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電子サイコロ
概要
いろいろなゲームに使われる、サイコロ(ダイス)を、出来るだけ小さくを目標に、8ピンのPICで実現してみました。
動作原理
8ピンのPICでは、I/O数の制約(電源を除くと6個)が大きいので、当初サイコロには向かないのではと考えました。
- LEDが6個
- スタートスイッチが1個
- ブザーが1個
このように8個のI/Oが必要となり、2個足りません。18ピンのPICなら、何も問題はないのですが。。。
そこで、次のように考えてみました。
- サイコロの1~6迄の目を重ね合わせてみると、図2のように7個のLEDで表現することができます。
- そして7個のLEDを4つのグループに分類します。
- * (A)￫1個
- * (B)￫2個
- * (C)￫2個
- * (D)￫2個
- サイコロの目とLEDの関係を次のようにします。
- 1￫(A)
- 2￫(B)
- 3￫(A)(B)
- 4￫(B)(C)
- 5￫(A)(B)(C)
- 6￫(B)(C)(D)
このようにすることで、LED部分は、4個のI/Oで足りることになります。
※この考え方は、電子マスカットさんの「青い電子サイコロ」を参考にしました。
回路図
ソースコード
<プログラム上の工夫>
- mikroCには、乱数に関する関数が用意されています。
rand関数￫擬似乱数を発生させます。
srand関数￫rand関数で発生させる擬似乱数の発生系列を変更します。 - rand関数は、同じ繰返しで擬似乱数を発生させるので、起動し直しても、毎回同じパターンの乱数値に
なってしまい、利用者に覚えられてしまいます。 - そこで、起動時に、srand関数で発生系列を変更するようにしました。その時の系列値は、タイマー割り込み
で常にインクリメントしている変数を用います。系列を変更するタイミングは、利用者がプッシュスイッチを押
した時としましたので、どの系列になるかは不定です。こうすることによって、起動し直しても系列が異なる
ので利用者に覚えられることがありません。 - プッシュスイッチを押して、直ぐに結果が出るのでは面白くありませんので、徐々に速度を落としながら結果
が出るようにしました。 - また、LEDの点灯だけでは、寂しいので、PWMによるブザー音も発生させました。
- dice.c
//********************************************************************** #define LED_A GPIO.F0 #define LED_B GPIO.F1 #define LED_C GPIO.F4 #define LED_D GPIO.F5 #define SW GPIO.F3 #define ON 0 #define OFF 1 //********************************************************************** static unsigned int seed; void interrupt(){ if (INTCON.T0IF == 1) { INTCON.T0IF = 0; // seed++; } } //********************************************************************** void Pwm_Change_DutyEx(unsigned int duty_ratio) { CCPR1L = duty_ratio >> 2; CCP1CON.F6 = duty_ratio & 0b00000001; CCP1CON.F7 = (duty_ratio & 0b00000010) >> 1; } //********************************************************************** void diceChange() { int tmp; // tmp = rand(); tmp = (((double)tmp) / 32768.0) * 6.0; // switch (tmp + 1) { case 1: LED_A = ON; LED_B = OFF; LED_C = OFF; LED_D = OFF; break; case 2: LED_A = OFF; LED_B = ON; LED_C = OFF; LED_D = OFF; break; case 3: LED_A = ON; LED_B = ON; LED_C = OFF; LED_D = OFF; break; case 4: LED_A = OFF; LED_B = ON; LED_C = ON; LED_D = OFF; break; case 5: LED_A = ON; LED_B = ON; LED_C = ON; LED_D = OFF; break; case 6: LED_A = OFF; LED_B = ON; LED_C = ON; LED_D = ON; break; } } //********************************************************************** void main() { char cnt; // OSCCON = 0b01111000; // クロックは8Mhz CMCON0 = 0b00000111; // コンパレータは使用しない。 ANSEL = 0b00000000; // Ａ／Ｄ変換を使用しない。 TRISIO = 0b00001000; //TIMER0の設定 INTCON.T0IE = 1; INTCON.T0IF = 0; OPTION_REG.T0CS = 0; OPTION_REG.PSA = 0; OPTION_REG.PS0 = 0; OPTION_REG.PS1 = 0; OPTION_REG.PS2 = 0; // Pwm_Init(1200); Pwm_Change_DutyEx((PR2 * 4) / 2); // LED_A = OFF; LED_B = OFF; LED_C = OFF; LED_D = OFF; // INTCON.PEIE = 1; // これ以降の処理で割り込みを許可する。 INTCON.GIE = 1; // これ以降の処理で割り込みを許可する。 //スイッチが押されるまで、LEDの点滅を繰り返す。 while (SW == OFF) { LED_A = ON; LED_B = ON; LED_C = ON; LED_D = ON; Delay_ms(100); LED_A = OFF; LED_B = OFF; LED_C = OFF; LED_D = OFF; Delay_ms(100); } //スイッチが離されるのを待つ。 while (SW == ON) { Delay_ms(100); } //ブザー音を鳴らす。 Pwm_Start(); Delay_ms(200); Pwm_Stop(); //乱数の種をセットする。 srand(seed); // while (1) { //スイッチが押されるまで待つ。 if (SW == OFF) { Delay_ms(10); continue; } //サイコロの目を切り替える。 for (cnt = 0; cnt < 30; cnt++) { diceChange(); //ブザー音を鳴らす。 Pwm_Start(); Delay_ms(100); Pwm_Stop(); //可変型スリープ Vdelay_ms(50 + (cnt * 10)); } } } //**********************************************************************
動作確認
ブレッドボードで確認したので、LEDをサイコロの目のように並べていません。
基板等に組み込むときには、並べてください。
向かって左から、(A)(B)(B)(C)(C)(D)(D)の順になります。
右上の大きい丸状のものは、圧電スピーカです。
右下のプッシュスイッチは、スタート用のものです。
起動時には、全LEDが点滅しますので、この間にプッシュスイッチを押してください。
そうすることにより擬似乱数の発生系列が変更されます。
サイコロの目が1～6の時の、LEDの点灯パターンです。
如何ですか?
これを2セット用意するとゲームの幅が広がるかもしれませんね。