1、廣東東軟學院本科畢業設計封面廣東東軟學院本科畢業設計封面本科畢業設計（論文）本科畢業設計（論文） 基于傾角控制的基于傾角控制的 LED 骰子游戲的設計與實現骰子游戲的設計與實現 Design and implementation of LED dice gamebased on tilt control 院院 （系）（系）計算機系科學與技術專專 業業電子信息工程班班 級級電子 2 班學學 號號16210420228學生姓名學生姓名肖佳儀指導教師指導教師郭鵬飛提交日期提交日期2020 年 4 月 19 日畢業設計（論文）原創性聲明畢業設計（論文）原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業設計（論文），

2、是本人在指導老師的指導下，獨立進行的設計（研究）工作及取得的成果，論文中引用他人的文獻、數據、圖件、資料均已明確標注出，論文中的結論和結果為本人獨立完成，不包含他人已經發表或撰寫的作品及成果。對本文的研究作出貢獻的個人和集體，均已在論文中作了明確的說明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。畢業論文作者（簽字）： 簽字日期： 年 月 日成績評定成績評定成績項成績項論文成績（百論文成績（百分制）分制）折合比例折合比例實得成績（折實得成績（折合分）合分）指導教師成績30%評閱教師成績20%答辯成績50%總評成績總評成績注：畢業設計（論文）成績按百分制評定。答辯成績不及格的（評分低于注：畢業設計

3、（論文）成績按百分制評定。答辯成績不及格的（評分低于 6060 分的），分的），則該畢業設計（論文）總評成績為答辯成績。則該畢業設計（論文）總評成績為答辯成績。目目 錄錄目錄目錄.I中文摘要中文摘要.IVABSTRACT .V第一章第一章 緒論緒論.11.1 課題研究背景.11.2 國內外發展現狀.1第二章第二章 系統設計目的和要求系統設計目的和要求.32.1 研究目的及意義.32.2 研究方法及要達到的要求.3第三章第三章 系統硬件設計系統硬件設計.43.1 Arduino 模塊 .43.1.1 Arduino 簡介.43.1.2 Arduino UNO 系統原理 .43.2 傾斜傳感器模塊

4、.53.2.1 傾斜傳感器簡介 .53.2.2 傾斜傳感器基本原理 .63.2.3 SW-520D 滾珠開關原理及應用 .63.3 LED 指示燈模塊.63.3.1 LED 簡介 .63.3.2 LED 背景及特色 .73.3.3 LED 的應用 .7第四章第四章 系統軟件設計系統軟件設計.84.1 程序語言及開發環境.84.1.1 C 語言簡介.84.1.2 Arduino IDE.84.1.3 Random 偽隨機數原理.9第五章第五章 硬件組裝與調試硬件組裝與調試.105.1 元器件的組裝.105.2 電路的調試.105.2.1 電路的調試具體步驟.115.3 系統實現時出現的問題以及解

5、決方案.115.3.1 問題與方案.11結論結論.12參考文獻參考文獻.13致謝致謝.14附錄附錄.15附錄一 Arduino 各引腳接口說明 .15附錄二 元件清單.15中文摘要中文摘要近來我國科技領域碩果累累，為了適應科技的快速發展，以便盡快適應企業需求和社會發展，本設計積極開展以實踐為導向的電子制作。本設計通過模擬普通骰子點數來實現骰子的功能，應用 Arduino IDE 開發環境(基于 Processing)下 C 語言編程算法，以單方向傾斜感應觸發，通過 C 語言 Random 函數生成偽隨機數，模擬傳統骰子點數,實現一個模擬擲骰子的游戲系統。本文將闡述系統軟硬件組成，探討傾角傳感模

6、塊、Arduino 模塊、以及 LED 顯示模塊。本設計通過可提供+5V 電源的 Arduino 作為核心處理器，采用傾斜傳感器（SW-520D）采集角度信息以及 LCD1602 顯示PWM 波的占空比實現。本設計具有較強的抗干擾能力以及良好的穩定性。關鍵詞：關鍵詞：電子骰子 Arduino 傾角 模擬游戲AbstractRecently, Chinas science and technology field has achieved great results. In order to adapt to the rapid development of science and techno

