多媒體搖獎(jiǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文介紹的搖獎(jiǎng)系統(tǒng)是一種采用MCS-51單片機(jī)控制彩燈亮暗狀態(tài)和音響變化的多媒體系統(tǒng),該系統(tǒng)將傳統(tǒng)的搖獎(jiǎng)功能與電腦的多媒體技術(shù)相結(jié)合,最主要的特點(diǎn)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一是采用定點(diǎn)單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生不同的隨機(jī)數(shù)來(lái)設(shè)立不同的獎(jiǎng)項(xiàng),從而體現(xiàn)搖獎(jiǎng)的公平性,同時(shí)能事先設(shè)立不同獎(jiǎng)項(xiàng)的產(chǎn)生概率,因此商家能控制每一搖獎(jiǎng)組中產(chǎn)生各種獎(jiǎng)項(xiàng)的數(shù)目,從而來(lái)保護(hù)商家的利益,并且具有搖獎(jiǎng)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)功能。第二是該系統(tǒng)能根據(jù)不同的搖獎(jiǎng)結(jié)果來(lái)產(chǎn)生不同的聲、光、電顯示效果,從而增加趣味性,提高產(chǎn)品的技術(shù)含量。
為了實(shí)現(xiàn)上述兩大特點(diǎn),在開(kāi)發(fā)該系統(tǒng)時(shí),需要解決兩大技術(shù)問(wèn)題：第一,如何利用定點(diǎn)單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),為此本文提出了一種基于定點(diǎn)單片機(jī)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生算法,同時(shí)也提出了不同等級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)的產(chǎn)生概率的控制方法。第二,如何實(shí)現(xiàn)聲光及其語(yǔ)音系統(tǒng)？本文介紹了采用ISD2500數(shù)碼語(yǔ)音芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)搖獎(jiǎng)?wù)Z音系統(tǒng)的具體方法。
在多媒體搖獎(jiǎng)系統(tǒng)中,各種獎(jiǎng)項(xiàng)的產(chǎn)生是通過(guò)的MCS-51單片機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 MCS-51系列單片機(jī)是目前8位定點(diǎn)單片機(jī)的主流,數(shù)量約占8位單片機(jī)的38.3%,在實(shí)時(shí)控制、智能化儀表等方面應(yīng)用最廣。該單片機(jī)有一個(gè)8位的面向控制的CPU、1個(gè)128字節(jié)的RAM、21個(gè)特殊功能的寄存器、4個(gè)8位并行I/0端口、1個(gè)全雙工異步串行端口、2個(gè)16位定時(shí)器和計(jì)數(shù)器、2個(gè)優(yōu)先級(jí)別的5個(gè)中斷源,其中P0～P3是I/O端口,這4個(gè)并行I/O端口影射到SFR（特殊功能寄存器）。通過(guò)對(duì)這些寄存器的讀寫(xiě),可以實(shí)現(xiàn)從相應(yīng)I/O端口的輸入和輸出。由于PO～P3端口被影射到特殊功能寄存器,對(duì)這些端口寄存器的讀寫(xiě)就實(shí)現(xiàn)了信息由相應(yīng)端口的輸入和輸出。盡管MCS-51單片機(jī)具有較強(qiáng)控制I/O的功能,但由于MCS-51是一個(gè)8位的定點(diǎn)單片機(jī),而且RAM也較小,不能采用類(lèi)似于浮點(diǎn)單片機(jī)的隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生函數(shù)等算法來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。因此對(duì)定點(diǎn)單片機(jī)來(lái)說(shuō),如何生成隨機(jī)數(shù)是一個(gè)很難的技術(shù)問(wèn)題。根據(jù)隨機(jī)數(shù)來(lái)確定獎(jiǎng)項(xiàng),這是體現(xiàn)搖獎(jiǎng)系統(tǒng)的公平性的最基本要求。本文根據(jù)MCS-51的特點(diǎn),提出了一種很簡(jiǎn)單而且很巧妙的獲取隨機(jī)數(shù)的方法。
MCS-51是一種工作頻率較高的單片機(jī),其工作頻率可達(dá)12MHz,指令周期為1ms,因此其中的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)單位為1ms,因此我們可以對(duì)用戶按下?lián)u獎(jiǎng)按鈕到松開(kāi)按鈕進(jìn)行以微秒為單位計(jì)數(shù),并將該計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)一定大小的數(shù)（我們采用100)進(jìn)行求余運(yùn)算,由于計(jì)數(shù)單位是微秒級(jí),用戶無(wú)法控制計(jì)數(shù)器的求余結(jié)果,因此我們可以將此余數(shù)看作隨機(jī)數(shù),以此作為確定獎(jiǎng)項(xiàng)的依據(jù)。為了控制獎(jiǎng)項(xiàng)的產(chǎn)生概率,我們?cè)O(shè)立了一個(gè)多對(duì)一的影射表,將0～99的余數(shù)分別影射到不同的獎(jiǎng)項(xiàng)中,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同獎(jiǎng)項(xiàng)產(chǎn)生概率的控制。例如,如果在100人為1組的抽獎(jiǎng)活動(dòng),希望產(chǎn)生5種不同的獎(jiǎng)項(xiàng),并希望產(chǎn)生的一等獎(jiǎng)的概率為2%,二等為8%,三等為20%,四等為30%,五等為40%。因此在設(shè)立影射表時(shí),可以將100個(gè)余數(shù)中的2個(gè)影射到一等獎(jiǎng),8個(gè)不
