基于STC89C54单片机投珠机的设计

程瑞龙

摘要：该文介绍了一种以STC89C54RD+单片机模块为核心的投珠机的设计，该投珠机在检测到投币或投珠之后开始工作，通过按下中间的停止按键停止，停止的位置的数值即为中奖的倍数。可以通过后面的开关控制投珠机的模式，在设置模式中可以对相关参数进行修改，操作过程中有语音播报功能。该文阐述了各模块的设计过程，最后对设备进行了综合调试。

关键词：STC89C54；投珠机；语音播报

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）32-7758-03

1 概述

随着各种电子设备的发展，游戏机在娱乐行业得到了很大程度的发展，现已开发出针对各种年龄阶段人群的游戏机。该文重点阐述了一款基于STC8954RD单片机平台的投珠机的设计。该投珠机现已在各大超市或娱乐场所稳定运行，该投珠机通过投币器投入硬币，对应出来相应数量的珠子，在固定的投珠孔投入珠子即可开始游戏。该设备具备断电保护功能和相关数据的累计功能，可以在输入密码情况下随时查询当前累计的钱数，并带有语音播报功能。

2 概述

投珠机电路板右下角有 3个黑色的小按钮，分别是机器的“设置”键、“+”、“-”，可查看并播报投币金额，及修改各项游戏参数。只有在无人游戏状态下，打开机器才可以修改相关设置。 如单独按“+”键、“-”键可设置音乐声音大小。每按一次设置键，均有相应语音提示，此时按“-”键、“+”键可更改参数，并且2秒钟后会自动保存并退出设置状态。可设置游戏模式，模式分为2种：普通模式与智能模式。普通模式是只要向机器投珠，即有反应；而智能模式是只有先投币后，投珠才有反应；并且中奖后机器出珠的数量，是机器接受珠子的数量，超出机器出珠数量，投珠将没有反应。这样可有效避免市场上其他珠子放入机器游戏。此时按“+”“-”键可更改参数。（0代表普通模式，1代表智能模式）。当机器出现故障不能正常运转时，机器会发出报警，并会给出语音提示，只要按照语音提示操作即可排除故障。

3 系统结构

5.2 显示灯程序设计

投珠机显示小灯共16个，都是共阳极接法，通过单片机驱动LN2003驱动，按键检测在检测到玩家投珠后，进入游戏状态，采用的是单个小灯循环跑的形式，每个小灯对应不同的中奖率，分别为5倍，4倍，3倍，2倍，1倍和0倍，按下中间的停止按键，小灯立即停止，如果落在3倍上，那么就是中奖三倍，投入珠子的数量乘以3即为玩家获得的珠子。通过调节不同小灯的延时时间来确定中奖率，也就是把0倍的时间稍微调的长一点，而倍数时间比较短，这样中奖的几率就是可控的，因为间隔的时间较短，玩家一般看不出来。如果玩家长时间没有按停止按键，那么在小灯转了一定的时间自动停止，停止的时间是要求三圈以上加上一个随机时间。显示灯在空闲模式还有小灯整体循环跑的程序和整体闪烁的功能。同时要求在小灯控制的同时配套音乐播放。

5.3 数码管显示程序

数码管显示部分由单片机控制三片74HC595D来控制三个数码管数码管之间输入输出串联起来，各个数码管之间有进位，实际上只使用两个还有一个数码管预留，利用单片机控制74HC595D的第11、 12脚接口来传递数据。在数码管显示子程序里面要做好提取数据的千位、百位、十位、个位，如果要显示一个4位数，或者三位数，那么由两个数码管分两次显示交替实现，先显示千位和百位，再显示十位和个位，中间闪烁间隔，来回显示三次。

5.4 EEPROM存储

在游戏过程中有可能会发生断电的情况，那么要求玩家断电前投币的状态和投珠的状态药能够保持，本系统采用了将玩家投币数和投珠数以及中奖数以及已出珠数四个变量在发生改变时存储在EEPROM中，防止掉电丢失。在主程序开始之前初始化阶段都要求读取这四个变量。

游戏机机主可能要查询机器的中奖率或者总的投币数，在开机状态下，连击六下停止键，进入查询程序，然后输入相应的项目可以通过读取EEPROM来获得这两个数值，同样在这两个变量发生改变的时候，也需要及时的写入EEPROM中。

