STM32&UCOS实现的智能车大富翁娱乐系统 |
| 2012-09-03 10:24 作者：陈洋 刘中航 罗小波 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网9月3日消息 《硅谷》杂志2012年第14期刊文称，大富翁游戏作为网上一种流行的网络游戏，被广大的玩家喜爱。但是作为一种纯桌面游戏，既缺少立体感又缺少互动性。基于STM32和嵌入式操作系统UCOS-II的智能车大富翁娱乐系统既有实时观测的上位机界面，同时又有实体智能车的竞技，让游戏者更投入的享受竞技的快乐。系统主要由主控制模块和跑道模块、智能车模块构成。玩家通过按键产生一个随机数，该随机数通过无线模块发送给相应的智能车，智能车接收信号后向前行驶指定的格数，到达目的地后再次接收位于跑道底部的红外信号，并做出前进、停止或后退反应，直到不再有指令为止，换为另一玩家进行游戏，最终智能车先到达跑道终点的一方获胜。
大富翁游戏是网络上流行的一种桌面小游戏。可是桌面游戏的移动性差，必须依赖于电脑才能游戏。因此给喜爱娱乐的玩家带来了很大的不便。同时，经常玩桌面游戏会对身体造成伤害，比如长时间看着电脑屏幕会使眼睛过度疲劳。为此，我们设计了这款基于STM32单片机智能车的大富翁娱乐系统，将虚拟的大富翁游戏现实化，用木质的跑道代替虚拟的棋盘，用智能车代替虚拟的棋子，用单片机随机数模块代替虚拟的掷骰子。该系统不但具有桌面游戏的所有娱乐性，而且增加了现实的互动感和视觉冲击，使得两个玩家可以面对面的游戏。
该娱乐系统不但具有丰富的娱乐性和现实中的互动性，而且还便于搬运和携带。既可以安放在大型的娱乐场所，作为一个独立的游戏模块，以其独特的游戏创意肯定可以吸引大众的目光。又可以安置在个人的家庭中，供家庭娱乐。而且该系统结构简单，成本低廉，易于生产和商用化。
1系统结构
1.1硬件部分
系统的硬件结构主要由随机数产生模块、语音模块、跑道模块、红外收发模块、显示模块和智能车模块组成。
1.1.1随机数产生模块
随机数的产生模块是由单片机和点阵显示模块构成。按键按下，随机数会以一定的速度滚动的循环出现，玩家可以在适当的时松开按键，将自己投掷的数字显示出来。
1.1.2语音模块
音模块由电源电路、可编程定时电路、晶闸管控制电路和语音ISD4000电路组成。事先会通过录音电路将需要的声音录入，在需要的时候再通过放音电路将其播放出来。
1.1.3跑道模块
主要由木板和透明塑料板构成，用来模拟大富翁游戏中的棋盘，如图1所示。跑到底部还有红外发射模块，由单片机和红外发射头构成，利用单片机的定时器自己调制38KHZ的载波进行编码调制。将调制后的红外信号通过三极管两级放大后由红外发光二极管输出。
1.1.4显示模块
12864液晶显示模块主要负责显示游戏的界面菜单和提示信息。位于跑道上的点阵显示模块主要74HC595芯片串行驱动。负责显示跑道上每一格代表的指令信息。
1.1.5智能车模块
智能车主要由单片机系统、无线接收电路、红外接收电路、H桥式电路和电机等模块组成。
1.2软件部分
主要分为STM32上的软件和PC机上的上位机软件。
1.2.1STM32上的软件
为了处理的多任务，通过在STM32中使用UCOSII建立多任务的方法来达到处理复杂任务的目的。
#defineSTART_STK_SIZE128/*定义任务的堆栈*/
#defineSTART_TASK_Prio0/*定义任务优先级*/
OS_STKTASK_START_STK[START_STK_SIZE];/*初始化任务堆栈*/
voidTaskStart(void*pdata);/*任务函数声明*/
BSP_Init();/*硬件平台初始化*/
OSInit();/*操作系统初始化*/
OSTaskCreate(TaskStart，(void*)0，(OS_STK*)&TASK_START_STK[START_STK_SIZE-1]START_TASK_Prio);/*建立起始任务*/
OSStart();/*启动操作系统*/
1.2.2上位机软件
上位机软件采用VB语言编写，利用了MSComm控件与PC机进行串口通信。将跑道上的信息实时的发回给上位机软件。
2工作原理
系统工作时，玩家通过随机数产生模块产生一个随机数，之后通过无线模块向智能车发送前进指令，同时，单片机将产生的随机数通过串口发送给跑道模块，跑道模块接收串口信息将打开相应位置的红外发射头（比如智能车是从起始位置开始行使，则前行两格将到达标号为3的那一格，此时，跑道模块只要打开第三格的那个红外发射头即可），并不断地发射与该位置相对应的指令（前进几步，或者是后退几步），智能车运行到这个位置，一旦检测到红外信号，则立刻停止运行，再判断接收到的红外指令。同时，智能车将通过无线模块将刚才接收到的指令传回主控制模块，主控制模块再将该指令通知跑道模块，打开下一个位置的红外发射。当甲车该次的所有动作已经完成，主控制模块则将游戏控制权切换到乙玩家，操作和刚才甲方的一致。如此的循环往复，直至有一方智能车率先到达终点获得游戏胜利。此时，语音模块将报读获胜的玩家信息，并发出喝彩的声音和动听的音乐以示祝贺。
为了适应不同玩家，系统设置有难度不同的三种游戏模式，允许玩家根据自己的要求选择难度。
3结束语
本系统将虚拟的大富翁网络游戏现实化，采用STM32为控制器，并采用UCOSII处理多任务，既保留了游戏本身的娱乐性，又实现了游戏的创新性和互动性。
当然，本系统还存在一定的缺陷。比如智能车的定位目前采用的是红外对管，由于红外线的发散效应，导致智能车的走位不是很准确。后来发现可以用激光器来代替，而这正是该系统有待升级的地方。（原文载于《硅谷》杂志2012年第14期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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