7、logy, in order to adapt to the needs of enterprises and social development as soon as possible, this design actively carries out practice-oriented electronic production. This design realizes the function of dice by simulating the points of traditional ordinary dice. The C language programming algori

8、thm under the Arduino IDE development environment (based on Processing) is used to trigger the unidirectional tilt induction. The pseudo random number is generated by the C language Random function, which simulates the traditional Dice points, to achieve a simulation of traditional dice game system.

9、 This article will explain the system hardware and software components, and discuss the tilt sensor module, power module, and LED display module. In this paper, the Arduino that can provide 5V power is used as the core processor, and the tilt sensor (SW-520D) is used to collect angle information. Th

10、e duty cycle of the PWM wave is displayed by the LCD1602. stability.Key words: Electronic dice Arduino dip simulation game廣東東軟學院本科畢業設計（論文）第一章第一章 緒論緒論1.11.1 課題研究背景課題研究背景互聯網時代正在發展，信息化時代已經到來，智能生活讓人們的生活更加方便，更加充滿趣味性。自 1987 年，中國就把“智能模擬”作為國家科學發展規劃的主要研究課題，從理論到實驗室實踐研究，再到一些高端領域的應用，無疑是為智能全面化鑒定基礎。智能的作用在于大大提高工業生

11、產效率，以最小的成本獲取最大的收益。以智能取代傳統的現象早已司空見慣，譬如流水線上的員工已經可以被機械臂機器人等取代掉，譬如火鍋界著名名牌海底撈，也推出了智能服務員，取代了原先的服務員，公車的售票員也漸漸被打卡機取代，單一重復性的工作，也將逐漸被智能機器代勞。不僅是生活、學習、工作方面，人們在娛樂方面也逐漸偏向智能化，比如 VR 虛擬現實，讓人身臨其境，全息影像使得影視界更加光彩奪目。那么在如今信息智能時代下，傳統游戲又有何境遇？比如最熟悉的一種就是傳統骰子，這是一種人人愛玩的桌面游戲，是人類文明的一部分，而隨著智能電子產品的崛起，普通桌面游戲越來越淡出人們的視線，在快餐娛樂的時代下，人們樂于

12、放眼在短暫又輸入量大的小視頻，捧著 ipad，電腦，手機，沉浸在靜態又快餐的娛樂中，對擲骰子等傳統桌面游戲越來越嗤之以鼻，時代的腳步馬不停蹄，勇于創新才不會被淘汰，所以本設計以日常游戲為基礎，通過模擬一個傳統骰子的游戲，以 Arduino 作為核心、傾角作為控制的實驗，達到電子技術模擬傳統游戲的目的，力求在傳統上增添創新與趣味。開發板 Arduino 起源于意大利一所交互式設計學院(Interaction Design Institute Ivrea(IDII)，起初學院的老師覺得沒有簡便又操作性強的微控制器供學生學習，于是這個老師決定與學院的某個電子工程師合作，自己設計適用的電路板，于是這種

13、低門檻并且教學性優良的電路板 Arduino 由此誕生。本設計將應用 Arduino 的最新版本 Arduino UNO R3,優秀的穩定性與高效性可為本設計給予有力的支持。1.21.2 國內外發展現狀國內外發展現狀現階段對于智能模擬傳統游戲的研究尚為少數，但仍有以模擬游戲作為興趣方向進行研究的學者，起初版本的電子骰子以 Arduino 控制數碼管實現單一數據顯示，廣東東軟學院本科畢業設計（論文）而后臺代碼以偽隨機函數進行輸入，在每次閃爍一定時間后，最后顯示的點數會變成固定數，趣味性以及隨機性差強人意，后來對電子骰子改良，通過傾角傳感器、震動傳感器、以及編程方面的隨機數、數字輸入等引入，才增強

