Rainbow Interactive Bridge Minecraft Raspberry Pi Edition аркылуу курулсун: 11 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Кечээ мен 8 жашар жээнимди Raspberry Pi менен Minecraft ойноп жатканын көрдүм, андан кийин мен Minecraft-pi LED блокторунун долбоорун жасоо үчүн кодду колдонуп жатканымды түшүндүм. Minecraft Pi - бул Raspberry Pi микрокомпьютерин баштоонун эң сонун жолу, Minecraft Pi - бул Minecraftтин атайын жасалган версиясы, ал оюн тажрыйбасын жана реквизиттерин ыңгайлаштыруу үчүн өлүмгө дуушар кылуучу жөнөкөй Python API аркылуу оюн менен иштешүүгө мүмкүндүк берет!

Raspberry Pi менен Minecraft дүйнөсүндө жасай турган көптөгөн долбоорлор бар, бирок биз үчүн бул жетишсиз болчу, биз бир убакта татаал жана жаркылдаган нерсени издеп жүргөнбүз. Бул долбоордо биз бир нече Minecraft блокторуна кадам таштайбыз, блоктун идентификаторун аныктайбыз жана биз баскан конкреттүү блоктун түсүн аныктайбыз, түскө жараша биз интерактивдүү кадамдар оюнун түзүү үчүн RGB LEDибизди күйгүзөбүз!

Мен эффектке жетүү үчүн эки ыкманы колдоном, биринчиси аксессуарларды колдонуу, бул абдан башаламан болушу мүмкүн …; экинчиси CrowPi2ди колдонууда (көптөгөн сенсорлору бар компьютерди үйрөнүү, учурда Kickstarterде топтолгон: CrowPi2)

баштайлы жана мындай укмуштуудай долбоорду кантип архивдөө керек экенин көрөлү!

Жабдуулар

CrowPi2 азыр kickstarterде түз эфирде, CrowPi2 долбоору дээрлик 250 миң доллар чогултту.

Шилтемени басыңыз:

Метод1 Аксессуарларды колдонуу

1 -кадам: материалдар

● 1 х Raspberry Pi 4 модели В.

● 1 х TF картасы сүрөтү менен

● 1 x Raspberry Pi электр менен камсыздоо

● 1 x 10,1 дюймдук монитор

● Монитордун 1 х кубаты

● 1 x HDMI кабели

● 1 х клавиатура жана чычкан

● 1 х RGB жетеги (Жалпы катод)

● 4 x Jumpers (Аялдан аялга чейин)

2 -кадам: Туташуу диаграммасы

Чынында RGB түстүү LEDде үч жарык бар, алар кызыл, жашыл жана көк жарык. Бул үч жарыкты ар кандай интенсивдүү жарык чыгарууга көзөмөлдөңүз, жана аралашканда алар ар кандай түстөгү жарыкты чыгара алышат. Светодиоддук жарыктын төрт казыгы GND, R, G жана B болуп саналат. Мен колдонгон RGB LED жалпы катод жана Raspberry Pi менен байланыш төмөнкүчө:

RaspberryPi 4B (функция атында) RGB LED

GPIO0 1 RED

GPIO1 3 GREEN

GPIO2 4 КӨК

GND 2 GND

Экинчи сүрөт - аппараттык байланыш

3 -кадам: SPI үчүн конфигурациялоо

Биз RGBди көзөмөлдөө үчүн SPIди колдонушубуз керек болгондуктан, адегенде демейки боюнча өчүрүлгөн SPI интерфейсин иштетишибиз керек. Сиз SPI интерфейсин иштетүү үчүн төмөнкү кадамдарды аткарсаңыз болот:

Биринчиден, Desktop GUIди биринчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй Pi start MenupreferencesRaspberry Pi конфигурациясына баруу менен колдоно аласыз.

Экинчиден, "Интерфейстерге" өтүңүз жана SPIди иштетиңиз жана OK баскыла (экинчи сүрөт).

Акырында, өзгөртүүлөр күчүнө киришин камсыз кылуу үчүн Пиңизди өчүрүп күйгүзүңүз. Пи Баштоо Менюсун Тандалмаларды өчүрүү баскычын чыкылдатыңыз. Биз жөн гана кайра баштообуз керек болгондуктан, Reboot баскычын чыкылдатыңыз.

