Pumpktris - тетрис ашкабагы: 10 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Ким бул Хэллоуинде интерактивдүү ашкабак жесе, жүздөрүн жана шамдарын жылдыргысы келет? Сүйүктүү блок-стекинг оюнун 8x16 сеткада, бадалдын бетине оюп, LED менен жарык кылып, сабагын контролер катары колдонуңуз. Бул орточо өнүккөн долбоор жана Arduino чөйрөсүндө ширетүү жана программалоо тажрыйбасын талап кылат. Сиз органикалык заттар жана анын бардык мүнөздүү өзгөчөлүктөрү менен иштейсиз, андыктан өлчөөлөрдү сиз колдонгон ашкабакка ылайыкташтыруу керек болушу мүмкүн.

1 -кадам: Керектүү материалдар

Өзүңүздүн Pumpktrisти куруу үчүн төмөнкүлөр керек болот: Компоненттер

• 128 5мм янтарь диоддору (Мен муну Мусерден колдонгом) Ката же сыноолорду жабуу үчүн кошумча сатып алыңыз. Менде 140. Эмбер эң жакын салттуу джек-о-чырактын ичиндеги жалынга окшош, бирок сиз каалаган түстү колдоно аласыз.
• Arduino микроконтроллери
• 1/16 "Жылуулукту кыскартуучу түтүк (11 фут же 256 1/2" узун даана)
• Алынуучу туткасы бар аркаддык джойстик (бул SparkFunдан мага жакшы иштеген)
• 4 #6 нейлон гипсокартон казыктары Бул которгучтар менен эмес, терең жиптери бар бурамаларга окшош түрү
• Гипсокартон казыктары менен келген бирдей өлчөмдөгү жана типтеги 4 жарым дюймдук бурамалар. Анкерлер менен келгендер өтө узун болот.
• 6мм х 50мм болт (же өлчөмү сиздин джойстик туткаңызга ылайык келет)
• 6 мм бириктирүүчү гайка (же жогорудагы болтко дал келүү үчүн кандай гана өлчөм болбосун керек) Биригүүчү гайка кадимки гайкага окшош, бирок узундугу бир дюймга жакын жана эки болтту же сай кесилген таякты бириктирүү үчүн колдонулат.

Эң акырында, сизге 1 ашкабак керек болот. Сизге бирөө гана керек, бирок мен экөөнү сунуштайм, ошондо сизде бургулоо жана кесүү боюнча колдоно аласыз. Сиздин LED матрицаңыз бийиктиги болжол менен 4 "8" болгон аймакты камтыйт, андыктан сиз мүмкүн болушунча жылмакай жана тегиз аянтка ээ болгон ашкабакты каалайсыз, андыктан матрицаңыз өтө алыс эмес. Сиз көбүктөнгөн ашкабакты колдонсоңуз болот, бирок мунун сыйкыры кайда? Мен көбүк ашкабагына керектүү оюу ыкмалары менен сүйлөшө албайм. Куралдар жана керектелүүчү материалдар

• Кандооч
• Solder
• Сым кескичтер
• Сым тазалагычтар
• Power drill
• Hacksaw
• X-Acto бычагы
• 13/64 "бургу
• 1-1/8 "бургу
• 1/4 "көбүк өзөгү

2 -кадам: LED матрицасын куруу

Ар бир матрица 64 светодиод жана 128 даана зымдан жасалган. Ар бир матрица үчүн бардык зымдарды алдын ала кесүү жана сыйрып алуу эң оңой. 112ди 2,5 "бөлүктөргө бөлүп, ар бир учунан 1/4" сыйрып алыңыз. Калган 16 дюймду 12 дюймга кесип, эки учун сыйрыңыз. Зымдардын узундугун канчалык ырааттуу ала алсаңыз, куруу жана орнотуу ошончолук жеңил болот.

