Permainan Arduino Paparan LED Dalam Talian: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

aka Sistem Permainan Paparan Tangga LED.

Attiny-85 dilengkapi dengan perkakasan dan perisian untuk memainkan permainan "video" yang penuh aksi, pada paparan LED sebaris.

Ia mempunyai paparan tangga 12 LED multiplexed, dan menyokong hingga 6 input input dan output audio pilihan.

Ini penuh dengan 4 permainan keterampilan, dengan beberapa tingkat kesulitan dan beberapa variasi (dikemas kini menjadi 16 permainan, ketika digunakan dengan ATMega MCU).

[Video]

Langkah 1: Komponen Utama

Saya membina projek saya secara modular (dua perhimpunan berasingan). Sub-pemasangan Paparan utama; yang boleh digunakan dengan sendirinya. Dan sub-pemasangan input Butang. Dengan cara itu saya dapat menggunakan butang atau unit paparan lagi dalam projek lain. Ini juga membolehkan pilihan pemasangan fleksibel.

Saya juga membawa garis kawalan ke pin-header untuk pemasangan tangga LED sehingga saya dapat menggunakan Arduino Nano (atau Uno), untuk mengembangkan perisian untuknya dan juga menggunakannya dalam projek lain. Digispark tidak berfungsi kerana komponen lain di papan litarnya.

Saya memilih untuk menggunakan penugasan pin yang sama untuk tangga LED seperti sebelumnya yang dapat disusun untuk memudahkan mereka yang sudah mempunyai implementasi perkakasan untuk menggunakan perisian dalam instruksinya ini, walaupun saya tidak menemui tugas yang dibuat untuk logik yang paling jelas di perisian.

Dua garisan antara modul adalah PB4 dan ground. Oleh kerana semua yang terdapat pada pemasangan berbilang butang adalah resis dan suis sehingga tidak bergantung pada polaritas, dan membalikkan sambungan tidak penting.

Dengan sokongan lebih banyak butang, pelbagai permainan (atau aplikasi) dapat dilaksanakan. Dua permainan dalam arahan ini dimainkan dengan dua butang. Empat butang utama boleh digunakan untuk mengakses permainan yang berkaitan secara langsung. Tidak lama lagi saya akan melaksanakan permainan yang bergantung pada penggunaan keempat-empat butang utama.

Projek ini menggunakan sehingga enam butang. Empat yang utama BTN 1-4, Butang ini dapat dikesan secara individu walaupun ada dua daripadanya ditekan secara serentak. Dua yang lain adalah butang khas, pertama ada setara dengan butang tunggal dalam projek terdahulu yang membuat sambungan keras antara input PB4 ke tanah, saya memanggil BTN0 ini, atau ESC kerana suis ini selalu dapat dikesan dan akan menghalang pengesanan dari yang lain. Kekunci khas yang lain adalah Function-Key, jika ditekan ketika BTN 0-4 didorong, ia dapat dirasakan dan digunakan untuk mengubah fungsi.

Dalam lakaran permainan kemahiran ini, saya menggunakan:

• FncKey + Btn1 kembali ke mod menu
• FncKey + Btn2 tahap kesukaran pendahuluan (jika paling tinggi kembali ke terendah)
• FncKey + Btn4 Jeda segera (tekan sebarang kekunci untuk berhenti sejenak)
• FncKey + Btn 0 atau 3 tidak ditentukan.