4 -кадам: Код

Биз питон кодубузду жазуудан баштайбыз, биринчиден, биз кодубузду Minecraft дүйнөсү менен интеграциялоо үчүн керек болгон бир нече китепканаларды импорттоодон баштайбыз. Андан кийин, биз убакыт китепканасын, атап айтканда, уйку деп аталган функцияны импорттойбуз. Уйку функциясы функцияны аткаруудан мурун белгилүү бир аралыкты күтүүгө мүмкүндүк берет. Акыркы, бирок жок дегенде, биз RPi. GPIO китепканасын импорттойбуз, бул бизге Raspberry Piдеги GPIOду башкарууга мүмкүндүк берет.

mcpi.minecraft импорттоо Minecraft убактысынан импорттук уйку импорту RPi. GPIO катары GPIO

Мына, биз китепканаларды импорттоо менен алектендик, эми аларды колдонууга убакыт келди! Биринчиден, Minecraft китепканасын колдонуу, биз питон скриптибизди Minecraft дүйнөсүнө туташтыргыбыз келет, муну MCPI китепканасынын init () функциясын иштетүү менен жасай алабыз, анан GPIO режимин коюп, эскертүүнү өчүрөбүз.

mc = Minecraft.create () GPIO.setmode (GPIO. BCM) GPIO.setwarnings (0)

Эми биз RGB түстөрүн өзгөртө алышыбыз үчүн кээ бир асан -үсөн түстөрүн он алтылыкта аныктайбыз.

АК = 0xFFFFFF КЫЗЫЛ = 0xFF0000 ОРАНЖ = 0xFF7F00 САРЫ = 0xFFFF00 ЖАШЫЛ = 0x00FF00 CYAN = 0x00FFFF КӨК = 0x0000FF КЫЗЫЛ = 0xFF00FF MAGENTA = 0xFF00

Андан кийин, биз мурунтан эле Minecraft блок тизмесинде аныкталган жүн блоктун түсүн жазуу үчүн кээ бир өзгөрмөлөрдү аныкташыбыз керек.

W_WHITE = 0 W_RED = 14 W_ORANGE = 1 W_YELLOW = 4 W_GREEN = 5 W_CYAN = 9 W_BLUE = 11 W_PURPLE = 10 W_MAGENTA = 2

Биз Minecraftтын жүн блогунун идентификатору 35. Эми, биз RGB жетеги үчүн пинди конфигурациялап, аларга орнотушубуз керек.

red_pin = 17 green_pin = 18 blue_pin = 27

GPIO.setup (red_pin, GPIO. OUT, баштапкы = 1) GPIO.setup (green_pin, GPIO. OUT, баштапкы = 1) GPIO.setup (blue_pin, GPIO. OUT, баштапкы = 1)

Андан кийин, PWMди ар бир пин үчүн орнотуңуз, PWMдин диапазону 0-100гө чейин экенин белгилеңиз. Бул жерде биз биринчи RGB түсүн акка (100, 100, 100) койдук.

кызыл = GPIO. PWM (red_pin, 100)

жашыл = GPIO. PWM (green_pin, 100) көк = GPIO. PWM (blue_pin, 100) red.start (100) green.start (100) blue.start (100)

Төмөндө RGB жетектеген түстү чечүү жана жарык кылуу үчүн колдонула турган эки функцияны түзүү керек! Белгилей кетүүчү нерсе, map2hüz () функциясы 255тен 100гө чейинки баалуулуктарды картага түшүрүү, буга чейин айтылгандай, PWM мааниси 0-100 болушу керек.

def map2hüz (маани): return int (маани * 100/255)

def set_color (color_code): # декоддоо red_value = color_code >> 16 & 0xFF green_value = color_code >> 8 & 0xFF blue_value = color_code >> 0 & 0xFF

# Картанын баалуулуктары red_value = карта2жүз (кызыл_маани) жашыл_баала = карта2жүз (жашыл_баа) көк_баа = карта2жүз (көк_баа)