5.5 中断服务程序

本系统要求游戏机不管处于什么模式，一旦有投币或者投珠的情况，要立即切换到游戏模式中，所以在投币与投珠的两个检测上采用的外中断的形式，投币采用的外中断0，投珠采用的是外中断2实现的，触发中断之后除了立即响应外，还需要修改EEPROM内部的数据。由于系统软件涉及到时间要求，本系统采用了定时器0来及时计时。

6 结束语

本投珠机在单片机控制的基础上，采用了微动开关检测投珠与落珠，利用中断进入游戏程序，并在开始游戏程序之前设置了设定模式。在调试的过程中，发现喇叭有杂音，经检查发现功放部分PCB走线从芯片底下直接穿过的，有电磁干扰，改进PCB解决问题；在批量生产之前厂商提出部分贴片元件0603封装的，操作工人在量产的过程中有难度，加长了工时，换用0805的封装解决问题；第一批生产了一百台机器，发现有部分机器吐珠不正确的情况，经过检查发现时程序不够优化响应不够及时导致的，经修改解决问题。

该游戏机的设计成本较低，具有较高的实用价值。现已量产运行稳定，但智能程度可能不够。

参考文献：

[1] 丁向荣.STC系列增强型8051单片机原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2011.

[2] 李群芳.单片微型计算机与接口技术[M].北京：电子工业出版社，2005.

[3] 阎石.数字电子技术基础[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.endprint

摘要：该文介绍了一种以STC89C54RD+单片机模块为核心的投珠机的设计，该投珠机在检测到投币或投珠之后开始工作，通过按下中间的停止按键停止，停止的位置的数值即为中奖的倍数。可以通过后面的开关控制投珠机的模式，在设置模式中可以对相关参数进行修改，操作过程中有语音播报功能。该文阐述了各模块的设计过程，最后对设备进行了综合调试。

关键词：STC89C54；投珠机；语音播报

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）32-7758-03

1 概述

随着各种电子设备的发展，游戏机在娱乐行业得到了很大程度的发展，现已开发出针对各种年龄阶段人群的游戏机。该文重点阐述了一款基于STC8954RD单片机平台的投珠机的设计。该投珠机现已在各大超市或娱乐场所稳定运行，该投珠机通过投币器投入硬币，对应出来相应数量的珠子，在固定的投珠孔投入珠子即可开始游戏。该设备具备断电保护功能和相关数据的累计功能，可以在输入密码情况下随时查询当前累计的钱数，并带有语音播报功能。

2 概述

投珠机电路板右下角有 3个黑色的小按钮，分别是机器的“设置”键、“+”、“-”，可查看并播报投币金额，及修改各项游戏参数。只有在无人游戏状态下，打开机器才可以修改相关设置。 如单独按“+”键、“-”键可设置音乐声音大小。每按一次设置键，均有相应语音提示，此时按“-”键、“+”键可更改参数，并且2秒钟后会自动保存并退出设置状态。可设置游戏模式，模式分为2种：普通模式与智能模式。普通模式是只要向机器投珠，即有反应；而智能模式是只有先投币后，投珠才有反应；并且中奖后机器出珠的数量，是机器接受珠子的数量，超出机器出珠数量，投珠将没有反应。这样可有效避免市场上其他珠子放入机器游戏。此时按“+”“-”键可更改参数。（0代表普通模式，1代表智能模式）。当机器出现故障不能正常运转时，机器会发出报警，并会给出语音提示，只要按照语音提示操作即可排除故障。

3 系统结构

5.2 显示灯程序设计

投珠机显示小灯共16个，都是共阳极接法，通过单片机驱动LN2003驱动，按键检测在检测到玩家投珠后，进入游戏状态，采用的是单个小灯循环跑的形式，每个小灯对应不同的中奖率，分别为5倍，4倍，3倍，2倍，1倍和0倍，按下中间的停止按键，小灯立即停止，如果落在3倍上，那么就是中奖三倍，投入珠子的数量乘以3即为玩家获得的珠子。通过调节不同小灯的延时时间来确定中奖率，也就是把0倍的时间稍微调的长一点，而倍数时间比较短，这样中奖的几率就是可控的，因为间隔的时间较短，玩家一般看不出来。如果玩家长时间没有按停止按键，那么在小灯转了一定的时间自动停止，停止的时间是要求三圈以上加上一个随机时间。显示灯在空闲模式还有小灯整体循环跑的程序和整体闪烁的功能。同时要求在小灯控制的同时配套音乐播放。

