10 kostek w jednej.pdf

10 kostek w jednej

2491

Do czego to służy?

Zacznijmy od początku – najpierw Bóg stwo−

rzył Ziemię, potem stworzył człowieka i osa−

dził go na Ziemi. Dał człowiekowi wolną wo−

lę, a człowiek postanowił uprościć sobie życie

i stworzył mnóstwo rzeczy powodujących, że

ma więcej czasu. Posiadając coraz więcej

wolnego czasu człowiek, odkrył nudę i posta−

nowił na powrót zapełnić wolny czas. W tym

celu wymyślił różne gry, ale prawdziwą atrak−

cją było wprowadzenie do nich odrobiny

przypadkowości zwanej szczęściem, losem,

przeznaczeniem, hazardem... Aby szczęście

mogło się przejawić, wymyślono kostkę – to

był pierwszy przełom. Drugi właśnie następu−

je teraz i aktualnie o nim czytasz.

Tą drogą doszliśmy skrótowo od stworze−

nia świata do chwili obecnej, a ja kończę spe−

kulować i zabieram się do rzeczy.

Układ jest, kolejnym zresztą, opracowa−

nym przeze mnie „kombajnem losującym”.

Zawiera on w sobie 10 kostek, są to k3, k4,

k6, k8, k10, k12, k20, k30, k50 i k100. Z te−

go typu kostkami spotkałem się w swojej ka−

rierze Mistrza Gry i Gracza.

Tak na marginesie: bardziej spostrzegaw−

czy, ale mniej obeznani z grami fabularnymi

stwierdzą może, że nie da się stworzyć figu−

ry przestrzennej o 3 ścianach, więc w rze−

czywistości nie istnieje kostka 3−ścienna.

Jednak w literaturze można spotkać się z ta−

kim tworem – w tym celu po prostu rzuca się

kością k6, wynik dzieli przez dwa i zaokrą−

gla w górę. W podobny sposób można

w przedstawionym układzie uzyskać kostki

k25, k5, k2.

Projektując układ postawiłem przede

wszystkim na prostotę obsługi. Odpowiednia

kostka jest wybierana po prostu za pomocą

10− pozycyjnego przełącznika kodującego

BCD. Oprócz przełącznika wyboru kostki je−

dyne ruchome części to włącznik zasilania

oraz przycisk startu losowania.

Aby uatrakcyjnić układ, dodałem do nie−

go maleńki głośniczek wytwarzający różne

stuki i trzaski podczas losowania. Symulację

foniczną kostki można wyłączyć przytrzy−

mując przycisk losowania podczas włączania

układu – na początek trochę poprotestuje pi−

szcząc, ale po chwili zamilknie (tak nawia−

sem pisząc, to ten pisk to nie moja sprawka –

to wina procedur umieszczonych w proceso−

rze przez kompilator).

Jakby tego było mało, wynik po puszcze−

niu przycisku nie ukazuje się od razu, lecz

zwalnia, a ostatecznie miga trzykrotnie. Pod−

czas losowania wyświetlacza pojawia się

obiegająca go kreska. W czasie losowania

oraz podczas zwalniania wyniku zmiany

ustawień lub ponowne naciskanie przycisku

nic nie daje. Zostało to wprowadzone, aby

zapobiec ewentualnym próbom oszustwa.

Ale to nie wszystko! Kostki k3, k4 i k6 są

wyświetlane w postaci kropek (jak w praw−

dziwej kostce), wyniki kostek k10 i k100 za−

czynają się od 0, a reszty od 1 – również tak

jak jest naprawdę.

Drogi Czytelniku czy trzeba Cię jeszcze

przekonywać? Tak? To dodatkowo napiszę,

że program został napisany w taki sposób, że

posiadając BASCOM−a i programator mo−

żesz w prosty sposób zaprojektować własne

typy kostek i niemal dowolny wygląd poka−

zywanych wyników oraz animacje inne niż

obiegająca wyświetlacz kreska!

Myślę, że nie trzeba nic więcej pisać – ten

układ reklamuje się sam.

dzeń układu U1 koder dziesiętny S1 został

podłączony razem z wyświetlaczem – jego

odczyt jest dokonywany po każdorazowym

przeskanowaniu wszystkich linii wyświetla−

cza. Diody D1−D4 zabezpieczają nas przed

sytuacją, w której koder S1 zwierałby ze so−

bą linie sterujące katodami wyświetlacza –

nie spowodowałoby to co prawda uszkodze−

nia układu, jednak z pewnością uniemożliwi−

łoby prawidłowe wyświetlanie wyników.