# Жарык! red. ChangeDutyCycle (red_value) green. ChangeDutyCycle (green_value) blue. ChangeDutyCycle (blue_value)

Мыкты жасалды! Негизги программабызды баштоого убакыт келди, күтө туруңуз, негизги программанын алдында жүн блогунун түс кодун жазуу үчүн дагы бир өзгөрмөнү аныктоо керек:

last_data = 0 аракет: x, y, z = mc.player.getPos () mc.setBlocks (x, y, z, x+1, y, z+2, 35, 14) mc.setBlocks (x+2, y+1, z, x+3, y+1, z+2, 35, 11) mc.setBlocks (x+4, y+2, z, x+5, y+2, z+2, 35, 2) mc.setBlocks (x+6, y+3, z, x+7, y+3, z+2, 35, 5) mc.setBlocks (x+8, y+4, z, x+9, y+4, z+2, 35, 4) mc.setBlocks (x+10, y+5, z, x+11, y+5, z+2, 35, 10) mc.setBlocks (x+12, y+6, z, x+13, y+6, z+2, 35, 1) mc.setBlocks (x+14, y+5, z, x+15, y+5, z+2, 35, 10) mc.setBlocks (x+16, y+4, z, x+17, y+4, z+2, 35, 4) mc.setBlocks (x+18, y+3, z, x+19, y+3, z+2, 35, 5) mc.setBlocks (x+20, y+2, z, x+21, y+2, z+2, 35, 2) mc.setBlocks (x+22, y+1, z, x+23, y+1, z+2, 35, 11) mc.setBlocks (x+24, y, z, x+25, y, z+2, 35, 14) True: x, y, z = mc.player.getPos () # оюнчунун позициясы (x, y, z) block = mc.getBlockWithData (x, y-1, z) # block ID #print (block) if block.id == WOOL жана last_data! = Block.data: if block.data == W_RED: print ("Red!") Set_color (RED) if block.data == W_ORANGE: print ("Orange!") Set_color (ORANGE) if block.data == W_ САРЫ: басып чыгаруу ("Сары!") Set_color (САРЫ) эгер block.data == W_GREEN: print ("Green!") Set_color (GREEN) if block.data == W_CYAN: print ("Cyan!") Set_color (CYAN)) if block.data == W_BLUE: print ("Blue!") set_color (BLUE) if block.data == W_PURPLE: print ("Purple!") set_color (PURPLE) if block.data == W_MAGENTA: print (" Magenta! ") Set_color (MAGENTA) if block.data == W_WHITE: print (" White! ") Set_color (WHITE) last_data = block.data sleep (0.05) KeyboardInterruptден башка: GPIO.cleanup () өтүңүз

Негизги программа жогоруда көрсөтүлгөндөй, адегенде кээ бир түстүү жүн блокторун түзүү үчүн кээ бир буйруктарды колдонуу үчүн, андан кийин блоктордун идентификаторун жана анын түс кодун алуу үчүн оюнчунун абалын билишибиз керек. Блок маалыматын алгандан кийин, биз билдирмени колдонуп, плеердин астындагы блок жүндөн жасалган блок экенин жана анын түс коду бар -жогун аныктайбыз. Ооба болсо, жүндөн жасалган блоктун түсү кандай экенин карап көрүңүз жана set_color () функциясын чакырып, жүндөн жасалган блокко окшош RGB түсүн өзгөртүңүз.

Мындан тышкары, биз GPIO төөнөгүчтөрүнүн чыгарылышын тазалоо үчүн программадан чыккыбыз келгенде колдонуучунун үзгүлтүккө учуроосун кармоо үчүн try/except билдирүүсүн кошобуз.

Толук код тиркелет.

Молодец, көптөгөн аксессуарлар жана өтө татаал? Кабатыр болбоңуз, биздин CrowPi2 колдонуп жаткан ийкемдүү жана ыңгайлуураак боло турган долбоорго жетүүнүн экинчи ыкмасын көрөлү!

5 -кадам: Жыйынтык

Оюнду ачыңыз жана сценарийди иштетиңиз, натыйжасын жогорудагы видеодон көрөсүз

Андан кийин биз CrowPi2ди колдонуп, Rainbow интерактивдүү көпүрөсүн курабыз

6-кадам: CrowPi2-материалдарын колдонуу

● 1 x CrowPi2

7-кадам: CrowPi2- туташуу диаграммасын колдонуу

Кереги жок. CrowPi2де көптөгөн пайдалуу сенсорлор жана компоненттер бар (20дан ашык), мунун баары бир малина пи ноутбугунда жана STEM билим берүү платформасында, ал бизге бир нече долбоорлорду оңой жана эч кандай тер менен аткарууга мүмкүндүк берет! Бул учурда, биз CrowPi2де 8x8 RGB матрицалуу модулу болгон жагымдуу жана түстүү модулду колдонобуз, ал бизге 64 RGBди бир убакта башкарууга мүмкүндүк берет!

