基于单片机的贪吃蛇设计
本篇论文主要是设计并且着手致力于实现一种基于51单片机的经典的贪吃蛇游戏，主要是研究该游戏的硬件电路和软件编程的设计，同时也简单介绍了应该如何使用Proteus软件进行仿真。
借助仿真软件进行实验测试，可以基本实现游戏一些简单的基本功能。
直至现在，大家都知道且明白了51系列的单片机技术相对而言比较成熟，功能也十分强大，应用较为广泛。
将单片机作为本设计的控制核心，能够使硬件电路大大地简化，用软件来编程控制单片机，来加以实现硬件电路的功能，可以降低能耗，同时也节约成本。
选用C语言编程，比较方便灵活，极大地加快了软件开发的速度，使开发周期缩短了，同时方便移植。
本篇论文比较详细的的介绍了各种硬件的基本特性，贪吃蛇游戏实现的基本功能与详细设计，软件设计的具体说明，每一个模块的细节要求，还有一些功能模块的程序流程图和关键部分代码的详细讲解等。
关键词：Proteus软件仿真；51单片机；Keil；贪吃蛇；LED点阵屏
目录
1 绪论 (1)
1.1研究背景及意义 (1)
1.2单片机发展状况 (1)
1.3 LED发展状况 (2)
1.4 设计特点 (3)
2 系统总体设计 (3)
2.1设计要求 (3)
2.2 系统设计方案 (4)
2.2.1硬件设计 (4)
2.2.2软件设计 (4)
3系统硬件设计 (4)
3.18*8LED点阵的原理说明 (4)
3.2 LED阵列驱动电路 (4)
4系统软件设计 (5)
4.1系统主要模块介绍 (5)
4.1.1 主函数模块 (6)
4.1.2 按键模块 (6)
4.1.3 蛇运动控制模块 (6)
4.2主程序工作流程 (6)
4.3 游戏设计思想 (7)
4.4 LED点阵初始化 (8)
4.5 贪吃蛇的移动 (9)
4.6 食物的随机出现 (9)
5联调与测试 (9)
5.1软件调试 (9)
5.2硬件调试 (10)
结论与展望 (13)
附录A：系统原理图 (14)
附录B：系统PCB图 (15)
附录C：系统仿真图 (16)
附录D：系统实物图 (16)
附录E：系统源程序 (18)
1 绪论
1.1研究背景及意义
时代在不断的进步，人们的生活节奏也因此不断加快，越来越多的人加入了经济化全球化的世界。
人们不再只需要保持自己的小世界，加班、旅游已逐渐代替了人们的正常工作，成为我们必然的公务。
同时，我们可以供随时随地的休闲娱乐，因而休闲类的小游戏已经逐渐成为生活的必需品，渐渐得变得无所不在，渗入我们日常生活的各个部分。
贪食蛇这款经典的小游戏具有可塑性强、简单易行、通俗易懂、操作方便、娱乐性强等特点，因此引来了不少人们的青睐。
这款小游戏牢牢地把握住了人们追求娱乐的心理，看起来很简单，但真正接触的时候毫无违和感，甚至会感觉到其乐无穷，在人们不断寻求探索更多的开心和乐趣下，游戏的到来给了追逐快乐的人，和现代人满意的成功后，在巨大的压力之下是一种很好的放松工具。
当今的世界，科技在不断地发展，尤其是微电子技术方面，计算机软件技术和其应用技术的发展，将人们的生活变得多姿多彩，不在单调无趣。
单片作为微型计算机大家族中不可或缺的一员，微型计算机以其良好的稳定性，独特的构造，较低的成本在嵌入式领域中得到了广泛应用。
我希望可以通过这些年来所学的知识将它剖析出来，使它立体的呈现在面前，真正意义上的了解它的实质，明白它的精髓所在。
在编程方面，能力不强的我，更应该努力地借助这次机会，通过研究，从实践中提升自己的编程能力。
故而，我选定了这个比较有意思的课题。
1.2单片机发展状况
单片微型计算机，简称单片机（MCU）。
它是在一块半导体硅片上集成了振荡器电路、中央处理单元、随机存取存储器、只读存储器、可编程定时器/计数器、并/串行I/O接口等，有的还包含了A/D转换器。
总言之，一个巴掌大小的单片机，具有一台计算机的所有属性，直接相当于一台微型计算机。
由于使用单片机时其通常在测控系统的核心部分并嵌入其中。