Сиз он сегиз сегменттүү ромашка чынжырларын куруудан баштайсыз-ар бири 7 кыска жана 1 узун зымдуу. Ар бир учун кийинки бөлүк менен кошуп бураңыз. Жарык диоддоруна зымдарды туташтыруу үчүн сизге LEDдерди кармап туруу үчүн прибор керек. 1/4 дюймдук көбүк өзөктүү тактайга жарым дюймдук аралыгы бар 8х8 сетканы тартыңыз, андан кийин ар бир кесилиште диаметри LEDдан бир аз кичирээк тешик жасоо үчүн авлды колдонуңуз. Сизде 64 тешик болот. Сиз бүтүрдүңүз. Үстүнкү катар тешиктерине 8 LED диодун коюңуз. Көбүктүү ядро светодиодго туура келет жана аларды бекем кармай алат. Светодиоддорду тегиздеңиз. Эки жолу текшериңиз, анткени эгер сиз бир ката кетирсеңиз, матрица иштебейт. Зымдарды туташтырууну жеңилдетүү үчүн ар бир анодду болжол менен 1/4 дюймга чейин кысыңыз жана аны ширетүү менен калайлаңыз. Жылытуучу 8 түтүктү 1/2 сегменттерге бөлүңүз. Түтүктүн бир бөлүгүн биринчи зым байланышынын үстүнө жылдырып, аны артка сүрүп коюңуз, ал ширектин ысыгына таасир этпейт, андан кийин зым туташуусун LED анодуна туташтырыңыз. Түтүктү муздагандан кийин туташуунун үстүнөн ылдый түшүрүңүз. Кийинки LEDге өтүңүз, трубанын бир бөлүгүндө жылдыруу, туташтырууну туташтыруу, анан түтүктү бириктиргичке түшүрүү процессин дагы жети жолу кайталаңыз. Баары бири -бирине туташкан сегиз светодиоддор, аларды джигден алып салыңыз жана дагы жети катар үчүн дагы кайталаңыз, ар бир светодиоддун аноддук коргошунга бардык байланыштарды кошкондугуңузга ишениңиз. анткени сиз бир эле учурда иштеп жатасыз. Бардык сегиз катар ширетилгенден кийин, мамычаларды бириктирүү жана матрицаны түзүү убактысы келди. Бардык LED сызыктарын өзүңүз жасаган жипке салыңыз. Узун зымды ошол бойдон сактаңыз Ар бир жиптин капталы. Ар бир светодиоддун катоддук коргошун биринчи тилкеде кесип, калайлаңыз umn, сиз жипти курган сыяктуу. Дагы бир зым чынжырын алып, аны светодиодго кошуу процессин кайталаңыз, бул жолу сиз аны 90 градуска туташтырган зымдардын биринчи топтомуна кошуп жатасыз. Узун зымды матрицанын бир жагында кармаңыз. Ар бир мамычаны бүтүргөнүңүздө, аны көбүктүү ядродон алып салыңыз жана кийинки тилкеге кирүү үчүн жолдон бүктөп коюңуз. Бүткөндөн кийин, сизде 8 LED жана 8 тилкеде кошулган 64 LED болот. Тилекке каршы, экинчи матрица үчүн процессти кайра кайталашыңыз керек. Эгер сизге тыныгуу керек болсо, коддун үстүндө иштөө үчүн 3, 4 жана 5 -кадамдарга өтүңүз, анан бул жерге кайтыңыз.

3 -кадам: LEDди көзөмөлдөө

Сиз жасаган LED матрицалары Adafruitтен келген Mini 8x8 LED Matrix рюкзактары тарабынан башкарылат. Ар бир контроллер сизге 64 LEDди Arduinoдон эки зым менен гана айдоого мүмкүндүк берет жана сиз ошол эле эки зымга бир нече контроллерди бириктире аласыз. LED Matrix рюкзагы менен келген көрсөтмөлөрдү аткарыңыз, 4-пин электр/маалымат/сааттын башына ширетүү үчүн. Андан кийин, аны менен кошо келген LED матрицасына ширетүүнүн ордуна, рюкзакка эки катар ургаачы аялдардын башын кошуңуз. Башына киргизилген мини LED матрицасын сайыңыз. Матрицаны нан тактасына сайыңыз жана аны төмөнкүдөй туташтырыңыз:

• Рюкзакта CLK пинин Arduinoдогу 5 аналогдук пинге туташтырыңыз.
• DAT пинин Arduinoдогу 4 аналогдук пинге туташтырыңыз.
• GND'ди Arduinoдогу жерге туташтыргычка туташтырыңыз.
• VCC+ туташуусун 5 в.