8-кадам: CrowPi2ди колдонуу- SPI үчүн конфигурациялоо

Кереги жок. CrowPi2 окуу системасы менен камтылган сүрөтү менен келет! Баары даярдалган, демек сиз түз программалай аласыз жана үйрөнө аласыз. Мындан тышкары, биздин CrowPi2 менен бул оңой жана буга чейин STEAM платформасы катары тактага кошулган.

9-кадам: CrowPi2ди колдонуу- Код

Эми биздин программаны баштоого убакыт келди! Биринчиден, Minecraft Pi Python китепканасы болгон MCPI китепканасы сыяктуу бир нече китепканаларды импорттоңуз, бул бизге Minecraft дүйнөсү менен интеграциялоо үчүн абдан жөнөкөй API колдонууга мүмкүндүк берет; убакыт китепканасы, бул бизге функцияны аткаруудан мурун белгилүү бир убакытты күтүү үчүн уйку функциясын берет; Raspi Pi GPIO казыктарын башкарууга мүмкүндүк берген RPi. GPIO китепканасы.

mcpi.minecraft импорттоо Minecraft убактысынан импорттук уйку импорту RPi. GPIO катары GPIO

Акыр -аягы, биз rpi_ws281x деп аталган китепкананы импорттойбуз, бул RGB Matrix китепканасы, китепкананын ичинде, биз LED тилкесинин объектин орнотуу үчүн PixelStrip жана Color үчүн RGB түс объектисин күйгүзүү үчүн колдоно турган көптөгөн функциялар бар. биздин RGB LED

rpi_ws281x импортунан PixelStrip, Color

Мына, биз китепканаларды импорттоо менен алектендик, эми аларды колдонууга убакыт келди! Ошол сыяктуу эле, биринчи нерсе - Minecraft китепканасын колдонуу, биз питон скриптибизди Minecraft дүйнөсүнө туташтыргыбыз келет, муну MCPI китепканасынын init функциясын колдонуу менен жасай алабыз:

mc = Minecraft.create ()

Азыр биз minecrat дүйнөсүндө операцияларды жасоону каалаган сайын, биз mc объектисин колдоно алабыз.

Кийинки кадам, биз RGB светодиоддорун көзөмөлдөө үчүн колдонула турган RGB LED матрицасынын классын аныктоо болуп калат, биз классты негизги конфигурациясы менен баштайбыз, мисалы, леддердин саны, пиндер, жарыктык ж.

Биз таза деп аталган функцияны түзөбүз, ал белгилүү бир түс менен азыраак "тазаланат", ошондой эле RGB LED объектисин биринчи жолу колдонууну каалайбыз.

класс RGB_Matrix:

def _init _ (өзүн):

# LED тилкесинин конфигурациясы:

self. LED_COUNT = 64 # LED пикселдеринин саны.

self. LED_PIN = 12 # GPIO пин пикселдерге туташкан (18 PWM колдонот!).

self. LED_FREQ_HZ = 800000 # LED сигналынын жыштыгы герцте (көбүнчө 800 кГц)

self. LED_DMA = 10 # сигналды генерациялоо үчүн DMA каналы (10 аракет кылыңыз)

self. LED_BRIGHTNESS = 10 # Эң караңгы үчүн 0 жана эң жарык үчүн 255ке коюңуз

self. LED_INVERT = False # True сигналды тескери буруш үчүн

self. LED_CHANNEL = 0 # GPIO 13, 19, 41, 45 же 53 үчүн '1' деп коюлган

# Жарык диоддорун ар кандай жолдор менен жандандыруучу функцияларды аныктаңыз. def таза (өзүн, тилкесин, түсүн):

# бир убакта бардык светодиоддорду аарчыңыз

i үчүн диапазондо (strip.numPixels ()):

strip.setPixelColor (i, түс)

strip.show ()

def run (өзүнчө):

