Mastermind Star Wars With Arduino MEGA: 5 Steps (with Pictures)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Toto jsou nepříznivé časy pro vzpouru. Přestože byla Hvězda smrti zničena, imperiální vojáci používají bezplatný hardware a Arduino jako tajnou zbraň.

To je výhoda bezplatných technologií, které může používat kdokoli (ať už dobrý nebo špatný).

Ve skryté základně umístěné na planetě Anoat staví 3D tiskárnu schopnou replikovat Imperial Destroyer.

Jediným řešením, jak Impérium porazit, je to, že skupina rebelů pod velením Luka Skycuartiellese a Obi-Wana Banziho porazí císařská vojska a získá klíč, který umožní přístup k plánům na zničení tajné zbraně.

Tento klíč se skládá ze 4 barev a máte 10 pokusů o jeho rozluštění. Existují pouze čtyři pravidla:

1. Barvy lze opakovat
2. Bílé světlo znamená, že jste trefili správnou barvu a pozici
3. Fialové světlo naznačuje, že jste trefili barvu, ale ne pozici
4. Pokud není světlo, neuhodli jste barvu ani polohu.

Musíte si pospíšit, protože v opačném extrému se zlý Darth Ballmer pokusí získat klíč před vámi. V takovém případě nebudete moci zjistit, co to je, a nebudete mít přístup k plánům tajné zbraně. Vaše mise se nezdařila.

Malý Padawane, nechť vás síla provází při rozluštění klíče, a tak může zachránit Galaxii.

Krok 1: Materiál

Materiál potřebný k výrobě Mastermind Star Wars s Arduinem je rozdělen na tři části.

• Truhlářství a papírnictví pro realizaci bydlení
• Komponenty, kabely a Arduino pro veškerou elektroniku
• Nástroje

Začněme tesařstvím. Je zapotřebí následující materiál:

• 2 x MDF desky o rozměrech 90x60
• 1 x list zeleninového papíru

V elektronické části je zapotřebí následující materiál:

• 1 x NeoPixel Strip 5 metrů
• 1 x Arduino MEGA
• 1 x kondenzátor 100 µF
• 4 x odpor 470 Ω
• 5 x černé tlačítko
• 5 x bílé tlačítko
• 1 x napájení 5V-5A
• 1 x napájení 5V-2A

Nakonec jsme v nástrojové části použili následující:

• Silikonová pistole horká
• Laserové CNC de MxN
• Elektrická svářečka
• Svářečský plech

Krok 2: Design

Jednou z nejdůležitějších částí tohoto projektu je návrh bydlení. Skládá se ze 3 kusů řezaných laserovou řezačkou.

Základna je převzata z kusu 90x60 v MDF. Vezměte v úvahu rozměry materiálu, protože budete potřebovat dostatečně velký laserový řezač.

Soubor SVG najdete na konci tohoto kroku.

Horní kryt je ten, který obsahuje tematické kresby Hvězdných válek a také otvory pro tlačítka a pixely.

Má stejný tvar jako základna.

Boční stěny byly vyrobeny pomocí laserové řezací techniky zvané zářez. Díky tomu je materiál pružný. Pro umístění stěn byly některé kusy navrženy tak, aby sloužily jako vodítko.

Nakonec má každá matice NeoPixel mřížku, kde jsou na jedné straně fixovány NeoPixel a na druhé straně je upevněn rostlinný papír, který rozptyluje světlo NeoPixelu. Zde máte všechny soubory SVG, abyste je mohli řezat a vyrábět sami.

Krok 3: Elektronická montáž

První fází montáže elektroniky bylo rozřezání pásu 5 metrů NeoPixelu na 8 pásů po 10 pixelech a 4 samostatných pixelech pro každého hráče. Celkem 84 pixelů na hráče. Na jedné straně je sestaveno 10 pásů, po nichž následuje další, a ponechává dostatek kabelu, aby každý pás mohl být rovnoběžný s několika milimetry. Tato matice pixelů bude sloužit k zobrazení každé hry a výsledku. 4 pixely ukazují čtyři barvy klíče a další čtyři pixely ukazují výsledek. Připomínám, že v důsledku toho musíme:

• Pokud je pixel bílý, má úspěšnou pozici a barvu.
• Pokud je pixel fialový, je barva správná, ale ne poloha.
• Pokud je pixel vypnutý, není ani barva ani poloha správná.

Jednou z chyb, které jsme udělali, je napájecí kabeláž a GND. Mohlo to být jednodušší, ale později jsme si to uvědomili. Datový kabel musí dodržovat pořadí, protože číslování pixelů jde zdola nahoru.

Na druhé straně máme 4 oddělené pixely, které je třeba mezi nimi propojit. Tyto pixely nám ukážou barvu, kterou vybíráme pomocí tlačítek.

Sériově je ke každému pásku připojen odpor 470Ω k ochraně dat. Datový kabel každého pásu pixelů je připojen k digitálnímu kolíku. Piny vybrané v Arduino MEGA jsou 6, 7, 8 a 9.

Například 6 a 7 jsou pro hráče 1 a 8 a 9 pro hráče 2.

Tlačítka, která jsme použili, jsou typickými tlačítky arkádových automatů. Mysleli jsme si, že budou vypadat dobře, a tak to bylo.