Adafruit LED рюкзак китепканасын жана Adafruit GFX китепканаларын жүктөп алып, ар бирин компьютериңиздин Arduino эскиз папкасындагы "китепканалар" папкасына көчүрүү аркылуу компьютериңизге орнотуңуз. "Matrix8x8" файлын Arduinoго жүктөңүз жана LED рюкзак иштеп жатканын текшериңиз. LED матрицасынын төөнөгүчтөрү аялдардын аталыштарында жакшы контакт түзбөшү мүмкүн, андыктан байланыш түзүү үчүн жана бардык катардын жана мамычалардын жарык болушуна уруксат берүү үчүн аны кыймылдатуу же жарым -жартылай алып салуу керек болушу мүмкүн. Процедураны экинчи LED рюкзагы менен кайталаңыз, бирок бул жолу рюкзакта A0 төшөмөлөрү аркылуу секиргичти ширетүү менен анын жаңы дарегин орнотушуңуз керек болот. "Matrix8x8" кодун кайра иштетиңиз, бирок "matrix.begin (0x70)" линиясын "matrix.begin (0x71)" кылып өзгөртүңүз, ошондо код жаңы LED рюкзакты чечет.

4 -кадам: Джойстикти туташтыруу

Сиздин джойстикте эки терминалы бар төрт өчүргүч болушу керек. Джойстикти оңго жылдырсаңыз, ал сол жактагы которгучту, ылдый жылдырганыңызда өйдөдөгү которгучту ж.б. Ар бир которгучтун бир терминалында 3 дюймдук зымды ширеткиле. Бул төрт зымдын тең башка учтарын бириктирип, 12 дюймдук зымга ширеткиле. Бул төрт өчүргүч үчүн жалпы негиз. 12 дюймдук зымды ар бир которгучтун калган терминалына туташтырыңыз, анан аларды төмөнкүдөй туташтырыңыз:

• Төмөнкү которгучту (өйдө көтөргөндө активдештирилген) Arduinoдогу 0 аналогдук пинге туташтырыңыз.
• Сол которгучту (оңго басканда активдештирилген) Arduinoдогу аналог 1 пинге туташтырыңыз.
• Ардуинодогу 2 -аналогдук пинге жогорку которгучту (ылдый басканда активдештирилген) туташтырыңыз.
• Оң которгучту (солго басканда активдештирилген) Arduinoдогу 3 аналогдук пинге туташтырыңыз.
• Жердин жалпы зымын Arduinoдогу жерге туташтыргычка туташтырыңыз.

5 -кадам: Оюнду программалоо

Тиркелген Pumpktris.ino.zipди жүктөп алыңыз, аны ачыңыз жана Arduino өнүктүрүү чөйрөсүндө файлды ачыңыз. Аны түзүңүз жана Arduinoго жүктөңүз. Эми сиз мурунку кадамда орноткон мини LED матрицасында ойной алышыңыз керек. Мен кодду мүмкүн болушунча комментарийлөөгө аракет кылдым, бирок бул жерде негизги процесстерге жалпы сереп: Фигураларды сүрөттөө Ар биринде 4 пикселден турган жети тетромино бар жана алардын ар биринде мүмкүн болгон төрт айлануу бар. Биз мунун баарын көп өлчөмдүү массивде сактайбыз: биринчи өлчөм жети формадан турат, экинчи өлчөм ар бир форма үчүн төрт айланууну камтыйт, үчүнчүсү X жана Y координаттарынан турган төрт пикселдик сүрөттөмөлөрдү камтыйт. Мисалы, бул "T" формасын сүрөттөйт:/ * T */ {/ * бурч 0 */ {{0, 1}, {1, 1}, {2, 1}, {1, 2}},/ * бурч 90 */ {{1, 0}, {1, 1}, {2, 1}, {1, 2}},/ * бурч 180 */ {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {2, 1}}, / * бурч 270 * / {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, 2}}}