# Тиешелүү конфигурация менен NeoPixel объектисин түзүңүз.

strip = PixelStrip (өзүн -өзү. LED_COUNT, өзүн -өзү. LED_PIN, self. LED_FREQ_HZ, self. LED_DMA, self. LED_INVERT, өзүн -өзү. LED_BRIGHTNESS, self. LED_CHANNEL)

аракет кыл:

кайтуу тилкеси

KeyboardInterruptдон башка:

# матрицалык LEDди үзгүлтүккө чейин тазалаңыз

өзүн -өзү тазалоо (тилке)

Жогоруда айтылгандарды аткаргандан кийин, биз ошол класстарды колдонууга жана биздин коддо колдоно турган объекттерди түзүүгө убакыт келди, адегенде биз мурда түзүлгөн классты колдонуп колдоно ала турган RGB LED матрицалык объектин түзөлү:

matrixObject = RGB_Matrix ()

Эми бул объектти RGB матрицасындагы жеке LEDлерибизди көзөмөлдөө үчүн колдоно турган активдүү LED тилкесин түзүү үчүн колдонолу:

тилке = matrixObject.run ()

Акыры бул тилкени иштетүү үчүн, биз акыркы функцияны иштетишибиз керек:

strip.begin ()

Minecraft API көптөгөн блокторду камтыйт, ар бир Minecraft блогунун өзүнүн идентификатору бар. Биздин мисалда биз Minecraft блокторунун бир бөлүгүн алып, кайсы түс аларга ылайыктуу экенин билүүгө аракет кылдык.

RGB кызыл, жашыл жана көк түстөрдү билдирет, ошондуктан бизге ар бири үчүн 0дөн 255ке чейинки 3 башка баалуулуктар керек болот, түстөр HEX же RGB болушу мүмкүн, биз мисал үчүн RGB форматын колдонуп жатабыз.

Minecraft Pi дүйнөсүндө кадимки блоктордун идентификаторлору жана атайын жүндөн жасалган блоктордун идентификаторлору бар, атайын жүн ID номери 35ке кирет, бирок ар кандай идентификаторлорго чейинки суб номерлери бар … Биз бул маселени кадимки блоктор үчүн 2 өзүнчө тизме түзүү менен чечебиз. жана атайын жүн блоктору үчүн бир тизме:

Биринчи тизме кадимки блоктор үчүн, мисалы 0 Air блогун билдирет, биз ага 0, 0, 0 түсүн коёбуз, ал бош же толук ак, качан оюнчу секирип же оюнда учуп баратканда RGB өчөт, 1 RGB түсү 128, 128, 128 жана башка менен айырмаланган блок …

#Радуга түстөрү

rainbow_colors = {

"0": Түс (0, 0, 0), "1": Түс (128, 128, 128), "2": Түс (0, 255, 0), "3": Түс (160, 82, 45), "4": Түсү (128, 128, 128), "22": Түс (0, 0, 255)

}

Төртүнчү жүн блоктору биз дагы ушундай кылабыз, бирок бардык блоктордун ID 35 экенин унутпоо керек, бул тизмеде биз блоктун подтиптерин аныктайбыз. Жүндүн ар кандай түрлөрү ар кандай түстөргө ээ, бирок алардын бардыгы жүн блоктору.

jun_colors = {

"6": Түс (255, 105, 180), "5": Түс (0, 255, 0), "4": Түс (255, 255, 0), "14": Түс (255, 0, 0), "2": Түс (255, 0, 255)

}

Эми биз негизги программабызды, класстарбызды жана функцияларыбызды аныктап бүткөндөн кийин, CrowPi2 RGB LED борттогу сенсор менен интеграциялоонун мезгили келди.

Негизги программа биз мурда аныктаган параметрлерди алат жана жабдыкка таасирин тийгизет.

Биз CrowPi2 RGB LEDин ар бир блокто Minecraft Pi ичинде жасаган кадамдарыбыздын негизинде аларды күйгүзүү үчүн колдонобуз, баштайлы!

Биз жасай турган биринчи нерсе - буйруктар менен кээ бир жүн блокторун түзүү жана бир аз убакытты түзүү, биз оюнду ойногонго чейин программанын иштешин камсыз кылуу.