Tranzystor T6 steruje głośnikiem poprzez re−

zystor R13, który zmniejsza co prawda gło−

śność, ale też, co jest dość istotne, pobór prą−

du. Dioda D5 została dodana, aby spiąć

ewentualne przepięcia pojawiające się na

cewce głośnika. Przełącznik S2 to przycisk

startu losowania.

Układ powinien być zasilany napięciem

z przedziału 2,7 – 6V co umożliwia zastoso−

wanie dwóch baterii R6, które przy stosunko−

wo małym poborze prądu przez układ (śre−

dnio około 100mA) powinny wystarczyć na

8−10 godzin pracy non−stop.

Naturalnie dusza układu nie mieści się na

schemacie, ponieważ jest nią program sterują−

cy umieszczony w kostce U1. Tutaj ze wzglę−

du na ograniczoną ilość miejsca omówię tylko

jego fragmenty.

Dla tych, którzy chcieliby program przero−

bić na AVR−a mam smutną wiadomość: nie−

stety nie będzie to łatwe ze względu na użycie

przeze mnie w kodzie dużej ilości asemblera.

Program zawiera się w dwóch plikach:

Kostka.bas i Dane kostki.bas. Pierwszy

z nich zawiera główną część programu i jego

edycje zalecałbym osobom troszkę bardziej

obeznanym z tematem. Drugi natomiast za−

wiera podprogram Ustaw_adres_danych , ta−

blice zawierającą dane animacji (w moim

przypadku kreska obiegająca wyświetlacz),

tablice Data_typy_kostek zawierającą liczbę

ścianek kostki dla kolejnych pozycji kodera

S1 i kilka tablic opisujących wygląd kostki.

Jak to działa?

Schemat ideowy układu przedstawiony jest

na rysunku 1. Nie jest to układ zbyt skompli−

kowany, co udało się osiągnąć dzięki zasto−

sowaniu mikrokontrolera AT89C2051.

Wyświetlacz pracuje na zasadzie multi−

pleksowania z częstotliwością około 80Hz.

Ze względu na niewielką liczbę wyprowa−

Elektronika dla Wszystkich

Tablice wyglądu kostki składają się z ele−

mentów po 5 bajtów. Każdy taki element opi−

suje jakby kolejną ściankę kostki (wyobraź−

cie sobie, jaka to była robota wpisać dane dla

k100), przy czym 0 oznacza diodę zapaloną,

1 – zgaszoną. Tablice są ułożone w taki spo−

sób, że obraz będzie wyglądał na wyświetla−

czu identycznie jak na tablicy. Najlepiej zo−

baczyć to na przykładzie danych do kostki k3

pokazanych na Listingu 1. Przy tej kostce

program wewnętrznie losuje liczby z zakresu

0−2, gdy zostanie wylosowane 0, to pobra−

nych zostanie 5 pierwszych bajtów z tablicy

i wyświetlona zostanie pojedyncza kropka,

gdy zostanie wylosowana 1 – pobrane zosta−

ną bajty 6−10... itd.

Podprogram Ustaw_adres_danych jest

napisany w asemblerze, ale jego działanie

jest stosunkowo proste: Jest on wywoływany,

gdy zostanie zmieniona pozycja S1, a jego

zadaniem jest – na podstawie zawartej

w akumulatorze pozycji przełącznika – wpi−

sanie do zmiennej W_adres_danych_kostki

wskaźnika do odpowiedniej tablicy. Zmienna

ta jest następnie używana podczas wizualizo−

wania wyniku losowania.

Po zmianie ustawienia kodera i upływie

około 1 sekundy wyświetlany jest nowo wy−

brany typ kostki (miga trzy razy), przy czym

k100 jest wyświetlana jako C (rzymskie 100),

ponieważ na wyświetlaczu nie potrafiłem po−

kazać liczby 100

„po Polsku”. Po co

to opóźnienie? Dzię−

ki temu rozwiązaniu

unikniemy kilka−

krotnego migania

kolejnych typów ko−

stek podczas kręce−

nia przełącznikiem –

po wybraniu typu

kostki liczba jej

ścianek wyświetli

się dopiero po 1 se−

kundzie i tylko raz.