Активдүү бөлүктү көзөмөлдөө Учурда ойнотулуп жаткан бөлүктү көзөмөлдөө үчүн, программа activePiece өзгөрмөсүн сактайт. Бул массивдин эң жогорку деңгээлиндеги активдүү форманын индекси. Ал ошондой эле учурдагы айлануунун индексин камтыган айлануу өзгөрмөсүн сактайт. XOffset өзгөрмөсү ар бир бөлүктүн канчалык солго же оңго (0-7) кеткенин көзөмөлдөйт, ал эми yOffset тактанын канчалык ылдый (0-15) түшкөнүн көзөмөлдөйт. Активдүү бөлүктү тартуу үчүн программа тандалган бөлүктүн учурдагы айлануусунан тартылган ар бир пикселдин X жана Y координаттарына X жана Y офсет баалуулуктарын кошот. даана, ар бир байт бир катарды билдирет. Мисалы, төмөнкү массив төмөнкү эки катардын борборунда отурган L формасын билдирет (акыркы эки байттагы 1лер менен көрсөтүлгөндөй): байт sampleGrid [16] = {B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00100000, B00111000}; Кагылышууну аныктоо Активдүү бөлүктү жылдыруу аракети жасалганда, программа алгач жаңы позицияны белгиленген бөлүктөрдүн массивине каршы текшерет. Эгерде эч кандай кагылышуулар болбосо, кыймылга уруксат берилет жана матрица кайра тартылат. Эгерде солго, оңго же бурулууга аракет кылып жатканда кагылышуу аныкталса, бул аракетке тыюу салынат. Эгерде бир бөлүктү түшүрүүгө аракет кылып жатканда кагылышуу аныкталса, анда бөлүк өз ордунда калат жана туруктуу пикселдердин катарына кошулат. Автоматтык түрдө бөлүктөрдү түшүрүү Оюндун темпи gravityTrigger жана stepCounter өзгөрмөлөрү тарабынан көзөмөлдөнөт. Программанын ар бир цикли stepCounterди көбөйтөт жана stepCounter гравитиядагы сакталган санга жеткенде, ал активдүү бөлүктү бир баскычка түшүрөт. Оюн алга жылган сайын, gravityTrigger активдүү бөлүгү программанын ар бир циклине түшүп калганга чейин улам -улам түшөт. Ар бир активдүү бөлүк торго бекитилгенде программа толук байттарды/саптарды текшерет (B11111111). Эгерде ал кандайдыр бир нерсени тапса, анда аларды үч жолу өчүрүп -күйгүзөт, андан кийин аларды алып салат жана боштукту толтуруу үчүн жогорудагы саптарды түшүрөт. "matrixTop.setRotation (1)" саптарына өткөн маани; жана/же "matrixBottom.setRotation (1);" "setup ()" циклинде. Эгерде бөлүктөр туура эмес матрицадан башталса, анда ар бир матрицанын физикалык ордун алмаштырыңыз же "matrixTop.begin (0x70)" деп жарыяланган даректерди артка кайтарыңыз; жана "matrixBottom.begin (0x71);" "setup ()" циклинин саптары. Эгерде кээ бир саптар же мамычалар күйбөсө, анда аялдардын баштарындагы мини LED матрицасын кыймылдатыңыз. Алар жакшы байланыш түзбөшү мүмкүн.

6 -кадам: Сиздин LED матрицаңызды туташтыруу

Бардык коддор жана башкаруу элементтери мини LED матрицалары менен иштөө катары текшерилгенде, өзүңүздү өзүңүз эритип алган чоң LED матрицаларын туташтырууга убакыт келди.

Сиз ар бир зымды матрицалык рюкзактын башына жеке сайып койсоңуз болот, бирок, балким, сиз көп түйүп жана ажыратып жатасыз, бул чыныгы түйшүккө алып келиши мүмкүн. Тескерисинче, ар бир зымды эркектин баш тилкесине кошуп, матрицанын рюкзагына сайгыңыз келет. Мен башкы тилкелерди прототипдөөчү тактага орноттум, ошондо мен баардык 16 төөнөгүчтү бириктирип, ажыратып койчумун. 1-4-саптар матрицалык рюкзакта 1-4-төөнөгүчтөргө туташат (төөнөгүчтүн номери 4-пин электр/жер/маалымат/саат төөнөгүчтөрү менен рюкзакты ылдый карап жатканыңызда сол жактын жогору жагында башталат). 1-4-мамычалар 5-8-казыктарга туташат. PIN коду оролот, ошондо пин 9 оң жактагы оң жагында болот. 5-8-катарлар 12-9-казыктарга, 5-8-мамычалар 16-13-казыктарга туташат. Көбүрөөк түшүнүк үчүн диаграмманы караңыз. Ар бир матрицаны баштыкка салып, 4 -кадамдагы мини LED матрицалары үчүн жасаган "matrix8x8" программасын иштетиңиз. Эгерде ар бири иштесе, анда оюн программасын жүктөй аласыз. Эгер ал иштебесе, чоң LED матрицанын саптары жана мамылары рюкзактын туура казыктарына сайылганын текшериңиз. LED матрицасын монтаждоо үчүн жараткан көбүк ядросуна орнотуу, бүт системаны сыноону жеңилдетет.