5.3 数码管显示程序

数码管显示部分由单片机控制三片74HC595D来控制三个数码管数码管之间输入输出串联起来，各个数码管之间有进位，实际上只使用两个还有一个数码管预留，利用单片机控制74HC595D的第11、 12脚接口来传递数据。在数码管显示子程序里面要做好提取数据的千位、百位、十位、个位，如果要显示一个4位数，或者三位数，那么由两个数码管分两次显示交替实现，先显示千位和百位，再显示十位和个位，中间闪烁间隔，来回显示三次。

5.4 EEPROM存储

在游戏过程中有可能会发生断电的情况，那么要求玩家断电前投币的状态和投珠的状态药能够保持，本系统采用了将玩家投币数和投珠数以及中奖数以及已出珠数四个变量在发生改变时存储在EEPROM中，防止掉电丢失。在主程序开始之前初始化阶段都要求读取这四个变量。

游戏机机主可能要查询机器的中奖率或者总的投币数，在开机状态下，连击六下停止键，进入查询程序，然后输入相应的项目可以通过读取EEPROM来获得这两个数值，同样在这两个变量发生改变的时候，也需要及时的写入EEPROM中。

5.5 中断服务程序

本系统要求游戏机不管处于什么模式，一旦有投币或者投珠的情况，要立即切换到游戏模式中，所以在投币与投珠的两个检测上采用的外中断的形式，投币采用的外中断0，投珠采用的是外中断2实现的，触发中断之后除了立即响应外，还需要修改EEPROM内部的数据。由于系统软件涉及到时间要求，本系统采用了定时器0来及时计时。

6 结束语

本投珠机在单片机控制的基础上，采用了微动开关检测投珠与落珠，利用中断进入游戏程序，并在开始游戏程序之前设置了设定模式。在调试的过程中，发现喇叭有杂音，经检查发现功放部分PCB走线从芯片底下直接穿过的，有电磁干扰，改进PCB解决问题；在批量生产之前厂商提出部分贴片元件0603封装的，操作工人在量产的过程中有难度，加长了工时，换用0805的封装解决问题；第一批生产了一百台机器，发现有部分机器吐珠不正确的情况，经过检查发现时程序不够优化响应不够及时导致的，经修改解决问题。

该游戏机的设计成本较低，具有较高的实用价值。现已量产运行稳定，但智能程度可能不够。

参考文献：

[1] 丁向荣.STC系列增强型8051单片机原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2011.

[2] 李群芳.单片微型计算机与接口技术[M].北京：电子工业出版社，2005.

[3] 阎石.数字电子技术基础[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.endprint

摘要：该文介绍了一种以STC89C54RD+单片机模块为核心的投珠机的设计，该投珠机在检测到投币或投珠之后开始工作，通过按下中间的停止按键停止，停止的位置的数值即为中奖的倍数。可以通过后面的开关控制投珠机的模式，在设置模式中可以对相关参数进行修改，操作过程中有语音播报功能。该文阐述了各模块的设计过程，最后对设备进行了综合调试。

关键词：STC89C54；投珠机；语音播报

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）32-7758-03

1 概述

随着各种电子设备的发展，游戏机在娱乐行业得到了很大程度的发展，现已开发出针对各种年龄阶段人群的游戏机。该文重点阐述了一款基于STC8954RD单片机平台的投珠机的设计。该投珠机现已在各大超市或娱乐场所稳定运行，该投珠机通过投币器投入硬币，对应出来相应数量的珠子，在固定的投珠孔投入珠子即可开始游戏。该设备具备断电保护功能和相关数据的累计功能，可以在输入密码情况下随时查询当前累计的钱数，并带有语音播报功能。