14、了電子骰子的交互性、實用性、趣味性。開發板 Arduino 在國外新手領域較出名，Arduino 本身是一個開源的計算機硬件，設計與制造工具包來創建數字設備與客戶端交互式對象，以感知和控制物理世界。這款小型的開放源碼(open source)設備創造了一個新市場空間，同時賦予其他現有和新興設備更強大的能力。來自澳洲西澳大學的一個學生團(Jess Armstrong、Ray Barker 和 Geoffrey Channon)，對 Arduino 進行了增強設計，團隊將其計劃稱為 Spysea，Spysea 應用于海軍艦艇，主要功能為實時監控來自攝影機饋送。Spysea 使用 Arduino 作

15、為無人機的核心控制器，并與導航傳感器、指南針、距離傳感器以及馬達等相結合，采用19mmPVC 管線連接攝像機，設計一個海上軍用監控系統。傾角技術為本系統的核心技術之一，現如今國外關于傾角技術的研發水平已相當先進，國外進口的傾角傳感器較昂貴，而中國前幾年對于傾角傳感器的需求較大，基本通過進口獲取，由此設備成本較高。隨著中國科技發展，越來越多國內資深研發人員投入到傾角傳感器的研發中，因此現在的中國傾角傳感器技術邁出了嶄新一步。傾角傳感器在中國市場是存在著巨大潛力，有數據表明：中國自 2005 年需要8-10 億直傳感器，到今天的 14 億，每年的傾角傳感器的需求量都要遞增 21%1。廣東東軟學院本

16、科畢業設計（論文）第二章第二章 系統設計目的和要求系統設計目的和要求2.12.1 研究目的及意義研究目的及意義互聯網飛速發展，多方面實現智能化，生活、學習、工作、娛樂越來越離不開電子產品，許多無創新的事物逐漸被淘汰，本系統在傳統基礎上加入電子元器件，增加趣味性,作為一項模擬游戲的電子項目，它的設計與制作過程，都很適合鍛煉動手能力和學習能力。Arduino 作為極富教學性電路板，它的作用可在本設計中得到充分體現，作為入門級電路板，本系統也十分適合激發初學者對嵌入式的開發熱情。如今信息化時代，編程也逐漸變成一種潮流，很多家長給孩子報名編程的興趣班，既鍛煉孩子邏輯思維能力，又能順應現代科技潮流，畢竟

17、如今智能化風潮已經席卷而來，未來將會是更加科技智能化的時代。而電子領域道行頗深，許多關于電子入門都是從簡單的 LED、 Arduino 開始，由簡入難，循序漸進才是正確的學習過程，所以本設計基于 Arduino 和 LED 設計的模擬骰子系統，其中包括許多基礎知識，并且實驗過程見效顯著，可以增強學習者的信心，從而更有毅力去探索更多方向。傳統骰子的模擬，將普遍游戲以一種較新穎的方式呈現，具有趣味性和教學性。2.22.2 研究方法及要達到的要求研究方法及要達到的要求要達到實現整套系統目的，首先必須要有明確的設計思路和流程，設計前期可以廣泛收集與查閱相關資料，以及了解現在網絡上外界對于類似系統實現所

18、使用到的技術以及設計理念，最后通過預設實驗結果進行推斷以及設計需求分析，中期通過根據需求分析設計系統、設計框架、明確要使用的計算機語言以及方法、對整體系統進行硬件設計與軟件設計；后期則要進行硬件傳感器，核心板，LED 燈的連接設計，然后進行代碼實現，最后階段進行軟硬件調試，測試等。整體系統在實現過程中，通過對比傳統骰子與電子骰子的不同，力求在創新方面更勝一籌，設計出新穎的骰子游戲。后期硬件方面做好更多可靠器件，使得系統能在使用過程中更加穩定。廣東東軟學院本科畢業設計（論文）第三章第三章 系統硬件設計系統硬件設計3.13.1 Arduino 模塊模塊3.1.1 Arduino 簡介Arduino

19、 向來深受電子入門學者的喜愛，它含有各類型的 Arduino 板和軟件Arduino IDE，易于開發，簡單便捷。Arduino 構建于開放原始碼 simple I/O 介面版，并且自帶類似 Java、C 語言的 Processing/Wiring 開發環境，它主要分為硬件Arduino 電路板部分和軟件 Arduino IDE（即所寫代碼程序的環境）部分4。使用Arduino 整套系統過程中，在 IDE 中寫好代碼，通過燒錄線將程序燒到板子上，Arduino 便會執行所燒的程序，實現代碼功能。作為開源硬件開發平臺的 Arduino，它的優秀在于能使許多開發者的項目快速地開發，極大減少了學習成

20、本，縮短開發周期。在本設計中將使用 Arduino UNO 版本，UNO 的核心處理器為 ATmega328，同時具有 6 路模擬輸入，14 路數字輸入/輸出口（其中 6 路可作為 PWM 輸出）、一個 16MHz 晶體振蕩器、一個電源插座、一個復位按鈕、一個 ICSP header 和一個 USB 口4。Arduino 最主要是通過各種傳感器實現各種功能，比如通過紅外線、超聲波、熱敏、火焰傳感器等來感知并影響環境5，而本設計將應用傾角傳感器來判斷電子骰子震動搖晃情況。3.1.2 Arduino UNO 系統原理當前本設計應用 Arduino 最新版本 Arduino UNO，其處理器核心為A

21、Tmega328。圖 3-1 Arduino UNO 原理圖廣東東軟學院本科畢業設計（論文）Arduino UNO 各接口說明：（1）14 路數字 I/O 口: 最大電流為 40mA，工作電壓為 5V。（2）串口信號 RXTX:分別對應 0、1 號腳，其中提供 TTL 電壓水平的串口負責接受信號，內部與 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相連。 （3）外部中斷（2、3）：作為觸發如上升沿、下降沿或同時觸發三種方式的引腳，主負責外部中斷。（4）SPI(10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)：SPI 通信接口。（5）LED（13）：專門用于測試 LED，輸出為

22、高時點亮 LED。（6）RESET: 復位引腳，引腳信號為低時復位。（7）AREF：參考電壓(模擬輸入信號)。3.23.2 傾角傳感器模塊傾角傳感器模塊3.2.1 傾角傳感器簡介傾角傳感器經常用于水平角度測量，且隨著科技快速發展，傾角技術的研究一直在突破，比較過去的水泡水平儀，現如今的電子水平儀更精確更自動化，同時也體現出電子傾角測量技術正在迅速發展，傾角技術未來可期。作為一種測量工具，它在土木工程、鐵路鋪設、石油鉆井、航空航海、橋梁設計、機械加工等扮演著舉足輕重、不可或缺的重要角色。目前最高精度傾角傳感器為基于電容式 3D-MEMS技術的單軸傾斜角度傳感器，出色的可靠性和高精度使得它在一些重

23、要場合得以重用, 如定向衛星通訊天線的俯仰角測量、船舶航行姿態測量、地質設備傾斜監測、雷達車輛平臺檢測等重要應用6。3.2.2 傾角傳感器基本原理傾角傳感器的基礎理論為牛頓第二定律：當系統無法測量速度時，可以測量其加速度。已知初速度，通過積分算出線速度，進而可計算出直線位移，所以實際上它是運用慣性原理的一種加速度傳感器6。當傾角傳感器處于靜止狀態時，通過受力分析可得出，作用于上方的只有重力加速度，由此可知重力垂直軸和傳感器內部的靈敏軸之間為傾斜角。部分傾角傳感器具有一定角度置零功能，適用于一些用完即可調整歸零的場合，將傾角傳感器置于某一位置，在使用之前使用置零功能將數據清零，清零后傳感器測量出

24、來的就是相對該位置的角度。3.2.3 SW-520D 滾珠原理及應用本設計應用到基于 SW-520D 滾珠開關的傾角傳感器，即滾珠型傾斜感應單方向性觸發開關。滾珠開關（又稱鋼珠開關、珠子開關），是一種較為簡單的傾角傳感器，其原理為通過不同受力情況下的珠子滾動接觸導針來控制電路接通或斷開，在受到外力作用的懸掛鋼珠（傾斜開關探頭）偏離垂直超過閾值（15 度）時，傾廣東東軟學院本科畢業設計（論文）斜傳感器便觸發動作。簡而言之，便是將其傾斜傳感器比喻平時做的電燈泡實驗一樣，電池金屬頭接觸電燈泡下端的金屬板時，燈泡就亮，拿開電池就滅，傾角傳感器也是這個原理，利用滾珠開關判斷角度大小進行觸發控制。類似滾珠

25、原理的傳感器目前在市場上有許多應用，最為常見的是角度感應開關、高心力感應開關、震動感應開關等，中國是滾珠開關的消費大國，它的重要性不言而喻，在很多領域都需要用到滾珠開關，例如電子玩具、工地水平測量設備、警報器等。由于滾珠開關整體體積較小，占空間不大，也會在微小場合應用，比如數碼相框的旋轉屏幕、手機重力感知、腳踢車燈等，凡是需要檢測物體角度、位置、震動、旋轉變化的場合，滾珠開關是一個簡單且實用的選擇。過去的傾角傳感器會用水銀開關作為觸發元件，但由于各地方政府開始提倡環保禁用水銀，才漸漸用滾珠替代水銀。雖然滾珠開關在檢測角度等方面較為方便，但也有一些不足，如角度閾值不夠精確，以及太過死板，有角度限

26、制等。3.33.3 LED 指示燈模塊指示燈模塊3.3.1 LED 簡介本系統基于 7 個 LED 的實現，它實際上是一個發光二極管，本質上是個一端正極一端負極的 PN 型半導體晶體，P 型內部為空穴，與存放電子的 N 型相連接，形成典型的 PN 結。當導線有電流通過時，N 型半導體的電子被推向另一端，P 端的空穴與其相遇會釋放以光子形式散發的能量。3.3.2 LED 背景及特色在 20 世紀 60 初，研究者最早使用材料為只能發紅光的 GaAsP 制作 LED 光源，當時技術與材料都遠不如今日先進和豐富，電流為 20 毫安的情況下，光通量僅千分之幾個流明，效果不夠顯著。后來 LED 顏色在

27、70 年代中期開始豐富起來，漸漸出現綠色、黃光等，并且隨著材料的逐漸豐富，相應的光效也在提高。到 80 年代初，便出現 GaAlAsde 的光源，光視效能達到 10 流明/瓦，到 2000 年，LED 在(p=530nm)的綠色區域下，光視效能可以達到 50 流明/瓦2。LED 的最大特色在于環保輕便，同樣瓦數下，普通的白熾燈光視效能僅 40 流明/瓦，既不高效也不環保， LED 的發光亮度比白熾燈高，并且 LED 是完全封裝在無毒環保的環氧樹脂中，這種材料可以回收利用,與含水銀而造成感染的熒光燈相比，LED 更環保。另外 LED 可達五萬小時的使用壽命也遠遠比白熾燈長，普通白熾燈僅一千小時。

28、在日常使用中，大部分 LED 的光源為直流驅動，光效穩定，而其他部分普通燈為交流驅動，經常頻閃，影響視力。所以 LED 燈具有低壓電源、耗能少、環保綠色、顏色豐富、實用性強的優點。3.3.3 LED 的應用廣東東軟學院本科畢業設計（論文）作為普遍照明工具，LED 的用途十分廣泛，大到建筑物，小到日常用品。關于建筑物某些區域的投射，LED 的線性投射燈具不失為一個好選擇，由于建筑物的場地限制，傳統投光燈工具笨拙大型，十分影響場地的美觀，而 LED 的線性投射燈具便于安裝，可以與建筑物表面友好地結合。在路上司空見慣的指示燈牌，指示路牌，影劇院觀眾廳的觀眾指引燈等等，都出自 LED。廣東東軟學院本科

29、畢業設計（論文）第四章第四章 系統軟件設計系統軟件設計4.14.1 程序語言及開發環境程序語言及開發環境4.1.1 C 語言簡介C 語言對于從事嵌入式開發行業的人來說并不陌生，作為一門廣泛應用于底層開發的抽象化語言，它是能在無任何環境支持的情況下依然可高效率運行的計算機語言，并且由于簡潔以及具備許多低級處理功能，C 語言深受許多底層開發的青睞。二十世紀八十年代出現了為 C 語言制定的一套國家標準語法 ANSI C，而后 2011 年新出的語言標準開始支持漢字標識符以及漢字函數名。C 語言可將括號與強制類型轉換等作為運算符處理，豐富的運算類型一定程度上可以彌補其他高級語言無法處理的缺憾。C 語言

30、的最大特色即指針概念，它能整體提高 C 語言的程序效率。C 語言的可移植性高，適用于多種操作系統，如 UNIX 等。4.1.2 Arduino IDEArduino IDE 是一款 Arduino 自帶的軟件編輯環境，它具有開放源代碼的電路圖設計，并且支持 ISP 在線燒，可以將 bootloader 固件燒入 AVR 芯片，同時也支持 Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing 等多程序兼容的特點5。Arduino IDE 的特色諸多，例如使用低價微處理器如 AVR 系列處理器，可用 USB接口充電，無需接外界電源。簡化 Arduino 模型后（由官方的 PCB 和

31、 SCH 電路圖），Arduino 可與各種傳感器如紅外線超聲波等電子元器件相連接，完成一些獨立運作的微處理控制。在應用方面 Arduino 也可以簡單地實現單人多人游戲的互動，比起以往只能使用鍵盤鼠標作為輸入裝置，Arduino 更有突破性。在 Arduino 程序中void setup,void loop 為程序的兩大核心函數，void setup 是作為串行端口和腳位輸出入的初始化區塊，而 void loop 類似于一個循環體，也是代碼邏輯的核心部分，存放板子需要重復執行的動作代碼。Arduino IDE 語言同樣存在類似 HIGH 和 LOW等特殊關鍵字，譬如控制 PIN 引腳高低電平

32、的 HIGH 和 LOW,設定引腳輸入或輸出的 INPUT 和 OUTPUT。 Arduino IDE 語言的優勢體現在沒有深奧的底層代碼，也沒有晦澀生硬的匯編，只是實用的函數，由此可以降低學習成本，較快較直接地達到實驗目的。由于擁有極大自由度，以及標準化的接口模式鑒定基礎，Arduino IDE 的可拓展性能也會相當高。廣東東軟學院本科畢業設計（論文）圖 4-1 Arduino IDE4.1.3 Random 隨機數原理隨機數算法的實現是由最精確最能做出確切判斷的機器“隨機”出來的，事實上所謂偽隨機數只是計算機按照一定規律生成隨機又規律的數字，它并不是真正的隨機，它遵循著事物共性(即事物相似

33、性)也遵循著隨機性，兩者相輔而成，而計算機是按程序執行，因此無法生成絕對隨機的隨機數，只能產生偽隨機數。Random 函數的基本原理是某一遞推公式根據“種子”推算出來的一系列數字，當推算的數數量達到符合正態分布時，便會產生隨機數。此外 C 語言提供了 srand函數，用來設置所謂“種子”，于是隨機函數符合這個表達式：A = R(s),s 為遞推公式運算的基準，稱為“種子”，在 R 隨機函數的運算下，推出 A 為最后的數列，即要產生的隨機數。隨機函數 R 在一個種子 s 的計算下，確定有一個和數列 A 與之對應。廣東東軟學院本科畢業設計（論文）第五章第五章 硬件組裝與調試硬件組裝與調試5.15.

34、1 元器件的組裝元器件的組裝硬件部分由 Arduino UNO r3 開發板、傾斜傳感器、若干杜邦線、杜邦線插座(面包板)、7LED 電子骰子模塊、科技積木套件組成。圖 5-1 硬件成果圖5.25.2 電路的調試電路的調試調試是每個電子學生必備的基礎知識，在設計時要求開發人員思慮周全，考慮到各方面的因素。在實驗中誤差在所難免，而電路的調試是將誤差降到最低，有效精準的調試有利于實驗的順利進行。在安裝后的測試調整應該包括幾方面的考慮，如元件誤差、器件參數的分散性等,通過調試發現不足并及時糾正，使設備達到預廣東東軟學院本科畢業設計（論文）定的技術指標。調試的常用儀器基本有：萬用表、示波器、頻譜分析儀

35、、信號發生器以及穩壓電源。5.2.1 電路的調試具體步驟電子電路調試前后基本步驟分為四步：（1） 調試前：不宜先通電，先觀察電路接線是否正確，有無接觸不良的現象。（2） 通電觀察：排除接線故障后，通電觀察電路有無異象，電路板有無異味，觸碰集成電路外封裝，排除基本的硬件故障。（3） 靜態調試：靜態調試最常使用萬用表，在不加輸入信號或者只有固定電平信號的情況下，測量出現故障的局部或全局電路各個結點電位，再結合基本電路原理，推斷出電路工作狀態是否正常，判斷電路中的元器件是否已損壞。（4） 動態調試：同樣使用萬用表，在電路輸入端加入信號，檢測出各結點電位的輸出信號、發現異常后分析原因，并且排除故障，直

36、到達到實驗要求。5.35.3 系統實現時出現的問題以及解決方案系統實現時出現的問題以及解決方案5.3.1 問題與方案（1）燈不亮，或者亮度極低，幾乎不明顯分析原因：硬件接觸不良，LED 燈腳與板子焊接不良。解決方法：換導線，換 LED 燈，重新檢查板子與 LED 焊接部分是否完善（2）接上板子與電腦后，板子 LED 無反應分析原因：程序沒有燒進去，燒錄線接觸不良。解決方法：檢查燒錄線是否正確接上電腦和板子，重啟 ArduinoIDE 重新燒入程序。（3）軟件部分出現下載 package_index.json 時錯誤分析原因：ArduinoIDE 環境配置不完整。解決方法：官網下載完整安裝包，再

37、次下載。廣東東軟學院本科畢業設計（論文）結結 論論本課題的主要內容是結合 C 語言在 ArduinoIDE 開發環境下，由 7 個 LED 燈結合傾角傳感器，在 ArduinoUNO 基礎上，搭建實現一個模擬傳統骰子的趣味桌游系統，本設計剔除了傳統骰子的過時玩法，增添創新性。該設計基本體現了替代傳統骰子的可行性，傳統骰子較小巧，在投擲時容易跳出人們觸手可及的區域或視野范圍外，而本設計實現了方便可行，并且隨機性強的游戲骰子功能，而且對原來應該有的 6 個 LED 燈，改為 7 個 LED，其目的在于顯示數字時較為美觀。整體系統大致分為軟件部分和硬件部分設計，軟件主要設置關于 LED 燈閃爍次數，

38、如何通過延時函數以及隨機數計算來達到更直觀、體驗感更好的效果；而硬件則搭建更簡潔的、接近傳統骰子外觀的模型，由于 Arduino 板本身體型較小，十分適合小型便捷的電子骰子，兩塊正面包板搭配四根支柱美觀且方正。在軟件算法方面，基于 C 語言的編程，建立三個主要函數，void loop 函數判斷傾斜傳感器開關狀態，骰子函數 rollTheDice（核心函數），加入偽隨機函數 Random，設置隨機數的范圍，為循環滾動 6 個點數的 LED 使用，可將函數參數改小一些，使得 LED 的滾動閃爍時間就會短些，靜止固定點數，出結果就會快一些。最后一個函數 show,將最終隨機出來的隨機數顯示出來。在生成偽隨機數的運用中，雖已有現成封裝完畢的方法直接調用，并且 Arduino 板向來簡單易學，但如果需要了解其中原理還需要精力和時間，需