Na Listingu 2

przedstawiłem pętle

główną (zresztą nie−

przyzwoicie krótką),

Listing 3 natomiast

pokazuje fragment

obsługi przerwania

Timera 0 odpowie−

dzialny za obsługę kodera. Oto krótki komen−

tarz: Po wykryciu zmiany ustawienia S1 do

zmiennej B_stalosc_kostki wpisywana jest

pewna stała wartość, która następnie jest

zmniejszana co 1/80 sekundy. Gdy jej wartość

„zejdzie” do zera, wybór kostki jest „zatwier−

dzany”, co objawia się ustawieniem bitu

Bit_kostka_zmieniona, co z kolei powoduje

w pętli głównej wyświetlenie nowej kostki i 3−

krotne mignięcie wyświetlacza. Należy tutaj

zaznaczyć, że chociaż typ kostki jest wyświe−

tlany z opóźnieniem, to sama kostka jest wy−

bierana natychmiast, co może spowodować,

że gdy naciśniemy przycisk losowania zaraz

po przestawieniu S1 nie zostanie wyświetlony

nowy typ kostki, mimo że losowanie odbywać

się będzie z kostką zgodną z pozycją S1.

Listing 2

Pętla_główną:

Debounce Losuj , 0 , Losowanie

If Bit_kostka_zmieniona = 1 Then

B_wynik = 0 '− aby nie otrzymywać

bzdurnych wyników

Reset Bit_kostka_zmieniona

'− aby jak najszybciej uzyskać

info. o ponownej zmianie

Gosub Wyświetl_ustawioną_kostkę

Gosub Mignij_3x

End If

Loop

Z ciekawszych elementów programu wy−

pada jeszcze przedstawić fragment odpowie−

dzialny za losowanie – widzimy go na Listin−

gu 4: Po wejściu w tryb losowania ustawiane

są zmienne Bit_losowanie_trwa i Bit_anima−

cja – pierwsza powoduje, że w obsłudze prze−

rwanie timera 0 przestaje być testowany ko−

der, funkcja drugiej jest oczywista. Następnie

zmienna B_wynik jest zmieniana w zakresie

od 0 do B_wybrana_kostka − 1 (na przykład

Rys. 1 Schemat ideowy

Elektronika dla Wszystkich

Listing 1

Data_k3:

Data &B1111111

Data &B1110111

Data &B1111111

Data &B1011101

Data &B1111111

Data &B1110111

Data &B1111111

Data &B1011101

Listing 3

If B_licznik_wierszy = 0 Then

If B_stalosc_kostki <> 0 Then

Decr B_stalosc_kostki

If B_stalosc_kostki = 0 Then Set

Bit_kostka_zmieniona

dzwieku odpowiednio ustawiona

Gosub Wyswietl_wylosowana_wartosc

Reset Glosnik 'Aby głośnik nie

pobierał więcej prądu

Wykaz elementów

Rezystory

R1−R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,,3−4,,7k Ω

R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

Ω

Gosub Mignij_3x

Reset Bit_losowanie_trwa

Reset Bit_kostka_zmieniona 'Aby

uniknąć wyświetlania typu kostki zaraz po

losowanu'gdy użytkownik nie poczekał po

jej zmianie przed rozpoczęciem losowania

Erase Temp_for

Goto Petla_glowna

(w ukłładziie niie przewiidziiano R6−R12)

Kondensatory

C1,,C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20−40pF

C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,,7

End If

If Bit_losowanie_trwa = 0 Then

Gosub Przelacznik_do_acc

cjne A, {B_ostatnie_ustawienie},

Zmien_ustawiona_kostke

'Nie wiem czy if nie niszczy acc?

sjmp Nie_zmieniaj_kostki

!Zmien_ustawiona_kostke:

Mov {B_ostatnie_ustawienie}, A

Gosub Ustaw_nowa_kostke

B_stalosc_kostki =

Const_opoznienie_wyboru

!Nie_zmieniaj_kostki:

End If

Else

(... Obsługa wyświetlacza)

F/16V

C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100

F/16V

Półprzewodniki

U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AT89C2051

T1−T5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC558C

T6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BS170

D1−D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148

Różne

W1 . . . . . . . . . . . . .wyświiettllacz LED mattrycowy 5x7,,

wspóllna anoda

G1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .miiniiatturowy głłośniiczek

S1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .koder BCD

S2 . . . . . . . . . . . . . . .miikroprzełłączniik z przyciiskiiem

S3 . . . . . . . . . . . . . .przełłączniik biisttabiillny do druku

X1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .rezonattor kwarcowy 6MHz

dla k6: 0−5), aż do puszczenia przycisku. Od

tego momentu wyświetlacz wyświetla już

wyniki, ponieważ zmienna Bit_animacja

jest zerowana i program przechodzi do

zwalniania losowania: Zostało ta zrealizo−

wane w dwóch krokach w pętlach For... Ne−

xt za pomocą instrukcji Waitms . W pierw−

szym kroku losowanie zwalnia bardzo nie−

wiele, a w drugim zwalnia już dość mocno.