2 概述

投珠机电路板右下角有 3个黑色的小按钮，分别是机器的“设置”键、“+”、“-”，可查看并播报投币金额，及修改各项游戏参数。只有在无人游戏状态下，打开机器才可以修改相关设置。 如单独按“+”键、“-”键可设置音乐声音大小。每按一次设置键，均有相应语音提示，此时按“-”键、“+”键可更改参数，并且2秒钟后会自动保存并退出设置状态。可设置游戏模式，模式分为2种：普通模式与智能模式。普通模式是只要向机器投珠，即有反应；而智能模式是只有先投币后，投珠才有反应；并且中奖后机器出珠的数量，是机器接受珠子的数量，超出机器出珠数量，投珠将没有反应。这样可有效避免市场上其他珠子放入机器游戏。此时按“+”“-”键可更改参数。（0代表普通模式，1代表智能模式）。当机器出现故障不能正常运转时，机器会发出报警，并会给出语音提示，只要按照语音提示操作即可排除故障。

3 系统结构

5.2 显示灯程序设计

投珠机显示小灯共16个，都是共阳极接法，通过单片机驱动LN2003驱动，按键检测在检测到玩家投珠后，进入游戏状态，采用的是单个小灯循环跑的形式，每个小灯对应不同的中奖率，分别为5倍，4倍，3倍，2倍，1倍和0倍，按下中间的停止按键，小灯立即停止，如果落在3倍上，那么就是中奖三倍，投入珠子的数量乘以3即为玩家获得的珠子。通过调节不同小灯的延时时间来确定中奖率，也就是把0倍的时间稍微调的长一点，而倍数时间比较短，这样中奖的几率就是可控的，因为间隔的时间较短，玩家一般看不出来。如果玩家长时间没有按停止按键，那么在小灯转了一定的时间自动停止，停止的时间是要求三圈以上加上一个随机时间。显示灯在空闲模式还有小灯整体循环跑的程序和整体闪烁的功能。同时要求在小灯控制的同时配套音乐播放。

5.3 数码管显示程序

数码管显示部分由单片机控制三片74HC595D来控制三个数码管数码管之间输入输出串联起来，各个数码管之间有进位，实际上只使用两个还有一个数码管预留，利用单片机控制74HC595D的第11、 12脚接口来传递数据。在数码管显示子程序里面要做好提取数据的千位、百位、十位、个位，如果要显示一个4位数，或者三位数，那么由两个数码管分两次显示交替实现，先显示千位和百位，再显示十位和个位，中间闪烁间隔，来回显示三次。

5.4 EEPROM存储

在游戏过程中有可能会发生断电的情况，那么要求玩家断电前投币的状态和投珠的状态药能够保持，本系统采用了将玩家投币数和投珠数以及中奖数以及已出珠数四个变量在发生改变时存储在EEPROM中，防止掉电丢失。在主程序开始之前初始化阶段都要求读取这四个变量。

游戏机机主可能要查询机器的中奖率或者总的投币数，在开机状态下，连击六下停止键，进入查询程序，然后输入相应的项目可以通过读取EEPROM来获得这两个数值，同样在这两个变量发生改变的时候，也需要及时的写入EEPROM中。

5.5 中断服务程序

本系统要求游戏机不管处于什么模式，一旦有投币或者投珠的情况，要立即切换到游戏模式中，所以在投币与投珠的两个检测上采用的外中断的形式，投币采用的外中断0，投珠采用的是外中断2实现的，触发中断之后除了立即响应外，还需要修改EEPROM内部的数据。由于系统软件涉及到时间要求，本系统采用了定时器0来及时计时。

6 结束语

本投珠机在单片机控制的基础上，采用了微动开关检测投珠与落珠，利用中断进入游戏程序，并在开始游戏程序之前设置了设定模式。在调试的过程中，发现喇叭有杂音，经检查发现功放部分PCB走线从芯片底下直接穿过的，有电磁干扰，改进PCB解决问题；在批量生产之前厂商提出部分贴片元件0603封装的，操作工人在量产的过程中有难度，加长了工时，换用0805的封装解决问题；第一批生产了一百台机器，发现有部分机器吐珠不正确的情况，经过检查发现时程序不够优化响应不够及时导致的，经修改解决问题。

该游戏机的设计成本较低，具有较高的实用价值。现已量产运行稳定，但智能程度可能不够。

参考文献：

[1] 丁向荣.STC系列增强型8051单片机原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2011.

[2] 李群芳.单片微型计算机与接口技术[M].北京：电子工业出版社，2005.

[3] 阎石.数字电子技术基础[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.endprint