Биз плеерден кээ бир маалыматтарды алышыбыз керек, биринчи кезекте player.getPos () командасын колдонуп, оюнчунун позициясын алуу үчүн, андан кийин биз азыр турган блокту алуу үчүн getBlockWithData () колдонобуз (y координаты -1 оюнчунун астында дегенди билдирет)

x, y, z = mc.player.getPos ()

mc.setBlocks (x, y, z, x+1, y, z+2, 35, 14)

mc.setBlocks (x+2, y+1, z, x+3, y+1, z+2, 35, 11)

mc.setBlocks (x+4, y+2, z, x+5, y+2, z+2, 35, 2)

mc.setBlocks (x+6, y+3, z, x+7, y+3, z+2, 35, 5)

mc.setBlocks (x+8, y+4, z, x+9, y+4, z+2, 35, 4)

mc.setBlocks (x+10, y+5, z, x+11, y+5, z+2, 35, 10)

mc.setBlocks (x+12, y+6, z, x+13, y+6, z+2, 35, 1)

mc.setBlocks (x+14, y+5, z, x+15, y+5, z+2, 35, 10)

mc.setBlocks (x+16, y+4, z, x+17, y+4, z+2, 35, 4)

mc.setBlocks (x+18, y+3, z, x+19, y+3, z+2, 35, 5)

mc.setBlocks (x+20, y+2, z, x+21, y+2, z+2, 35, 2)

mc.setBlocks (x+22, y+1, z, x+23, y+1, z+2, 35, 11)

mc.setBlocks (x+24, y, z, x+25, y, z+2, 35, 14)

чын болсо:

x, y, z = mc.player.getPos () # оюнчунун орду (x, y, z)

blockType, data = mc.getBlockWithData (x, y-1, z) # блок ID

басып чыгаруу (blockType)

Андан кийин, биз блоктун жүндөн жасалган блок экендигин текшеребиз, ID номери 35, эгерде бул болсо, сөздүктүн идентификаторуна негизделген блоктун түсү менен

if blockType == 35:

# ыңгайлаштырылган жүн түстөрү

matrixObject.clean (тилке, jun_colors [str (маалымат)])

Эгерде бул жүндөн жасалган блок болбосо, биз өзгөчө учурларды болтурбоо үчүн, блоктун учурда rainbow_colors сөздүгүндө экендигин текшеребиз, эгерде биз түсүн алып, RGB өзгөртүү менен уланта берсек.

if str (blockType) rainbow_colors:

басып чыгаруу (асан -үсөн түстөрү [str (blockType)])

matrixObject.clean (тилке, асан -үсөн түстөрү [str (blockType)])

уйку (0.5)

Сиз ар дайым көбүрөөк түстөрдү жана дагы блокторду колдоо үчүн rainbow_colorго көбүрөөк блокторду кошуп, кошо аласыз!

Perfect! Долбоорлорду аксессуарлардын жардамы менен аткаруу татаал, бирок CrowPi2 интегралдык схемасын колдонуу менен, иштер бир топ жеңилдейт! Андан тышкары, CrowPi2де 20дан ашык сенсорлор жана компоненттер бар, бул сиздин идеалдуу долбоорлоруңузга, ал тургай AI долбоорлоруна жетүүгө мүмкүндүк берет!

Төмөндө толук код:

10-кадам: CrowPi2ди колдонуунун натыйжасы

Оюнду ачыңыз жана сценарийди иштетиңиз, натыйжасын жогорудагы видеодон көрөсүз:

11-кадам: CrowPi2ди колдонуу- Андан ары

Эми биз CrowPi2 менен Minecraft оюнунда түстүү долбоорубузду бүтүрдүк. Оюнду ойноо үчүн CrowPi2деги башка сенсорлорду жана компоненттерди колдонууга аракет кылбай эле койсоңуз болот, мисалы, оюнчунун кыймылын көзөмөлдөө үчүн джойстик, RFID ар кандай NFC карталарына негизделген блокторду түзүү үчүн ж. Б. CrowPi2 менен укмуштуудай долбоорлор!

Эми, CrowPi2 Kickstarterде, сиз дагы жагымдуу баадан ырахат ала аласыз.

Kickstarter баракчасынын CrowPi2 шилтемесин тиркеңиз