读取、倒计时、胜负逻辑判断以及游戏结果呈现指示等功能。
硬件部分以STC单片机为核心组成,主要包括了电源、单片机最小系统、随机数字发生器、外部开关和连线状态检测、蜂鸣器声音指示、爆炸声音播放、游戏结果指示灯以及其他辅助电路等部分。系统的功能框图如下:
系统硬件各部分电路的说明如下:
1.电源
该游戏机为可移动的电子装置,因此采用9V电池作为供电电源。电源电路部分包括电源防反接、稳压和电源指示灯等功能部分,其中,三端稳压集成电路7805为单片机等部分的电路提供稳定的5V直流电压。
2. 单片机最小系统
为了实现系统所需的功能,设置了单片机系统,包括正常运行所需的系统复位、时钟脉冲等部分。本项目所使用的单片机为STC89系列单片机,IO端口的类型和数量能够满足项目所需,能够方便地完成程序烧录。
3.随机数字发生器
为了使游戏中触发“爆炸”的种子线具有不确定性,从而使游戏具有可玩性,在本项目中使用硬件电路实现在数值0-7中随机选取一个作为触发“爆炸”的种子的效果,具体的实现方法是:使用555定时器组成多谐振荡器,产生一定频率的时钟脉冲信号作为BCD计数器CD40192的计数脉冲信号,驱动其进行加计数。另外,为了使BCD计数器CD40192的输出数值限制在数字0-7范围以内,在电路中使用BCD计数器CD40192的Q4端对计数器进行复位,使其归零以便重新开始下一轮加计数,从而实现BCD计数器CD40192的循环计数工作。因此,该部分电路运行时,将连续滚动输出BCD方式编码的数值0-7。当单片机读取该部分的数值时,即可得到一个在0-7范围内不固定的数值,作为触发“爆炸”的种子。
4.外部开关和连线状态检测
用于启动倒计时和系统复位的按钮连接到单片机的端口上,使单片机能够检测该端口的电平。供游戏者进行“拆线”操作的8组杜邦线直接与单片机的并行口相连,杜邦线的另一端连接GND,使单片机能够通过读取端口的电平检测相应的线是否被断开。
5. 蜂鸣器
蜂鸣器用于在游戏中进行倒计时的时候发出间断的“哔-哔”声作为提示音。另外,为了指示游戏进行过程中“拆线”是否导致“爆炸”的效果,使用蜂鸣器发出持续的“哔---”声音指示游戏结束。
6.爆炸声音播放
为了增强游戏参与者的游戏体验,本项目中使用了录放音模块。当游戏结果判断为“炸弹爆炸”时,单片机将驱动录放音模块运作,播放预先录制好的“爆炸”音效。录放音模块通过外接的方式与主电路板连接,在PCBA中预留相应的接口。
7. 游戏结果指示灯
该游戏机中采用由单片机驱动的红色和绿色发光二极管各一个来指示游戏的结果。当被拆开的连接线不是“触发爆炸”的种子线时,绿色指示灯点亮并指示游戏继续,否则红色指示灯点亮并指示游戏结束。
软件说明
软件部分为实现随机设置触发“爆炸”的种子、判断游戏开始、读取拆线状态、判断是否触发“爆炸”事件、输出蜂鸣器声音以及控制录放音模块等功能的程序,使用C51语言编制STC单片机用户程序。该游戏机的单片机程序见附件。软件的流程图如下:
实物展示
游戏机外观:
PCBA:
电子元件:
3D打印的塑料外壳:
亚克力面板:
设计注意事项
提示:
制作注意事项
1、工程中依靠外接的录放音模块用来实现播放预先录制声音的功能。主电路板上设置了相应的接口,录放音模块通过尼龙柱固定到主电路板上;
2、项目正常运行所需的9V电池、倒计时启动按钮、复位按钮和排线等元件都需要外接,不包含在PCB内。
3、电路板上的测试环TP不是电路运行所必需的元件。
其他
演示视频:
1、游戏机运行演示(验证)视频链接:
https://www.bilibili.com/video/BV15b4y1M79r/
2、原理说明视频链接:
设计图

BOM


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