所以，单片机也被称作为嵌入式控制器EMCU（Embedded MicroController Unit）。
单片机拥有集成度高、体积小、重量轻、处理功能强、电源简单、低功耗、可靠性高、价格低廉、运算速度快、易扩展、易于使用、抗干扰能力强等特点。
因此，在工业控制、通信系统等涉及到的一些领域，基本是到处都可以见到单片机的踪影，其技术的开发和高水平的应用已逐渐变成一个国家工业化成就取得高低的关键。
早在1974年，世界上第一块单片机被美国的仙童公司研究生产出来，历经短短数几十年的光阴，单片机便与日俱增，成批地涌现出来。
截至现在，4位、8位、16位单片机都已经被研究出现了，甚至32位的超大规模集成电路单的片机也已经问世了，其性能也
在不断的升高，不断被改善。
在国内的单片机，起步虽然比较晚，但其潜力已经受到越来越多人的关注，特别是在工业控制、自动化仪器仪表、计算机系统接口、智能化外设等应用领域发展较为快速。
单片机的应用，对于产品的升级，还有机电一体化都有重要的意义。
在工业控制中的应用也十分广泛，例如，用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统，各种报警系统，工厂流水线的智能化管芯片理与计算机联网构成的二级控制系统等。
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
在通信行业，这种应用显得更加广泛，手机从最初的只能实现基本通话，没有其他任何功能，到现在任何一部手机都拥有各种强大的功能，含有各种不同的应用，单片机的功效被发挥的淋漓尽致。
可以用手机来听音乐，玩游戏，摄影等等，而手机游戏上贪吃蛇游戏就可以利用单片机来实现。
即使最新型MCS-51单片机各种基本的内核核心扩张和持续改进，但是51系列的单片机的应用依旧是我们国家的主流模式。
纵观几十年的单片机发展历程，它的未来将向高性能，高速度，低电压，低价格和闪存的方向发展。
我们可以预见的是，单片机的未来将变得更加强大、集成度更高、可靠性更高、功耗更低、使用更方便，总之，它的未来是无可限量的。
1.3 LED发展状况
LED，也就是发光二极管的英文缩写，是一种固态的，能够直接地把电转变成光的半导体电子元件。
这种电子元件最早出现在1962年，刚开始的时候只能发出低光度的红光，之后慢慢地发展出其他的单色光，到现在，能发出的光已经遍及可见光、红外线还有紫外线，光度也得到了较大地提高。
而其用途从最开始的作为指示灯、显示板等，到现在被广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明等。
它由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。
半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N”结。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P 区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED 发光的原理。
半导体照明具有绿色环保的特点，使用寿命长，效率高，节能，抗恶劣环境，结构简单，体积小，重量轻，响应速度快，工作电压低，安全性好的特点。
因此，LED成为白炽灯、日光灯和节能灯后的第四代照明电光源，同时也被称为21世纪绿色光源。
由于LED具有单向导电性，因此它只能往一个方向导通，这种现象被称为正向偏置，也叫正向偏压。
LED的优点是：节能、寿命长、防水、不易破损、低功耗、开关具有高速度、微型、高可靠性、光束集中等。
它的不足是：显色性较差、需要专门的驱动电路、起始的成本较高等，因此，传统的照明也相对存在一些不足。
近年来白光LED的发光效率有了显著提高。