7 -кадам: Ашкабакты оюу

Электроникаңыздын баары иштей электе ашкабакка оюп жасабаңыз. Оюп жасалган ашкабактын сактоо мөөнөтү чектелүү, эгер сиз аны биринчи оюп, анан электроникада 2 күн өткөрсөңүз, бул эки күнгө созулган оюн-зоок.

Сиздин LED панели өтө алыс оролуп калбашы үчүн ашкабактын эң жалпак тарабын табыңыз, андан кийин карама -каршы жагындагы оюкту кесип алыңыз. Берешен бол; сизге колуңузду иштетүү үчүн орун керек болот. Сиз чокусун кадимки ашкабактай кесип салбайсыз, анткени аны джойстик үчүн бүтүн бойдон калтыруу керек. Ашкабак менен электроника эң жакшы достор эмес, андыктан ичин жакшылап тазалаңыз. Эң жакшы көрүнгөн Pumpktris үчүн сиз LED диодунун түз жана ашкабак менен шайкеш келишин каалайсыз. PDF 8x16 аралыгы менен тиркелет, жарым дюймдук. Муну басып чыгарыңыз (же өзүңүздүн интервалыңыз менен өзүңүз жасаңыз), четтерин кесип, ашкабактын маңдайына скотч менен жабыңыз. Бул түз жана өйдө экенин тактаңыз. Мык, тиш чукугуч же башка ушул сыяктуу курал менен кагазда белгиленген ар бир LEDдин ортосуна пилоттук тешикти тыккыла. Кагаз аркылуу түз бургулоо сунушталбайт, анткени ал жылып кетиши мүмкүн. Бардык пилоттук тешиктер тешилгенден кийин, кагаз шаблонун алып салыңыз жана ар бир тешикти бургулоо үчүн 13/64 дюймдук разрядды колдонуңуз. Бургуну ашкабактын бетине перпендикуляр түздөбөңүз! Эгер сиз муну кылсаңыз, ашкабактын ийрилиги сыртынан жарым дюймдук тешиктерди ички бөлүгүнө алып келиши мүмкүн жана LEDди киргизүү кыйын болот. Анын ордуна бардык тешиктерди параллелдүү кармаганга аракет кылыңыз. Бардык тешиктер бургуланганда, ар бир тешиктин тегерегиндеги төрт бурчтуу "пикселди" кесүү үчүн X-Acto бычагыңызды колдонуңуз. Бычакты ар бир тешиктин ортосуна буруп, пикселдердин ортосунда болжол менен 1/8 "калтырыңыз. Мен практикалык ашкабак сатып алууну жана аны бургулоо жана пиксел оймо техникаңызды өркүндөтүү үчүн колдонууну сунуштайм. Даяр продукт үчүн тапкан кемчиликсиз ашкабакты бузуп алуу мүмкүнчүлүгүнө ээ боло электе, аны ошол жерде үйрөнүңүз.

8 -кадам: Сабактын джойстикке орнотулушу

Эми сабакты оюнду көзөмөлдөө үчүн джойстик катары колдонууга ылайыкташтырасыз.

