冒险游戏--基于WS2812B和TM1650驱动数码管显示

项目简介

本项目是基于51单片机的彩色丝印双人冒险游戏机，具有彩色可编程LED组成的冒险路径。通过按下按键控制灯珠亮暗移动至终点的冒险夺宝游戏机。

项目功能

本设计是基于AI8H2K12U-SOP16单片机设计的游戏机；设置有两个独立按键，功能分别为两个玩家的移动控制；此外还设置有双数码管分别显示两个玩家分数；一个TYPE-B供电下载接口、一个船型开关用于供电通断和胜利时播放提示音的蜂鸣器。

项目参数

• 本设计采用AI8H2K12U单片机，直接通过USB下载单片机程序；
• 本设计采用SLR0224CR5C1BD四位数码管，通过TM1650驱动显示玩家分数；
• 冒险路径采用24颗可编程的WS2812B彩色灯珠，指示玩家当前位置信息；
• 在路径中设有宝藏和陷阱，可对应增加或减少金币，此外设置强制路径跳转和rand函数生成随机步数增加游戏趣味性和可玩性。
• 当玩家到达终点时，所有灯珠亮起胜利玩家的颜色，有源蜂鸣器响起庆祝胜利！

原理解析（硬件说明）

0.冒险宝藏图生成和印刷
采用AI加提示词生成冒险宝藏图，简单编辑添加箭头之后通过彩色丝印印刷在PCB板上。

1.灯珠路径显示
使用24颗WS2812B可编程灯珠依据宝藏图排布路径，其中24颗WS2812B依次串联。仅使用P54一个IO口，并设为推挽输出。

2.数码管金币显示
数码管采用共阴极4位数码管，并使用TM1650数码管驱动显示当前玩家的金币数。使用四个IO口模拟两对IIC通信控制显示。

3.按键控制和LED指示
使用两个TS665CJ按键控制玩家移动，一个绿色一个红色的LED显示按键按下状态。

4.有源蜂鸣器控制
蜂鸣器用于在玩家胜利到达终点时播放提示音，采用三极管控制蜂鸣器电路通断。

5.USB供电下载和主控
特意预留下载短接排针口，当单片机下载时短接该排针口，重新开关供电即可进入USB下载模式。

单片机可直接引出USB的D+和 D-，无需TTL转USB芯片即可下载程序。

软件代码

硬件编程的keil源代码已附在附件的压缩包文件。

首先引入用到的头文件，设定常量和变量，以及本地函数，此外注释了对应IO端口作用。

设定端口和变量初始值，数码管初始显示1000。

按键按下后，进行消抖延时，之后生成随机0~4移动步数，清空显示，再显示对应步数的灯亮起，判定和显示当前金币，路径是否跳转灯逻辑。

注意事项

• 本项目单片机的IRC设置为24MHz，在ISP下载界面一定要设置正确，否则路径显示不正常；
• 可通过船型开关控制单片机重新开始新的一局游戏；
• 注意下载方式，需要短接DLOAD排针口，之后断开并闭合船型开关进入到下载模式。

组装流程

PCB正面图如下，首先将贴片类型的器件（WS2812B,TM1650,AI8H2K12U，电容电阻，LED灯）通过热风枪加锡膏焊接牢固，并检查无短路断路；

之后将插件插入PCB板后，翻转PCB，通过电烙铁加焊锡丝焊接插件，可先焊器件高度低的插件。

实物图

焊接好的实物图如下：