Taki sposób zwalniania został dobrany na

drodze eksperymentów, ponieważ po prostu

ładnie się prezentuje. Po zakończeniu obu

pętli niepotrzebna już zmienna Temp_for

jest usuwana, a wynik jest wyświetlany

i miga trzykrotnie. Ostatecznie bit Bit_loso−

wanie_trwa jest zerowany i wyko−

nywany jest skok spowrotem do pę−

tli głównej. Całe zwalnianie trwa

mniej więcej 3 sekundy. Uwaga:

przy analizie tej części programu

należy pamiętać, że opóźnienie in−

strukcji Waitms jest bazowane na

12MHz rezonatorze i ponieważ

w układzie zastosowano rezonator

6MHz, to generowane opóźnienia

będą 2 razy dłuższe.

W pliku Dane kostki.bas znajdują

się odpowiednie komentarze ułatwia−

jące stworzenie własnej kostki, dlat−

ego mam nadzieje, że jest to czyn−

ność dość prosta.

Osoby zainteresowane dokładniej−

szym poznaniem programu zachęcam do ana−

lizy kodu źródłowego, którą powinny ułatwić

dość bogate komentarze.

Listing 4

Losowanie:

B_wynik = 0

Set Bit_losowanie_trwa

Set Bit_animacja

If Bit_wylacz_dzwiek = 0 Then Gosub

Dzwiek_start 'Jęśli stukać to inicjacja

dźwięku

Płłyttka drukowana modułłu

jjestt dosttępna jako kiitt szkollny

AVT−2491

Incr B_wynik

If B_wynik = B_wybrana_kostka Then

B_wynik = 0

Loop Until Losuj = 1

Gosub Wyswietl_wylosowana_wartosc

Reset Bit_animacja

Gosub Dzwiek_stop

Dim Temp_for As Byte

B_zmienna_dzwieku = 0

If Bit_wylacz_dzwiek = 0 Then Set

Const_bit_glosnika 'Czy stukać?

For Temp_for = 1 To 25 Step 1

'Pierwszy etap zwalniania

Incr B_wynik

If B_wynik = B_wybrana_kostka Then

B_wynik = 0

Waitms Temp_for

Mov A, {B_zmienna_dzwieku}

Xrl P1, A 'i stuk jeśli zmienna dzwieku

odpowiednio ustawiona

Gosub Wyswietl_wylosowana_wartosc

For Temp_for = 1 To 240 Step 40

'Drugi etap

Rys. 2 Schemat montażowy

Układ nie został zaprojektowany pod ką−

tem umieszczenia go w konkretnej obudowie.

Proponuję zamontować go wraz z pojemni−

kiem na baterie na jakiejś sztywnej podkładce

– mnie osobiście taki wygląd układu odpo−

wiada, ale bardziej ambitni mogą dobrać od−

powiednią obudowę we własnym zakresie.

Kostka po zmontowaniu nie wymaga żad−

nego uruchomienia i jest od razu gotowa do

zabawy.

Montaż i uruchomienie:

Montaż przeprowadzamy w trochę niety−

powy sposób. Zaczynamy od jednej zwor−

ki i dwóch połączeń „kabelkowych”,

których ze względu na zastosowanie jed−

nostronnej płytki drukowanej nie udało mi

się uniknąć. Teraz następuje właśnie ten

nietypowy moment: Wszystkie rezystory

oraz diody D1,D4,D5 montujemy od stro−

ny druku. Należy zwrócić szczególną uwa−

gę na polaryzacje tych ostatnich. Dalszą

część montażu przeprowadzamy w typowy

sposób: zaczynając od elementów o naj−

mniejszych gabarytach, a kończąc na naj−

większych.

Incr B_wynik

If B_wynik = B_wybrana_kostka Then

B_wynik = 0

Waitms Temp_for

Mov A, {B_zmienna_dzwieku}

Xrl P1, A 'stuk jeśli zmienna

Radosław Koppel

Uwaga! Pliki z programem można ściągnąć

ze strony internetowej EdW

www.edw.com.pl/library/pliki/kostkaRK.zip.

Elektronika dla Wszystkich

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: