Игровой автомат ATmega на тему пришельцев

Необходимые инструменты и машины

	Паяльник (универсальный)
	Руки помощи

Приложения и онлайн-сервисы

	IDE Arduino
	Библиотека бесплатных сигналов таймера
	Библиотека управления светодиодами
	Библиотека LiquidCrystal / LCD
	Библиотека LiquidCrystal I2C

Об этом проекте

Игровой автомат ATmega с тематикой пришельцев

Этот проект - моя реализация игрового автомата на инопланетную тематику с использованием двух микроконтроллеров ATmega328P-PU. Меня вдохновил игровой автомат Кори Поттера «Вторжение пришельцев», и я хотел развить эту идею. Игровой автомат предназначен только для развлекательных и образовательных целей. Я изо всех сил старался сделать так, чтобы игра максимально точно имитировала настоящий игровой автомат. В настоящее время в проекте есть хлебобулочные изделия. Корпус будет добавлен, как только детали прибудут из Китая, и у меня была возможность все припаять. На создание проекта у меня ушло около двух месяцев в свободное время. Самой сложной частью сборки для меня было понимание всей математики, необходимой для того, чтобы игра вела себя так, как ожидает индустрия казино от простого игрового автомата, после полумиллиарда имитаций или около того.

Как работает игра

В игре есть три барабана с одинаковыми уникальными 25 символами, появляющимися на каждом барабане (одна из матриц 8x8 на компоненте с 4 матрицами 8x8 не используется). Есть пять различных способов выиграть. Если вы получите три космических корабля, вы выиграете джекпот. Если вы получите один или два космических корабля, вы также выиграете несколько кредитов. Если у вас есть два или три символа, которые совпадают, вы также выиграете. Если у вас есть космический корабль и два совпадающих символа, как показано ниже, игра выплачивается на основе выигрышного события с наименьшей вероятностью / наибольшей выплатой; Другими словами, выигрышные события исключают друг друга, вы не можете выиграть двумя разными способами за одно вращение барабанов. Это сделало программирование немного проще. Для меня было много других проблем.

Особенности

Игровой автомат имеет несколько интересных функций, доступ к которым осуществляется через ЖК-дисплей 20 x 4 I2C с помощью двух кнопок навигации и кнопки выбора. Кнопки используют довольно сложный алгоритм устранения дребезга, который использует возможность внешнего прерывания микроконтроллера. Это главное меню.

Поскольку в меню шесть строк, вам нужно прокрутить вниз с помощью кнопки «перейти вниз», чтобы увидеть все меню. Есть кнопка, предназначенная для «вращения» барабанов. В дополнение к этому вы также можете выбрать «Играть» в главном меню. Вы можете изменить свою ставку в любой момент.

Самая интересная особенность заключается в том, что в игру можно играть в «автоматическом» режиме; То есть вы выбираете опцию автоматического режима в меню настроек на ЖК-экране, и игра воспроизводится снова и снова, пока вы не выберете эту опцию снова или не произойдет 1 миллион воспроизведений. Это важная функция для тестирования игры. Вы также можете отключить звук здесь.

С помощью меню на ЖК-дисплее также можно просмотреть все метрики, сгенерированные при моделировании. Эти показатели также выводятся и могут быть просмотрены на последовательном мониторе, если вы подключите микроконтроллер к монитору через контакты RX и TX с помощью кабеля USB. Список отображаемых показателей включает ваш кредитный баланс, количество раз, когда вы выиграли джекпот, и количество раз, когда вы выиграли кредиты любым другим способом. Это позволило мне запустить моделирование на основе различных выплат и было полезно для создания и проверки таблицы выплат. Сама таблица выплат не настраивается; после того, как он установлен, он должен оставаться таким же. Я полагаю, что можно было бы настроить индекс волатильности, используя его для управления таблицами выплат, но для этого потребуется гораздо больше работы.

Параметр «Сброс» позволяет сбросить все метрики (кроме операций записи EEprom) до нуля. Чип будет работать около 100 000 записей в EEprom. Поскольку на микросхеме доступно 512 КБ EEprom, а мы используем только часть этого объема, можно было бы фактически переместить расположение метрик в EEprom, когда мы приближаемся к 100 000 операций записи. Я не реализовал эту функцию, но это могло бы продлить срок службы чипа.

Наконец, можно настроить удержание или процент от каждой ставки, удерживаемой заведением (с течением времени). Помните, что после выполнения операции сброса необходимо снова установить удержание.

Кредитный баланс игрока всегда отображается на восьмизначном семисегментном дисплее.

Математика

Было проделано много работы, чтобы сделать игру реалистичной. Были рассчитаны вероятности, и таблица выплат была разработана таким образом, чтобы игра имела приемлемый индекс волатильности (VI). Этот индекс измеряет, насколько предсказуемо поведение машины. Машина с более высоким ВИ с большей вероятностью принесет игроку (или дому) больше денег. Это менее предсказуемо, чем машина с более низким индексом вязкости. Это правда, что одна и та же игра будет существовать в разных казино (или даже в одном и том же казино) с разными VI. ВП можно изменить, изменив график выплат. В нашей игре представлены вероятности и выплаты для каждого вида выигрыша.

Обратите внимание, что шансы (крайний правый) и выплаты (крайний левый) кардинально отличаются. Если бы эта игра была запрограммирована так, чтобы таблица выплат соответствовала или точно соответствовала шансам, ее ВИ был бы неприемлемо высоким. Удержание рассчитывается как процент от выплаты и представляет собой часть ставки, удерживаемой домом / казино. Как уже говорилось, вы можете установить удержание через меню ЖК-дисплея. Имейте в виду, что в разных юрисдикциях действуют разные правила, регулирующие максимальное удержание игровых автоматов в этой юрисдикции. Типичное максимальное удержание составляет 15%. Поймите, что установка удержания на максимум, разрешенное законом, не обязательно максимизирует прибыль, генерируемую этим автоматом, потому что более высокое удержание может оттолкнуть игроков от использования этого автомата. Однако я подозреваю, что многие игроки игнорируют удержание, которое обычно закапывается мелким шрифтом, и что кривая спроса на машину относительно вертикальна (что означает, что стоимость использования машины, удержания, в значительной степени игнорируется), и эта прибыль, генерируемая автоматом, в гораздо большей степени зависит от местоположения или размещения автомата, а также от дизайна самой игры. Но это только предположения. Я уверен, что есть несколько сообразительных игроков, которые чувствительны к удержанию.

Электронная таблица с тремя таблицами, доступная вместе с кодом, была создана, чтобы доказать, что игра работает правильно (первая таблица отображается выше). Первым шагом в создании электронной таблицы было точное вычисление шансов каждого типа выигрыша (столбцы «Расчетная вероятность»).

Три космических корабля

Вероятность появления трех космических кораблей обратно пропорциональна общему количеству возможных комбинаций. Количество выигрышных комбинаций, одна, из общего количества возможных комбинаций, 15625. На каждом барабане 25 уникальных символов, поэтому вероятность составляет 1 / (25 x 25 x 25) или 0,000064. Таким образом, шансы 1 / вероятность - 1 равны 1 и 15624. Я научился рассчитывать шансы на основе вероятности здесь.

Соответствие трех символов (кроме космических кораблей)

Вероятность совпадения трех символов, кроме космических кораблей, равна 24 (количество уникальных символов на каждом барабане минус космические корабли), деленная на количество возможных комбинаций. 24 - числитель, потому что есть 24 комбинации из трех совпадающих символов. 24/15625 =0,001536. Таким образом, коэффициент равен примерно 1 к 650,04.

Два космических корабля

Всего существует 24 x 3 сочетания двух совпадающих космических кораблей. Это потому, что есть три способа сделать два совпадения космического корабля. Обозначьте X =космический корабль и Y =любой другой символ, XXY, XYX и YXX. Существует 24 возможных значения Y. Итак, 24 X 3/15625 =0,004608. Шансы:1 к 216,01.

Появляется один космический корабль

Для каждого барабана возможны комбинации 24 x 24 для появления одного космического корабля.

Космический корабль может появиться на любом барабане, поэтому вам нужно умножить количество комбинаций, доступных на одном барабане, на три барабана. Таким образом, вероятность равна 24 x 24 x 3/15625 =0,110592. Шансы:от 1 до 8,04.

Соответствие двух символов

Для любых двух символов, кроме космических кораблей, есть 23 (25 минус один космический корабль минус один символ, который делает совпадение из трех символов) x 3 барабана x 24 символа, которые не являются космическими кораблями. Вероятность равна (23 X 3 X 24) / 15625 =0,105984. Шансы:1 к 8,44.

Теперь, когда у меня есть вероятности для каждого вида выигрыша, я могу использовать электронную таблицу для разработки таблицы выплат таким образом, чтобы индекс волатильности был приемлемым (<~ 20). Чтобы понять, как это сделать, я сильно опирался на этот пост. Я ввел значения в столбец «Домовой доход» первой таблицы, используя метод проб и ошибок, пока VI не стал меньше 20, а итоговое значение в ячейке J10 не приблизилось к нулю, насколько я мог его получить. Используя эти значения, я установил THREE_SPACESHIP_PAYOUT, THREE_SYMBOL_PAYOUT, TWO_SPACESHIP_PAYOUT, ONE_SPACESHIP_PAYOUT и TWO_SYMBOL_PAYOUT в SlotMachine.ino соответственно. Затем, сначала используя нулевой процент, я провел пять имитаций 1 000 0001 воспроизведения и ввел значения из меню показателей в соответствующие строки и столбцы в таблице фактических результатов (третья таблица).

Я заметил, что фактические вероятности тесно связаны с расчетными вероятностями, и что столбец Pct Diff Prob был разумным. Я также сопоставил значения в строке House Pays с диапазоном значений из столбцов High и Income Low строки 1000000 таблицы Understanding Potential Income (вторая таблица) и заметил, что значения из таблица фактических результатов находилась в пределах диапазона, указанного в столбцах «Высокий доход» и «Низкий доход». Таблица «Понимание потенциального дохода» определяет ожидаемый диапазон дохода для данного удерживаемого значения с доверительным интервалом 90%. В приведенном ниже примере удержание установлено на 0, поэтому вероятность выигрыша соответствует вероятности проигрыша. Если вы сыграете в игру 1 миллион раз, вероятность того, что доход составит от 16 432 до -16 432, составляет 90%.

После работы с электронной таблицей и программой и запуска миллионов симуляций я смог проработать дефекты в программе, исправить дефекты в электронной таблице и определить значения для таблицы выплат, в которой ВИ оставался <20. Наконец, я изменил удержание до 15% и провел еще одну серию из 5 имитаций, чтобы убедиться, что доход от игры соответствует ожиданиям, если он будет снижен в реальной ситуации. Вот таблица доходов для удержания 15%.

И вот реальные результаты.

Если вы хотите действительно понять всю математику, лежащую в основе установки значений выплат, я рекомендую вам изучить формулы в электронной таблице. Если вы обнаружите какие-либо ошибки, просьба указать их мне; Я не математик (или программист на C) по профессии, поэтому применяется стандартный отказ от ответственности.

Код

Я не буду проводить вас по коду построчно. Это широко комментируется, и нигде не происходит ничего сложного. Так что используйте Силу, прочтите источник. Если вы не знакомы с манипуляциями с регистрами на ATmega386 и хотели бы больше узнать о том, как писать код для микроконтроллера AVR, не полагаясь на библиотеку Arduino, я бы посоветовал вам получить копию Эллиотта Уильяма. отличная книга "Make:AVR Programming". Если у вас есть подписка на safaribooksonline.com, вы найдете ее там. В противном случае он доступен здесь, на Amazon. В этих программах я где-то использую функции Arduino, а в других я напрямую манипулирую регистрами. Сожалею об этом.

Первое, что вы можете заметить, это то, что программа широко использует глобальные переменные. На эту тему есть хорошее обсуждение на Stack Overflow. Я не собираюсь продвигать или защищать интенсивное использование глобальных переменных здесь, но я бы посоветовал вам понять все точки зрения по теме и признать, что есть веские аргументы в пользу их использования в проекте встроенного приложения с одним программистом и ограниченными ресурсами. .

Я пользуюсь некоторыми библиотеками, без которых этот проект был бы для меня невозможен. Библиотека бесплатных тонов с таймером используется для управления различными частотами через пассивный пьезо-динамик. В SlotMachine.h вы заметите, что существует множество определений для музыкальных нот. Вы можете использовать это, чтобы собрать любую мелодию, какую захотите. Я использую только несколько из них, чтобы играть часть темы из "Close Encounters of the Third Kind", когда запускается микроконтроллер SlotMachine и запускается функция настройки. Я выбрал бесплатную библиотеку таймера, потому что думал, что таймер мне понадобится для чего-то, но в итоге я вообще не использовал таймер. Он доступен, если вам это нужно. Библиотека управления светодиодами используется как в SlotMachine.ino, так и в slotCreditDisplaySlave.ino. В первом он используется для управления тремя светодиодными матрицами 8 x 8, которые служат барабанами игровых автоматов. В slotCreditDisplaySlave.ino библиотека обеспечивает доступ к 8-значному семисегментному дисплею, на котором отображается кредитный баланс игрока. Сейчас самое время упомянуть, что я пытался избежать использования другого чипа AVR (ATmega328) только для обслуживания кредитного баланса, но я не смог найти способ управлять матрицами 8 x 8 и 8-значным семисегментным дисплеем из единый микроконтроллер. В конце концов, мне пришлось создать подчиненное устройство I2C для этой цели. Это определенно тот случай, когда вы могли бы использовать менее дорогой AVR для отображения кредитного баланса, но для простоты в этой статье я решил использовать другой чип ATmega328P-PU. С другой стороны, когда вы выигрываете большой джекпот, кредиты продолжают отсчитываться на ведомом устройстве отображения кредитов, в то время как вы можете продолжить и снова запустить вращение. Библиотеки LiquidCrystal / LCD и LiquidCrystal I2C необходимы для облегчения доступа к ЖК-дисплею размером 20 х 4 строк. Как уже упоминалось, вы можете заменить ЖК-дисплей 20 x 2, если это все, что у вас есть под рукой, просто изменив определение LCD_SCREEN_HEIGHT с 4 на 2. Убедитесь, что ЖК-дисплей, который вы приобретаете для этого проекта, поддерживает I2C. Если это не так, вам необходимо приобрести модуль порта платы последовательного интерфейса I2C SPI для платы адаптера LCD1602, номер детали PCF8574, изображенный ниже, и припаять его к дисплею LCD1602.

Игра может одновременно находиться в нескольких различных состояниях, и переменная machineState отслеживает состояния. Например, он может одновременно «крутиться» и «работать в автоматическом режиме». Я не очень часто использую эту концепцию внутри программы; во всяком случае, не так много, как в других программах. Но есть условное ветвление по состоянию. Существует также концепция событий, а события отправляются и обрабатываются в функции ProcessEvents. Наверное, было бы лучше, если бы была очередь событий, но я не зашел так далеко.

В разделе комментариев на SlotMachine.ino есть список известных дефектов и «что нужно делать». Иногда, когда вы «вращаете» барабаны (нажимая кнопку вращения или выбирая опцию «Играть» в меню ЖК-дисплея), один или даже два барабана не двигаются. Это потому, что генератор случайных чисел за кулисами выбрал символ, который уже отображается для этого барабана. Это можно исправить, чтобы игра выглядела более реалистично, но на самом деле это не дефект. Барабаны не вращаются слева направо, как на большинстве игровых автоматов. Это сделано намеренно, чтобы не усложнять задачу. Можно было бы завершить вращение барабанов слева направо, отсортировав три случайных числа, которые генерируются для каждого вращения в порядке возрастания до того, как барабаны фактически начнут вращаться, и я не стал беспокоиться.

Что касается «задач», я бы в какой-то момент хотел бы добавить защиту от потемнения и защиту для сторожевых собак, просто чтобы пройти упражнение и узнать, как это делать. Обратите внимание, что 80% пространства, выделенного для глобальных переменных, уже занято. Это момент, когда с программами ATmega386 и Arduino все может начать нестабильно. Мы находимся в этой точке с этой программой. Мне пришлось составить бюджет, чтобы все работало, и я бы не рекомендовал добавлять какие-либо глобальные объекты в программу. Это затруднит добавление дополнительных функций в часть меню «Настройки», например, потому что меню занимает много места для глобальных переменных. Я попытался решить проблему с глобальной переменной, переместив меню в программную память, но мне не удалось этого добиться, чтобы уменьшить пространство, используемое глобальными объектами, я думаю, потому что компилятору все равно нужно предварительно выделить все пространство для меню . Можно было бы сделать больше работы, чтобы немного оживить игру; Я мог бы больше использовать светодиод RGB и пьезозуммер, еще немного отпраздновать победу, возможно, лучше звучать, когда деньги потеряны, но я оставлю это любому, кто захочет поиграть с этим.

Мне нужно было разработать все символы для игры. Некоторые из них напомнят вам о классической аркаде Space Invaders, и я, возможно, их где-то позаимствовал. Остальные я разработал вручную, и некоторые из них выглядят не совсем профессионально. Я использовал этот сайт, чтобы помочь создать символы. Если вы хотите настроить символы, вы можете сделать это в SlotMachine.h и поиграть с ними сколько душе угодно. Это не повлияет на логику программы. Для символов я представляю числа в базе 2 / двоичном формате, чтобы вы могли создавать их в текстовом редакторе.

Код доступен здесь, на GitHub.

Создание игрового автомата

Я использовал плату FTDI USB-последовательный порт, чтобы запрограммировать оба микроконтроллера ATmega328P-PU на месте. Эти соединения не изображены на схеме Fritzing. Для получения инструкций по установке выходной платы FTDI на беспаечной макетной плате перейдите по этой ссылке. Возможно, вам придется немного погуглить, чтобы завершить настройку. Я считаю, что этот пост также помог мне устранить проблему, с которой я пытался заставить микроконтроллер автоматически перезагружаться в начале программирования через коммутационную плату FTDI. Не забудьте разместить конденсатор 100 нФ последовательно с соединением между выводом сброса ATmega328 (положение 1 / PC6 / вывод сброса) и RTS на выходной плате FTDI, чтобы вам не приходилось удерживать кнопку сброса, когда вы хотите запрограммировать чип. Если вы решите использовать Arduino Uno для программирования чипов, инструкции можно найти здесь. Если вы собираетесь только один раз запрограммировать микросхемы с помощью прилагаемого кода, вероятно, проще и быстрее всего просто запрограммировать их из Arduino Uno.

Оба микроконтроллера оснащены микросхемой Arduino (ATmega328P-PU) на макетной плате. If you're planning on ultimately building this project by soldering the components together, or if you just want to copy what I've done here when you breadboard the project, you'll want to understand how to set up the Arduino on a breadboard. Follow the excellent instructions here for doing that. Those instructions include the procedure necessary to follow if you need to load the Arduino bootloader on the two chips, which you will most likely need to do if you purchase the chips from a supplier in China and/or via e-bay, as suggested here in the part's list. To do that you'll need an AVR programmer like the AVRISP mk II or the USBTiny ISP. You can also just use your Arduino, if you have one, to burn the bootloader. All of your options are explained when you follow the link above.

Parts

If you have some of the smaller components in your inventory already (resistors, capacitors, the crystal and the regulator) then you can get away with spending <$40 on parts for this build. If you add in the cost of the enclosure and the perfboard, it's probably approaching $60. I've tried to include the supplier I used for all of the pieces. I use AliExpress.com, Amazon.com, and ebay.com for most of my parts and tools, and all of these parts are easily sourced at any of those locations. Also, if you don't want to purchase a 20 x 4 LCD display, and you already have a 20 x 2 LCD display on hand, you can simply change LCD_SCREEN_HEIGHT in SlotMachine.ino from 4 to 2.

Here is the enclosure I've ordered, into which I'll insert the components:

This item is available here for $13.80. That's a little on the pricey side in my view. I'm hoping that everything will fit and that the top is very transparent so that I don't have to cut holes in it to see the reels and the credit balance display. We'll see how it goes when it gets here! Suggestions welcome.

Software

All of these libraries listed in the parts section will need to be installed into your Arduino development environment if you wish to compile the code so that you can upload it onto your ATmega chip. This page explains how to install an Arduino library.

Hand Tools

• Паяльник
• Helping Hands

Schematic

The Fritzing schematic is available here, and the.fzz file is included with the code on GitHub.

Below I've included some directions on wiring the micro-controllers, because the Fritzing diagram is crowded. This doesn't represent all of the connections necessary, but it should clear up any confusion. I haven't grounded all of the unused pins, but I am probably going to do that in the final product. If you're having trouble following the Fritzing diagram with respect to setting up the circuitry for the power supply, remember to look here, under Adding circuitry for a power supply . Remember to add the switch between the breadboard ground rail and the power supply circuit so that you can power the circuit off and on without having to unplug or disconnect the power supply. That will be important when we put everything into an enclosure.

Slot Machine

• Pin 1 - RTS on the FTDI USB to Serial break out board, reset button
• Pin 2 - TXD on the FTDI USB to Serial break out board
• Pin 3 - RXD on the FTDI USB to Serial break out board
• Pin 4 - 1K ohm resistor - momentary 'spin' button
• Pin 5 - 330 ohm resistor - RGB LED blue pin
• Pin 6 - unused, consider grounding it
• Pin 7 VCC - breadboard power rail, 0.1uF capacitor
• Pin 8 GND - breadboard ground rail, 0.1uF capacitor
• Pin 9 XTAL1 - 16MHz crystal, 22pF capacitor to breadboard ground rail
• Pin 10 XTAL2 - 16MHz crystal, 22pF capacitor to breadboard ground rail
• Pin 11 - unused, consider grounding it
• Pin 12 - unused, consider grounding it
• Pin 13 - unused, consider grounding it
• Pin 14 - DIN on the 8x8 matrices
• Pin 15 - 330 ohm resistor - RGB LED red pin
• Pin 16 - 330 ohm resistor - RGB LED green pin
• Pin 17 - piezo buzzer positive - negative piezo buzzer - breadboard ground rail
• Pin 18 - CS on the 8x8 matrices
• Pin 19 - CLK on the 8x8 matrices
• Pin 20 AVCC - breadboard power rail, 0.1uF capacitor
• Pin 21 AREF - breadboard power rail
• Pin 22 GND - breadboard ground rail
• Pin 23 - leave this pin floating, it's used to seed the random number generator
• Pin 24 - 1K ohm resistor - momentary 'navigate up' button
• Pin 25 - 1K ohm resistor - momentary 'navigate down' button
• Pin 26 - 1K ohm resistor - momentary 'select' button
• Pin 27 SDA - Pin 27 SDA on the display I2C ATmega328P-PU slave
• Pin 28 SCL - Pin 28 SCL on the display I2C ATmega328P-PU slave

Display Slave

• Pin 1 - RTS on the FTDI USB to Serial break out board, reset button
• Pin 2 - TXD on the FTDI USB to Serial break out board
• Pin 3 - RXD on the FTDI USB to Serial break out board
• Pin 4 - unused, consider grounding it
• Pin 5 - unused, consider grounding it
• Pin 6 - unused, consider grounding it
• Pin 7 VCC - breadboard power rail, 0.1uF capacitor
• Pin 8 GND - breadboard ground rail, 0.1uF capacitor
• Pin 9 XTAL1 - 16MHz crystal, 22pF capacitor to breadboard ground rail
• Pin 10 XTAL2 - 16MHz crystal, 22pF capacitor to breadboard ground rail
• Pin 11 - unused, consider grounding it
• Pin 12 - unused, consider grounding it
• Pin 13 - unused, consider grounding it
• Pin 14 - unused, consider grounding it
• Pin 15 - piezo buzzer positive - negative piezo buzzer - breadboard ground rail
• Pin 16 - CS on the seven segment display
• Pin 17 - CLK on the seven segment display
• Pin 18 - DIN on the seven segment display
• Pin 19 - unused, consider grounding it
• Pin 20 AVCC - breadboard power rail, 0.1uF capacitor
• Pin 21 AREF - breadboard power rail
• Pin 22 GND - breadboard ground rail
• Pin 23 - unused, consider grounding it
• Pin 24 - unused, consider grounding it
• Pin 25 - unused, consider grounding it
• Pin 26 - unused, consider grounding it
• Pin 27 SDA - Pin 27 SDA on the slot machine I2C ATmega328P-PU
• Pin 28 SCL - Pin 28 SCL on the slot machineI2C ATmega328P-PU

Summary

This project was a lot of fun to build. The most challenging part was understanding all of the math necessary to create a payout table that works. I hope you can have fun with this project too, if you decide to build it. If you have any problems, questions, or, most importantly, discover any defects in the code or with the math, please contact me so I can fix any problems! My email address is [email protected]. I'll be creating part II of this article when I enclose all of the components.

Код

• SlotMachine.ino
• SlotMachine.h
• slotCreditsDisplaySlave.ino

SlotMachine.inoArduino

/*SlotMachine.ino Version:1.0 Date:2018/07/01 - 2018/08/29 Device:ATMega328P-PU @ 16mHz Language:C Purpose =======A slot machine for entertainment and educational purposes only, with the following features:- AtMega328P microcontroller running at 16mHz - Custom I2C seven segment display for displaying credit balance, also built with an ATMega328P running at 16mHz. That program is supplied in a seperate file. - Three 8x8 LED matricies for displaying symbols driven by MAX7219. - I2C LCD display 20x4, to show menus - various buzzers, buttons and an RGB LED. - the ability to update various settings via the LCD menu to influence the machine's behavior. - the ability to change the amount of the wager. Known Defects =============- Sometimes one or two of the reels won't spin, not really a defect. - crash as soon as payed out exceeds 1,000,000. TODO ====- add brown out detection - add watch dog protection (wdt_enable(value), wdt_reset(), WDTO_1S, WDTO_250MS) Warnings ========- Beware of turning on too much debugging, it's easy to use all of the data memory, and in general this makes the microcontroller unstable. - Gambling is a tax on people who are bad at math. This is for entertainment only. It was the intent of the author to program this game to return ~%hold of every wager to the house, similar to many slot machines. - Why not control the LED that displays the credits with the LedControl library? I tried that and couldn't get more than one LedControl object to work at a time. So I had to create an I2C slave instead and use another AVR. Suggestions ===========- Best viewed in an editor w/ 160 columns, most comments are at column 80 - Please submit defects you find so I can improve the quality of the program and learn more about embedded programming. Author ======- Copyright 2018, Daniel Murphy  - Contributors:Source code has been pulled from all over the internet, it would be impossible for me to cite all contributors. Special thanks to Elliott Williams for his essential book "Make:AVR Programming", which is highly recommended. Thanks also to Cory Potter, who gave me the idea to do this. License =======Daniel J. Murphy hereby disclaims all copyright interest in this program written by Daniel J. Murphy. This program is free software:you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or any later version. This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; даже без подразумеваемых гарантий ТОВАРНОЙ ПРИГОДНОСТИ или ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ. See the GNU General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU General Public License along with this program. If not, see . Libraries =========- https://github.com/wayoda/LedControl - https://bitbucket.org/teckel12/arduino-timer-free-tone/wiki/Home - https://github.com/fdebrabander/Arduino-LiquidCrystal-I2C-library - https://bitbucket.org/fmalpartida/new-liquidcrystal/wiki/Home The Program ===========- Includes */#include #include #include  // for the abs function#include "LedControl.h" // https://github.com/wayoda/LedControl#include "SlotMachine.h"#include  // https://bitbucket.org/teckel12/arduino-timer-free-tone/wiki/Home#include #include  // https://bitbucket.org/fmalpartida/new-liquidcrystal/wiki/Home#include  // https://github.com/fdebrabander/Arduino-LiquidCrystal-I2C-library//- Payout Table/* Probabilities based on a 1 credit wager Three spaceships:1 / (25 * 25 * 25) =0.000064 Any three symbols:24 / 15625 =0.001536 Two spaceships:(24 * 3) / 15625 =0.004608 One spaceship:(24 * 24 * 3)/ 15625 =0.110592 Tw o symbols match:(23 * 3 * 24) / 15625 =0.105984 House win, 1 minus sum of all probabilities =0.777216 _ Use the spreadsheet to work out the payout table remembering to keep the volatility resonable i.e. <20. P R O O F Actual Actual Winning Combination Payout Probablility Count Probability ========================================================*/#define THREE_SPACESHIP_PAYOUT 600 // 0.000064 0.00006860 see the excel spreadsheet #define THREE_SYMBOL_PAYOUT 122 // 0.001536 0.00151760 that accompanies this program.#define TWO_SPACESHIP_PAYOUT 50 // 0.004608 0.00468740#define ONE_SPACESHIP_PAYOUT 3 // 0.110592 0.11064389#define TWO_SYMBOL_PAYOUT 2 // 0.105984 0.10575249//// With these payouts the Volatility Index is 16.43////- Macros#define ClearBit(x,y) x &=~y#define SetBit(x,y) x |=y#define ClearBitNo(x,y) x &=~_BV(y) #define SetState(x) SetBit(machineState, x)//- Defines#define DEBUG 1 // turns on (1) and off (0) output from debug* functions#define BAUD_RATE 38400 // Baud r ate for the Serial monitor #define NUMFRAMES 25 // Number of symbols in each "reel" or "slot". e.g three reels:|7|7|7|#define LINESPERFRAME 8 // each line corresponds to one row on the 8x8 dot matrix LED#define FRAME_DELAY 100 // milliseconds, controls the speed of the spinning reels#define NUMREELS 3 // the hardware (8x8 matricies) accomodates 4 reels, we're only using three now #define DEBOUNCE_TIME 1000 // microseconds (changed from 500 to 1000 to cut down on double press problem) #define BUTTON_DDR DDRD // this accomodates the button that starts the reels spinning#define BUTTON_PORT PORTD#define BUTTON_PIN PIND#define PCMSK_BUTTON PCMSK2#define PCIE_BUTTON PCIE2 #define BUTTON_SPIN_PIN DDD2 // the actual spin button#define BUTTON_SPIN_INT PCINT18#define BUTTON_SPIN_PORT PORTD2 #define NAV_DDR DDRC // this is for the buttons that control menu navigation on the 20x4 LCD#define NAV_PORT PORTC#define NAV_PIN PINC#define PCMSK_NAV PCMSK1#define PCIE_NAV PCIE1 #define NAV_UP_PIN DDC1 // Navigate up button#define NAV_UP_INT PCINT9#define NAV_UP_PORT PORTC1 #define NAV_DOWN_PIN DDC 2 // Navigate down button#define NAV_DOWN_INT PCINT10#define NAV_DOWN_PORT PORTC2 #define SELECT_PIN DDC3 // Select current menu item button#define SELECT_INT PCINT11#define SELECT_PORT PORTC3 #define BUZZER_DDR DDRB // This is for the slot machines piezo buzzer#define BUZZER_PORT PORTB#define BUZZER_PIN DDB3#define TONE_PIN 11 // Pin you have speaker/piezo connected to (TODO:be sure to include a 100ohm resistor).#define EVENT_NONE 0 // These are all of the various events that can occur in the machine#define EVENT_SPIN 1#define EVENT_SHOW_MENU 2 #define EVENT_SELECT 3#define EVENT_NAV_UP 4#define EVENT_NAV_DOWN 5#define EVENT_BACK 6#define EVENT_PLAY 10#define EVENT_BET 11#define EVENT_SETTINGS 12#define EVENT_VIEW_METRICS 13#define EVENT_RESET 14#define EVENT_HOLD 15#define STATE_IDLE B00000001 // These are the various states the machine can be in, not all are#define STATE_SPINNING B00000010 // mutually exclusive.#define STATE_AUTO B00000100 // This state is for automatically running the program to gather metrics.#define STATE_SHOW_MENU B00001000 // State we're in when showing the menu. Note you can spin and show menu // concurrently.#define MINIMUM_WAGER 5 // TODO:consider this something that can be changed via settings#define WAGER_INCREMENT 5 // TODO:consider this something that can be changed via settings#define ONE_SECOND 1000 // # milliseconds in one second. Used to control how long the siren sounds. #define SHIP_LOC 144 // Location of various symbols in the array of symbols maintained in SlotMachine.h#define ALIEN_1_LOC 152 // needed for animation#define ALIEN_2_LOC 160#define EEPROM_FREQ 10000 // Write to EEPROM every Nth play#define AUTO_MODE_MAX 1000000 // stop after this many plays in auto mode#define RED 1 // TODO:should we use an enum here? Must be a better way...#define GREEN 2#define BLUE 3#define PURPLE 4#define WHITE 5#define OFF 6#define MAX_NOTE 4978 // Maximum high tone in hertz. Used for siren.#define MIN_NOTE 31 // Minimum low tone in hertz. Used for siren.#define STARTING_CREDIT_BALANCE 500 // Number of credits you have at "factory reset".#define DEFAULT_HOLD 0 // default hold is zero, over time the machine pays out whatever is wagered#define NUM_LED_DATAIN 7#define NUM_LED_CLK 6#define NUM_LED_LOAD 5#define NUM_CHIP_COUNT 1#define MATRIX_LED_DATAIN 8#define MATRIX_LED_CLK 13#define MATRIX_LED_LOAD 12#define MATRIX_CHIP_COUNT 4#define LOW_INTENSITY 1 // dim#define HIGH_INTENSITY 10 // bright#define SIREN_FLASHES 1#define LCD_SCREEN_WIDTH 20#define LCD_SCREEN_HEIGHT 4#define CREDITS_I2C_SLAVE_ADDR 0x10 // I2C addresses#define LCD_I2C_ADDR 0x3F // LCD display w/ 4 lines#define BACKLIGHT_PIN 3#define En_pin 2#define Rw_pin 1#define Rs_pin 0#define D4_pin 4#define D5_pin 5#define D6_pin 6#define D7_pin 7#define MENU_SIZE 17#define MAIN_MENU_NUMBER 0#define MAIN_MENU_ELEMENTS 6char *mainMenu[] ={ "Play", "Bet", "Settings", "Metrics", "Reset", "Hold", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " " };#define B ET_MENU_NUMBER 1#define BET_MENU_ELEMENTS 3char *betMenu[] ={ "+5 credits:", // TODO:make this dynamic based on WAGER_INCREMENT "-5 credits:", "Back", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " " };#define SETTINGS_MENU_NUMBER 2#define SETTINGS_MENU_ELEMENTS 3#define SETTINGS_BACK_ITEM 2char *settingsMenu[] ={ "Auto/Manual", // TODO:fill out this menu with more cool options "Toggle Sound ", "Back ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " " };#define METRICS_MENU_NUMBER 3#define METRICS_MENU_ELEMENTS 15char *metricsMenu[METRICS_MENU_ELEMENTS];#define HOLD_MENU_NUMBER 4#define HOLD_MENU_ELEMENTS 3char *holdMenu[] ={ "+1 percent:", "-1 percent:", "Back", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " ", " " };int selectPos =0;int menuNumber =MAIN_MENU_NUMBER;int elements =MAIN_MENU_ELEMENTS;char *currentMenu[MENU_SIZE];LiquidCrystal_I2C lcd( LCD_I2C_ADDR, // Create the LCD display object for the 20x4 display En_pin, Rw_pin, Rs_pin, D4_pin, D5_pin, D6_pin, D7_pin );LedControl lc=LedControl( MATRIX_LED_DATAIN, // Create the LED display object for the 8x8 matrix MATRIX_LED_CLK, MATRIX_LED_LOAD, MATRIX_CHIP_COUNT ); // Pins:DIN,CLK,CS, # of chips connectedvolatile int reelArrayPos[NUMREELS];volatile byte machineState;volatile byte event =EVENT_NONE;volatile byte color =RED;#define ADC_READ_PIN 0 // we read the voltage from this floating pin to seed the random number generator#define RED_PIN 9 // Pin locations for the RGB LED#define GREEN_PIN 10#define BLUE_PIN 3#define NUM_NOTES 5 // The number of notes in the melody // EEProm address locations#define PAYEDOUT_ADDR 0x00 // 4 bytes#define WAGERED_ADDR 0x04 // 4 bytes#define PLAYED_ADDR 0x08 // 4 bytes#define TWO_MATCH_ADDR 0x12 // 4 bytes#define THREE_MATCH_ADDR 0x16 // 2 bytes#define SHIP_ONE_MATCH_ADDR 0x18 // 4 bytes#define SHIP_TWO_MATCH_ADDR 0x22 // 2 bytes#define SHIP_THREE_MATCH_ADDR 0x24 // 2 bytes#define EEPROM_WRITES_ADDR 0x34 // 4 bytes#define RESET_FLAG_ADDR 0x38 // 4 bytes#define CREDIT_BALANCE_ADDR 0x42 // 4 bytes#define HOLD_ADDR 0x46 // 2 bytesboolean sound =true;byte reelMatches =0; // per play variablesbyte shipMatches =0;unsigned long wagered =0; // amount wagered on a single spindouble owedExcess =0; // change, need to track this so hold is accurateunsigned long twoMatchCount =0; // 1 if two symbols matchunsigned int threeMatchCount =0; // 1 if three symbols matchunsigned long shipOneMatchCount =0; // 1 if there's one ship presentunsigned int shipTwoMatchCount =0; // 1 if there are two ships presentunsigned int shipThreeMatchCount =0; // 1 if there are three ships present (Jackpot!)unsigned long totalCalcs =0; // total plays only relavent in auto modesigned long startingCreditBalance; // the credit balance before spinningint increment =WAGER_INCREMENT;#define DISP_CREDIT_INCREMENT 1 // on the seven segment display, increment/decrement the balance by this value until the final value is reached. // lifetime variables (stored in EEprom) Reset sets most back to zerounsigned long storedPayedOut; // sum of all payoutsunsigned long storedWagered; // sum of all wagers (profit =payouts - wagers)unsigned long storedPlays; // the number of spinsunsigned long storedTwoMatchCount; // number of times two symbols have matchedunsigned int storedThreeMatchCount; // number of times three symbols have matchedunsigned long storedShipOneMatchCount; // number of times one ship has appearedunsigned int storedShipTwoMatchCount; // number of time two ships have appearedunsigned int storedShipThreeMatchCount; // number of times three ships have appeared (Jackpot!)unsigned long storedEEpromWrites; // number of times we've written to EEprom. 100,000 is the approximate maximumsigned long storedCreditBalance; // the credit balance.int storedHold =DEFAULT_HOLD; // the house advantage, in percent, usually between 1 and 15, 2 bytes volatile byte portdhistory =0b00000100; // default is high because of the pull-up, correct settingvolatile byte portchistory =0b00001110; // default is high because of the pull-up, correct setting //- Debugging Routines // These routines are helpful for debugging, I will leave them in for your use. // For sending output to the serial monitor. Set the baud rate in setup.void debug(String text) { if (DEBUG) { Serial.println(text); }}void debugNoLF(String text) { if (DEBUG) { Serial.print(text); }}void debugInt(signed int anInt) { if (DEBUG) { char myInt[10]; itoa(anInt,myInt,10); debug(myInt); }}void debugLong(signed long aLong) { if (DEBUG) { char myLong[10]; ltoa(aLong,myLong,10); debug(myLong); }}void debugDouble(double aDouble) { if (DEBUG) { char *myDouble =ftoa(aDouble); debug(myDouble); }}void debugMetric(const char myString[], signed int anInt) { if (DEBUG) { debugNoLF(myString);debugNoLF(F(":")); debugInt(anInt); Serial.print(F("\r\n")); }}void debugMetricLong(const char myString[], signed long aLong) { if (DEBUG) { debugNoLF(myString);debugNoLF(F(":")); debugLong(aLong); Serial.print(F("\r\n")); }}void debugStoredMetrics() { for (int i =0; i <11; i++) { debug(metricsMenu[i]); }}void debugMetricDouble(const char myString[], double aDouble) { if (DEBUG) { debugNoLF(myString);debugNoLF(F(":")); debugDouble(aDouble); Serial.print(F("\r\n")); }} // quick and dirty ftoa for legacy codechar *ftoa(double f) // from https://www.microchip.com/forums/m1020134.aspx{ static char buf[17]; char * cp =buf; unsigned long l, rem; if(f <0) { *cp++ ='-'; f =-f; } l =(unsigned long)f; f -=(double)l; rem =(unsigned long)(f * 1e6); sprintf(cp, "%lu.%10.10lu", l, rem); return buf;}//- All Other Functionsvoid beep() { // Beep and flash LED green unless STATE_AUTO setGreen(); if (sound) { BUZZER_PORT |=(1 < 0) { celebrateWin(reelMatches); } setupMetricsMenu(); } else if ((totalCalcs++%EEPROM_FREQ) ==0) { // EEPROM can be written ~100,000 times, storeMetrics(); displayCredits(); // displayCredits takes care of the sign on increment setupMetricsMenu(); debugStoredMetrics(); debugMetricDouble("owedExcess",owedExcess); // don't want to put owedExcess in metricsMenu because of global var space shortage if (totalCalcs>=AUTO_MODE_MAX) { // drop out of auto mode when threshold exceeded ClearBit(machineState, STATE_AUTO); SetState(STATE_IDLE); event =EVENT_NONE; } } ClearBit(machineState, STATE_SPINNING);}void spin() {//debug("spin()"); SetState(STATE_SPINNING); if (!(STATE_AUTO ==(machineState &STATE_AUTO))) { beep(); } zeroAllBalances(); byte reelsStopped[NUMREELS] ={0,0,0}; byte stopArrayPos[NUMREELS]; for (int reelNum =0; reelNum  0) { winnings =wagered * (THREE_SPACESHIP_PAYOUT - (THREE_SPACESHIP_PAYOUT * (storedHold/100.0))); // winnings are the amount wagered times the payout minus the hold. } else if (threeMatchCount> 0) { winnings =wagered * (THREE_SYMBOL_PAYOUT - (THREE_SYMBOL_PAYOUT * (storedHold/100.0))); } else if (shipTwoMatchCount> 0) { winnings =wagered * (TWO_SPACESHIP_PAYOUT - (TWO_SPACESHIP_PAYOUT * (storedHold/100.0))); } else if (shipOneMatchCount> 0) { winnings =wagered * (ONE_SPACESHIP_PAYOUT - (ONE_SPACESHIP_PAYOUT * (storedHold/100.0))); } else if (twoMatchCount> 0) { winnings =wagered * (TWO_SYMBOL_PAYOUT - (TWO_SYMBOL_PAYOUT * (storedHold/100.0))); } else { winnings =0; } signed long roundWinnings =(signed long) round(winnings); owedExcess +=winnings - roundWinnings; // owedExcess is the change; credits between -1 and 1. if (owedExcess>=1 || owedExcess <=-1) { // if we can pay out some excess int roundOwedExcess =(int) round(owedExcess); roundWinnings +=roundOwedExcess; // add the rounded portion to the winnings owedExcess -=roundOwedExcess; // subtract out what we added to continue to track the excess } roundWinnings -=wagered; // you pay for your bet whether you won or not! // winnings -=wagered; return roundWinnings;// return((signed long) round(winnings));}void calcStored(signed long winnings) { storedPayedOut +=winnings; storedWagered +=wagered; startingCreditBalance =storedCreditBalance; storedCreditBalance +=winnings; storedPlays +=1; // calcStored is called one time per play storedTwoMatchCount +=twoMatchCount; storedThreeMatchCount +=threeMatchCount; storedShipOneMatchCount +=shipOneMatchCount; storedShipTwoMatchCount +=shipTwoMatchCount; storedShipThreeMatchCount +=shipThreeMatchCount;}void storeMetrics() { beepAuto(); // so we know we're not hung in auto mode. updateStoredPayedOut(); updateStoredWagered(); updateStoredPlays(); updateStoredTwoMatchCount(); updateStoredThreeMatchCount(); updateStoredShipOneMatchCount(); updateStoredShipTwoMatchCount(); updateStoredShipThreeMatchCount(); storedEEpromWrites++; updateStoredEEpromWrites(); updateStoredCreditBalance(); updateStoredHold();}void displayCredits() {//debug("displayCredits()"); int xmitIncrement; if ((STATE_AUTO ==(machineState &STATE_AUTO))) { // display the credits here if we're in auto mode. xmitIncrement =abs(startingCreditBalance - storedCreditBalance); // we don't want the display slave to count up/down } else { xmitIncrement =DISP_CREDIT_INCREMENT; // set increment back to what it should be during manual play } Wire.beginTransmission(CREDITS_I2C_SLAVE_ADDR); Wire.write( startingCreditBalance &0xFF); Wire.write((startingCreditBalance &0xFF00)>> 8); Wire.write((startingCreditBalance &0xFF0000)>> 16); Wire.write((startingCreditBalance &0xFF000000)>> 24); // most sigificant byte sent last if (startingCreditBalance> storedCreditBalance) { // if the player lost, xmitIncrement *=-1; // flip the sign on increment so we count down } Wire.write( xmitIncrement &0xFF); Wire.write((xmitIncrement &0xFF00)>> 8); Wire.write( storedCreditBalance &0xFF); Wire.write((storedCreditBalance &0xFF00)>> 8); Wire.write((storedCreditBalance &0xFF0000)>> 16); Wire.write((storedCreditBalance &0xFF000000)>> 24); // most sigificant byte sent last byte error =Wire.endTransmission(); if (error==4) { debug(F("Unknown error at address")); // I've never seen this happen. } }bool allReelsStopped(byte reelsStopped[]) { byte sumStopped =0; for (int i; i  
SlotMachine.hC Header File 
 
const byte reel[] ={ // 0 star B10011001, //0 B01011010, B00111100, B11111111, B11111111, B00111100, B01011010, B10011001, // 1 one spot on dice B00000000, // 8 B00000000, B00000000, B00011000, B00011000, B00000000, B00000000, B00000000, // 2 three bars B11111111, // 16 B11111111, B00000000, B11111111, B11111111, B00000000, B11111111, B11111111, // 3 heart B01100110, // 24 B11111111, B11111111, B11111111, B11111111, B01111110, B00111100, B00011000, // 4 two spots on dice B00000000, // 32 B01100000, B01100000, B00000000, B00000000, B00000110, B00000110, B00000000, // 5 seven B00000000, // 40 B01111110, B01111110, B00001100, B00011000, B00111000, B00111000, B00000000, // 6 dollar sign B00011000, // 48 B00111100, B01011010, B00111000, B00011100, B01011010, B00111100, B00011000, // 7 three spots on dice B00000000, B01100000, B01100000, B00011000, B00011000, B00000110, B00000110, B00000000, // 8 inverse 9 spots, hashtag # B00100100, B00100100, B11111111, B00100100, B00100100, B11111111, B00100100, B00100100, // 9 one bar B00000000, B00000000, B00000000, B11111111, B11111111, B00000000, B00000000, B00000000, // 10 four on dice B00000000, B01100110, B01100110, B00000000, B00000000, B01100110, B01100110, B00000000, // 11 inverse seven B11111111, B10000001, B10000001, B11110011, B11100111, B11000111, B11000111, B11111111, // 12 9 spots B11011011, B11011011, B00000000, B11011011, B11011011, B00000000, B11011011, B11011011, // 13 five on dice B00000000, B01100110, B01100110, B00011000, B00011000, B01100110, B01100110, B00000000, // 14 two bars B00000000, B11111111, B11111111, B00000000, B00000000, B11111111, B11111111, B00000000, // 15 Alien 0 (120) B01000010, B00100100, B01111110, B11011011, B11111111, B11111111, B10100101, B00100100, // 16 smile face (128) B00000000, B00100100, B00000000, B00011000, B01000010, B01000010, B00111100, B00011000, // 17 6 on dice (136) B00000000, B11011011, B11011011, B00000000, B00000000, B11011011, B11011011, B00000000, // 18 SpaceShip (144) B00000000, B00000000, B00111100, B01111110, B10101011, B01111110, B00111100, B00000000, // 19 Alien 1 (152) B00011000, B00111100, B01111110, B11011011, B11111111, B00100100, B01011010, B10100101, // 20 Alien 2 (160) B00011000, B00111100, B01111110, B11011011, B11111111, B00100100, B01011010, B01000010, // 21 Alien 3 (168) B00000000, B10000001, B11111111, B11011011, B11111111, B01111110, B00100100, B01000010, // 22 one B00010000, B00110000, B00010000, B00010000, B00010000, B00010000, B00010000, B00111000, // 23 two B00111000, B01000100, B10000010, B00000100, B00001000, B00010000, B00100000, B11111110, // 24 three B11111111, // 192 B00000010, B00000100, B00011100, B00000010, B00000100, B00001000, B11100000};/************************************************* * Public Constants *************************************************/#define NOTE_B0 31#define NOTE_C1 33#define NOTE_CS1 35#define NOTE_D1 37#define NOTE_DS1 39#define NOTE_E1 41#define NOTE_F1 44#define NOTE_FS1 46#define NOTE_G1 49#define NOTE_GS1 52#define NOTE_A1 55#define NOTE_AS1 58#define NOTE_B1 62#define NOTE_C2 65#define NOTE_CS2 69#define NOTE_D2 73#define NOTE_DS2 78#define NOTE_E2 82#define NOTE_F2 87#define NOTE_FS2 93#define NOTE_G2 98#define NOTE_GS2 104#define NOTE_A2 110#define NOTE_AS2 117#define NOTE_B2 123#define NOTE_C3 131#define NOTE_CS3 139#define NOTE_D3 147#define NOTE_DS3 156#define NOTE_E3 165#define NOTE_F3 175#define NOTE_FS3 185#define NOTE_G3 196#define NOTE_GS3 208#define NOTE_A3 220#define NOTE_AS3 233#define NOTE_B3 247#define NOTE_C4 262#define NOTE_CS4 277#define NOTE_D4 294#define NOTE_DS4 311#define NOTE_E4 330#define NOTE_F4 349#define NOTE_FS4 370#define NOTE_G4 392#define NOTE_GS4 415#define NOTE_A4 440#define NOTE_AS4 466#define NOTE_B4 494#define NOTE_C5 523#define NOTE_CS5 554#define NOTE_D5 587#define NOTE_DS5 622#define NOTE_E5 659#define NOTE_F5 698 #define NOTE_FS5 740#define NOTE_G5 784#define NOTE_GS5 831#define NOTE_A5 880#define NOTE_AS5 932#define NOTE_B5 988#define NOTE_C6 1047 #define NOTE_CS6 1109#define NOTE_D6 1175#define NOTE_DS6 1245#define NOTE_E6 1319#define NOTE_F6 1397 #define NOTE_FS6 1480#define NOTE_G6 1568 #define NOTE_GS6 1661#define NOTE_A6 1760 #define NOTE_AS6 1865#define NOTE_B6 1976#define NOTE_C7 2093#define NOTE_CS7 2217#define NOTE_D7 2349#define NOTE_DS7 2489#define NOTE_E7 2637#define NOTE_F7 2794#define NOTE_FS7 2960#define NOTE_G7 3136#define NOTE_GS7 3322#define NOTE_A7 3520#define NOTE_AS7 3729#define NOTE_B7 3951#define NOTE_C8 4186#define NOTE_CS8 4435#define NOTE_D8 4699#define NOTE_DS8 4978
 
slotCreditsDisplaySlave.inoArduino 
 
/*slotCreditsDisplaySlave.ino Version:1.0 Date:2018/07/01 - 2018/07/29 Device:ATMega328P-PU @ 16mHz Language:C Purpose =======`The .purpose of this program is to function as an I2C slave responsible for displaying credits in a slot machine Known Defects =============- TODO ====- is 38400 an efficient baud rate for arduino running at 16mhz? - include a 100 ohm resistor with the piezo buzzer - is 100kHz the fastest setting we can accomodate w/ Wire library? Warnings ========- Suggestions ===========- Author ======- Copyright 2018, Daniel Murphy  License =======Daniel J. Murphy hereby disclaims all copyright interest in this program written by Daniel J. Murphy. This program is free software:you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or any later version. This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; даже без подразумеваемых гарантий ТОВАРНОЙ ПРИГОДНОСТИ или ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ. See the GNU General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU General Public License along with this program. If not, see . Libraries =========- https://github.com/wayoda/LedControl The Program ===========- Includes */#include #include "LedControl.h"#define BAUD_RATE 38400 #define CREDITS_SLAVE_ADDR 16 #define DISPLAY_DELAY 5#define DEBUG 1#define BUZZER_DDR DDRB#define BUZZER_PORT PORTB#define BUZZER_PIN DDB1#define TONE_PIN 9 // Pin you have speaker/piezo connected to (be sure to include a 100 ohm resistor).#define BEEP_LENGTH 100 // Now we need a LedControl to work with. // pin 12 is connected to the DataIn // pin 11 is connected to the CLK // pin 10 is connected to LOAD // We have only a single MAX72XX.LedControl lc=LedControl(12,11,10,1);static const int slaveAddress =CREDITS_SLAVE_ADDR; long volatile theCredits[10] ={0L,0L,0L,0L,0L,0L,0L,0L,0L,0L};signed long volatile displayedBalance =0;signed long volatile startingCreditBalance =0;signed long volatile endingCreditBalance;signed int volatile increment;boolean volatile updateDisplayFlag =false;void debug(String text) { if (DEBUG) { Serial.println(text); }}void debugNoLF(String text) { if (DEBUG) { Serial.print(text); }}void debugInt(signed int anInt) { if (DEBUG) { char myInt[10]; itoa(anInt,myInt,10); debug(myInt); }}void debugLong(signed long aLong) { if (DEBUG) { char myLong[10]; ltoa(aLong,myLong,10); debug(myLong); }}void debugMetric(const char myString[], signed int anInt) { if (DEBUG) { debugNoLF(myString);debugNoLF(":"); debugInt(anInt); Serial.print("\r\n"); }}void debugMetricLong(const char myString[], signed long aLong) { if (DEBUG) { debugNoLF(myString);debugNoLF(":"); debugLong(aLong); Serial.print("\r\n"); }}void beep() { BUZZER_PORT |=(1 < 

Схема

Close Encounters Slot Machine