Lze použít i jiná tlačítka, ale je třeba vzít v úvahu, že pokud jsou menší nebo větší, musí být soubor DXF před řezáním pomocí laserového CNC upraven.

Pro rozlišení hráčů jsou některá tlačítka bílá a jiná černá.

Každý hráč má 4 tlačítka nahoru a 1 tlačítko dolů. Čtyři horní tlačítka slouží k výběru barvy každé pozice klíče.

Spodní tlačítko slouží k ověření, to znamená, že odešle klíč, aby se objevil v pixelové matici s příslušným ověřením, zda byla barva a pozice úspěšné.

Před sestavením všeho jsme všechny kabely pájili. Budete tedy potřebovat hodně kabelu. To bude záviset na velikosti hry. V našem případě to bylo docela velké.

Například můžete použít ethernetový kabel k jeho otevření a odebrání interních kabelů. Je to dobré řešení. Zkuste je mít co nejvíce uspořádané, protože pak bude nutné provést spojení s Arduino MEGA, jak vidíte na elektrickém schématu.

Jakmile jste všichni vojáci, než to namontujete, musíte to vyzkoušet. Je testován, protože když je nainstalován v krytu, bude přilepený horkým silikonem a pokud selže, bude to komplikované, pak jej sundejte. Pro umístění pixelových matic byla navržena mřížka se stejnými rozměry jako mřížka víka, kde jsou na jedné straně pixely přilepené a na druhé straně rostlinný papír.

Tento papír rozptyluje světlo každého pixelu, což dává mnohem krásnější efekt. Potom se tato struktura přilepí k horní části uvnitř. Je to trochu komplikované, ale s opatrností je dosaženo dobrého výsledku.

Krmení bylo poněkud komplikované. V zásadě a při pohledu na schéma jsme používali pouze jednu nabíječku. Po prvních testech a spotřebě NeoPixel jsme však viděli, že to bude vyžadovat dvě nabíječky.

Každý pixel může spotřebovat maximálně 60 mA. Pokud vynásobíme 168 pixely, získáte spotřebu asi 10 A.

I když to by bylo v nejhorším případě. V programování jsme již vzali v úvahu ne maximalizovat intenzitu NeoPixelu.

Nedosáhneme tedy ani 50%, s 5V a 5A nabíječkou je víc než dost.

Na druhou stranu má Arduino MEGA samostatnou nabíječku, kterou lze připojit přes konektor jack nebo přes USB port. Jedním z možných vylepšení by bylo mít jedinou nabíječku pro celý systém.

Krok 4: Programování her

Programování bylo provedeno pomocí dvou knihoven: OneButton a Adafruit_NeoPixel.

Knihovna OneButton umožňuje ovládat tlačítka jednoduchým způsobem s přerušením.

Knihovna Adafruit_NeoPixel nám umožnila ovládat proužek NeoPixel velmi jednoduchým způsobem.

Programování je založeno na různých stavech, ve kterých může být softwarový program:

Spuštění hry. Stav = 0

V tomto stavu je hra spuštěna a u obou hráčů je sled světel, což naznačuje, že hra začíná. Během tohoto stavu tlačítka nereagují.

Počáteční stav. Stav = 1

V počátečním stavu počkejte, až jeden ze dvou hráčů dvakrát klikne na potvrzovací tlačítko (páté tlačítko). Tato akce umožní spuštění hry.

Příprava hry. Stav = 2

Ve stavu přípravy hry se resetují všechny proměnné a spustí se náhodný výběr barev pro klíč.

Stav hry = 3

Ve stavu 3 hra začíná. Každý hráč si pomocí tlačítek vybere klíč a potvrdí jej kliknutím na potvrzovací tlačítko. Tento stav může skončit dvěma způsoby: když hráč objeví klíč nebo když dva hráči spotřebují 10 pokusů, které mají.

Jeden vítězný stát = 4

Pokud hráč vyhraje, na jeho hrací ploše se zobrazí zelený šek a výherní kombinace a červený kříž na poraženém.

Vázaná hra. Stav = 5

V případě nerozhodného výsledku není na žádné desce nic zobrazeno a výherní kombinace na deskách obou hráčů.

Ať už je ve hře vítěz nebo remíza, dalším stavem bude počáteční stav, který čeká na dvojité kliknutí.

Veškerý kód najdete níže. Jediné, co je ve španělštině:)

Krok 5: Testování a vylepšení

Hra je testována hraním. Ve výše uvedeném videu můžete vidět kompletní hru.

Odtud můžeme myslet na několik vylepšení, která lze přidat k Mastermind Star Wars s Arduinem.

Dále je vyjmenuji.

• Aby bylo možné hrát střídavě s celkem 10 pokusy pro dva hráče. Když hráč zkusí klíč, druhý hráč hru uvidí.
• Individuální herní režim, takže může hrát pouze jedna osoba.
• Režim každý svým klíčem.
• Zahrnout OLED obrazovku.
• Na vše použijte jedinou nabíječku.
• Připojte se k NodeMCU ESP8266

Jsem si jistý, že mnoho lidí přijde s mnoha vylepšeními. Čekám na komentáře níže.

A síla může být s vámi.