[实用新型]多功能实用型游戏机

说明书

本实用新型涉及一种多功能实用型游戏机，它由51系列单片机AT89C51、11.0592MHZ晶振、六段共阴极数码管、两个74HC373锁存器、一个4*4矩阵键盘、8个LED灯组成，本系统实现了一种节能环保且价格低廉的多功能游戏机。本系统主要具有以下优点：（1）体积小巧，便于安装及固定（2）使用的硬件电路简单，所需元器件少，环保节能（3）使用的元器件都是常用元器件，成本低廉，性价比高（4）功能丰富多样，用户可自行切换功能区，实现时钟模式、游戏模式、计算机模式的切换。

技术领域

本实用新型涉及游戏机技术领域，尤其涉及一种多功能实用型游戏机。

背景技术

随着智能设备的发展，小型化、集成化、多功能化成为当下仪器设备设计的潮流。然而像手机、ipad等设备功能复杂，造价昂贵，不便于作为小型玩具使用。市面上已有的简单游戏机大都为专用型游戏机，不具备其他功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对背景技术所述的问题进行改进，提供一种硬件电路简单稳定，元器件廉价的多功能实用型游戏机。

本实用新型所采用的技术方案如下：

多功能实用型游戏机，包括硬件电路和软件程序两大模块。其中，所述的硬件电路包括主控模块、时钟模块、矩阵键盘模块、LED灯模块以及数码管显示模块，所述时钟模块、矩阵键盘模块、LED灯模块以及数码管显示模块分别与主控模块连接。硬件电路简洁，连线少，可靠性高。

其中，所述的主控模块，采用单片机AT89C51，具有4K字节的Flash闪存存储器，2个16位定时器，128字节内部RAM以及32个I/O口，是一种低电压、高性能且价廉的CMOS微处理器，其资源正好满足硬件电路对输出端口的需求。

其中，所述的时钟模块，采用11.0592MHZ外部晶振的提供系统时钟，定时1s的误差不超过0.10.1μs。且设计外部可调模式进行时间补偿操作。

其中，所述的矩阵键盘模块，采用4×4矩阵键盘，需要的控制线少，8根控制线即可实现16个键盘的读入，相比于普通键盘，连线减少了一半。

其中，所述的LED灯模块，采用8个LED灯用于模拟乒乓球的移动，其特点在于反应迅速，对速度要求高，因此本系统将LED灯直接连接至单片机的P1端口，实现控制的实时性。同时，为保障流过LED灯的电流不至于过大，本系统加入分压电阻保证LED灯工作的可靠性。

其中，所述的数码管显示模块，采用6段共阴极数码管。仅需要单片机的一个控制端口以及2个锁存器便能控制6段共阴极数码管的显示控制。本系统采用单片机的P0口作为数码管显示模块的数据传输端口，锁存器采用8D三态触发器74LS373，其中一个锁存器作为6段共阴极数码管的位选，另一个作为6段共阴极数码管的段选，实现6段共阴极数码管的动态显示。

其中，所述的软件设计采用汇编语言，实现硬件资源的有效分配；采用模块化的程序设计方法，分别设计实时时钟功能单元、游戏功能单元以及计算器单元。由于三个功能单元都需要用到数码管显示，因此将数码管的动态显示控制设置为主程序，并保持持续运行。时钟定时、游戏比分记录以及计算器分别采用中断的方式进行控制。

其中，所述的主程序设计，采用数码管的动态刷新方式进行显示，一次显示一个数码管的值，以人眼无法分辨的速度持续扫描刷新6段共阴极数码管，显示效果为数码管稳定显示6个不同的数字。同时主程序内设计键盘实时扫描功能，主程序执行过程中实时监测键盘状态，若检测到稳定的键盘操作即进行对应操作。

其中，所述的时钟定时设计，采用实时时钟功能单元采用方式二自动重装在模式定时，计时1s产生的时间误差小于0.1μs，一天产生的计时误不超过0.01s，满足日常生活中计时要求。且时间显示设置外部补偿模式，当出现较大误差时，可采用外部调整的方式进行机械校准，保证实时时钟的可靠性。