Сабакты мүмкүн болушунча базага жакын кесип алыңыз. Эгерде кесүү жылмакай жана таза болбосо, тегиздөө үчүн тегиздөөчү блокту колдонуңуз. 1-1/8 тешикти түз сабактын түбүнөн жана ашкабакка бургулаңыз. Джойстиктин шарын бурап, валды ашкабактын ичинен тешиктин ортосуна тегиздеңиз. джойстик ашкабактын маңдайкы бети менен төрт бурчтуу-сиз ойноп жатканда бурчта эмес, кесимдерди жылдыруу үчүн солго жана оңго түрткүңүз келет. Ал борборлоштурулган жана төрт бурчтуу болгондо, мык же тиш чукугуч менен ичке тешиктерди чукуңуз джойстиктин базасындагы орнотуу тешиктеринин үстүндөгү ашкабак. Джойстикти алып салыңыз. Сым кескичтериңиз менен кургак дубалдын казыктарынын кеңейген учтарын ашкабактын терисинин калыңдыгынан кыскараак кылып кесип алыңыз. Кийинки бөлүктүн чоо -жайы сиз сатып алган джойстикке жараша болот. Мен SparkFunдан колдонгон доптун туткасы үчүн 6мм тиркемеси бар болчу, ал сабы менен алмаштырылат. Эгерде сиздин джойстик башка болсо, гайкалар менен болтторго туура келген өлчөмдө колдонуңуз сабактын ортосуна жана 13/64 дюймдук бургулоо (сиз LED тешиктери үчүн колдонулган өлчөмгө, кокусунан) бир дюймга жакын түз сабына. Бул болт бурамаларынын тешикке тыгыз жабылганын текшерүү үчүн, ашкабагыңыздын практикасын текшерүү үчүн жакшы кадам болмок. 6 мм х 50 мм болттун башын темир тактай менен кесип алыңыз. Бураманын кесилген учуна жакын жиптерге эпоксид же жыгач желимин салып, сабына сайыңыз. Сиз анын бир дюймуна же андан бир сантиметрине чейин каалайсыз. 6мм кошкуч гайканы джойстиктин валына сайыңыз, бирок джойстикти азырынча ашкабакка орнотпоңуз.

9 -кадам: LED жана джойстикти жайгаштыруу

Ашкабактын ичинен, диоддорду катарынан тешиктерине салыңыз, алардын негиздери ашкабактын ички бетине төп келгенге чейин. Баары ордунда болгондо, бамбуктан жасалган шишти колдонуп, аларды алдыга карай тереңирээк түртүңүз. Мен алардын алдыңкы четин сырткы беттин 1/4 " - 3/8" жагында отуруп калтырдым. Эгерде алар жер үстүнөн өтө алыс болсо, анда жарык ашкабактын этине төгүлөт жана ар бир пиксель анча айырмаланбайт.

Джойстиктин үстүнө полиэтилен пленкасынын катмарын кошуп, валдын өзү тешип өтөт. Бул, жок эле дегенде, нымдын ичине киришинен сактайт. Джойстикти 1/2 бурамалар менен гипсокартон казыктарына бекиткиле. Анкерлер менен келген бурамалар өтө узун болот жана ашкабактан өтөт.

10 -кадам: Оюн ойноо

Ашкабактын түбүнө идишти же пластикалык тамак -аш сактоочу контейнерди салыңыз. Ардуиного кубат булагын сайыңыз. Эми өзүңүзгө бир аз Pumpktris ойноңуз! Андан ары изилдөө үчүн идеялар Джойстикти ашкабактын үстүнө LED менен орнотуунун ордуна, алыскы ашкабакты зымсыз же жүзүм сабагына окшоштурулган кабель менен колдонсоңуз болот. Оюндун ордуна, сиз джек-о-фонарыңызда жылдыруучу билдирүүлөрдү көрсөтө аласыз. Сиз матрицаны капталга (16 туурасынан 8ге бийик) орнотуп, же бир гана матрицаны колдонууну каалашыңыз мүмкүн. Сөзсүз ажыроо Сиздин ашкабак акыры чирип, көктү жана кычыткыны чыга баштайт. Бул сиздин ден соолугуңуз үчүн коркунучтуу жана электроникаңыздын бузулушуна алып келиши мүмкүн. Ашкабактын үстүндө же ичинде кандайдыр бир өсүш болгондо, бардык электроникаңызды алып салсаңыз жакшы болот, андыктан аларды кийин Haz-Mat тазалоосун талап кылбастан кайра колдоно аласыз.

Хэллоуин декорациясы сынагынын экинчи сыйлыгы