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创新实验研究报告

基于单片机PIC32MX795F512L的

猜数字游戏

班 级：

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指导教师：

摘要

实验实现猜数字游戏的功能：系统随机产生一个两位数。用户通过键盘输入猜测的两位数(第一位可以为零)。输入过程中，用户可以修改数字，最后按代表确认的按钮进行确认并保存数字。比较后，显示屏上可以显示猜测结果。如果猜对，显示SUCCEED；如果所猜数字大于随机数，显示BIGGER；如果所猜数字小于随机数，显示SMALLER。在猜测结果为上述后两者的情况下，显示屏会显示FAILED。没有猜测次数的限制，用户可以多次猜测。

实验中使用MPLAB IDE建立和编译工程并下载到单片机上，辅以4X4矩阵键盘和LCD1602实现数字输入和操作提示。

通过实验，必须掌握单片机的基本概念和工作原理，熟悉单片机的引脚及其功能，了解单片机的时钟设置；学会4X4矩阵键盘和LCD1602的工作原理和逻辑功能并在此基础上编程实现4X4矩阵键盘的按键识别和LCD1602的驱动设计；能够使用MPLAB IDE建立、编译和下载工程，在此过程中掌握单步运行、变量观察窗口、设置断点等调试方法；学会将整个设计模块化。通过对若干模块功能的实现完成整体实验要求。

关键词：猜数字、PIC32MX795F512L、4X4矩阵键盘、LCD1602、C语言

目录

1．方案论证与比较3

1．1操作提示模块3

1．2输入模块3

1．3比较模块3

2．系统设计3

2．1 总体设计3

2．1．1 原理模块框图4

2．2 各模块设计及参数计算5

2.2.1 LCD1602显示模块5

2.2.2 4X4键盘模块6

2.2.3 指示灯模块7

2．3 软件系统设计7

2．3．1 系统软件流程图7

2．3．2各模块子程序流程图及设计说明8

3．系统调适15

3．1软件调试15

3．2软件硬件联调15

4．结论16

5．致谢、心得、体会16

6．参考文献17

7．附录17

1．方案论证与比较

1．1操作提示模块

LCD1602显示相关语句并辅以LED灯闪烁来提示用户应该进行的下一步操作或反馈操作结果。

系统启动和关闭时，LCD提示“ON”和“OFF”，绿、黄、红LED灯同时闪烁；用户输入的数字大于系统产生随机数时，LCD提示“BIGGER”，黄灯闪烁；用户输入的数字小于系统产生随机数时，LCD提示“SMALLER”，红灯闪烁；用户输入的数字等于系统产生随机数时，LCD提示“SUCCEED”，绿灯闪烁；在猜测结果为上述前两者的情况下，LCD提示“FAILED”。

1．2输入模块

通过4X4矩阵键盘，输入开关键(F)))

图一：PIC32MX795F512L引脚分布

其中黄色表示已经被单片机内部集成的电路所占用，功能已经固定，不能提供给开发者使用其他功能。

引脚93、94、98、99、100、3、4、5：RE0~RE7， LCD的8位数据输入端；

引脚96、97、95： RG12、RG13、RG14，分别用作LCD的RW、RS与EN接口；

引脚31、36、45：电源地；

引脚72、76、77：RD0、RD1、RD2，已经集成的3个LED指示灯；

引脚33、41、28、43：RB9、RB12、RA9、RB14，矩阵键盘的行数据输入端；

引脚49、50、40、39：RF4、RF5、RF12、RF13，矩阵键盘的列数据输入端。

2．1．1 原理模块框图

2．2 各模块设计及参数计算

2.2.1 LCD1602显示模块

表一

表一：引脚功能表

脚号符号引脚功能脚号符号引脚功能1GND电源地9D2数据I/O　2VDD电源正10D3数据I/O　3V0显示偏压信号11D4数据I/O　4RS数据/命令控制，H/L12D5数据I/O　5R/W读/写控制，H/L13D6数据I/O　6E使能信号14D7数据I/O7D0数据I/O15BL1背光源正8D1数据I/O　16BL2背光源负Write_LCD_Command(unsigned char cmd)函数为向LCD写入指令的函数，因此会有RS=0；Write_LCD_Data(unsigned char dat)函数为向LCD写入数据的函数，因此会有RS=1。

E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平，即产生一个下降沿时，LCD模块进行命令执行。

BL1和BL2为设置LCD背光，BL1接正电源，BL2接电源地。

DO～D7八个为数据I/O口，与PORTE的0至7口相连。

2.2.2 4X4键盘模块

图三：4X4矩阵键盘工作原理

4X4矩阵