Langkah 2: Senarai Bahagian

Bahagian yang diperlukan

• LED, merah, kuning, hijau dan biru seperti ini
• Papan PCB barang serupa anda mungkin perlu membeli papan yang lebih besar, dan potong dengan ukuran yang dikehendaki.
• pin dip soket barang serupa
• Cip Attiny-85
• bersaudara
• butang suis yang digunakan: 12x12x8mm dan 6x6x6mm PCB Momentary Tactile Push Button

disyorkan:

• buzzer 5v, jenis aktif
• sebatang kayu Popsicle
• Jalur pengepit pin 2.54mm
• Alat kawat dan balut wayar 30 ga Saya harap saya mengetahui perjanjian seperti itu dengan harga 30 ga sebenar. wayar

Langkah 3: Sorotan Pembinaan

Pada pemasangan papan utama, saya mempunyai elektrik sama seperti projek tangga LED sebelumnya yang lain, yang mungkin anda ingin merujuk arahan pembinaan asas lebih lanjut

Walau bagaimanapun, saya tidak menggunakan penarik penarik luaran pada input analog A2 (PB4), juga saya menggunakan LED Merah, Kuning, Hijau dan Biru, bukannya semua satu warna, yang sangat wajar untuk beberapa permainan yang saya buat untuk perkakasan ini.

Berikut adalah penugasan I / O seperti yang diharapkan oleh lakaran perisian yang dilampirkan:

Projek MCU AT-85 Uno / Nano

Nama nama pin # nama brd --------- ---- ---- --------- Merah L1-3 PB3 2 D-11 Yel L4-6 PB0 5 D-8 Hijau L7-9 PB1 6 D-9 Biru L10-11 PB2 7 D-10 Ain PB4 / A2 3 A-2 Audio PB5 1 D-3

Satu perbezaan yang ketara ialah saya mempunyai dua butang yang disambungkan ke PB4. Yang pertama bergerak terus dari PB4 ke tanah tetapi tanpa alat tarik keluar luaran (saya namakan BTN0 ini). Saya juga mempunyai suis butang (yang saya panggil BTN1) disambungkan dengan 75Kohm secara bersiri ke arde. Papan utama ini boleh digunakan tanpa papan pemasangan "Button", tetapi dengan beberapa fungsi terhad.

Resistor had semasa yang menuju ke set LED harus dipilih berdasarkan kecerahan LED warna yang berbeza yang anda gunakan dan seberapa terang yang anda mahukan. Saya berakhir dengan 91 Ohms untuk set merah, 75 kuning, hijau 430 dan 150 Ohms untuk biru. Nilai-nilai ini mungkin kelihatan rendah, tetapi ingatlah lednya dilipatgandakan (umumnya pada <100% masa)

Saya menggunakan led 3mm dan jarakkannya sedikit. Saya mempunyai kaki LED mengikat tongkat Popsicle. Dengan cara ini mereka semua berjumlah sama dan melebihi komponen lain. Saya bermaksud, pada satu ketika, untuk memasang unit dengan hanya LED yang menonjol melalui bingkai.

Saya memilih untuk membungkus sambungan yang dipimpin. Tanpa papan litar bercetak khas ini lebih mudah dilakukan daripada menyolder di tempat yang ketat dengan banyak sambungan; tidak cenderung menghasilkan seluar pendek dan lebih mudah ditenun semula sekiranya berlaku kesalahan. Dengan semua arus di dalam dan di sekitar pengawal mikro di dawai 30 ga milliamps cukup mencukupi.

Butang dan pemegang yang berkaitan:

Saya merancang konfigurasi unik (semacam Y Y berganda) dari reses dan butang, sehingga perisian dapat mengetahui penekanan butang individu dan dua (secara teorinya mana-mana gabungan dari empat butang ini dapat dikenal pasti). Saya mencuba beberapa konfigurasi dengan banyak nilai resister dalam spreadsheet untuk mencari konfigurasi terbaik, kemudian mensimulasikannya dalam perisian yang mencuba semua kemungkinan kombinasi resister untuk mencari set (yang saya gunakan) yang akan menghasilkan maksimum perbezaan minimum bacaan analog antara mana-mana & semua penekanan butang tunggal dan dua. Saya menyusunnya supaya Btn1, Btn4 dan Btn1 + 4 khususnya berbeza.

Rujuk Diagram rangkaian butang di atas.

Anda perlu menutup semua pendawaian yang bersambung ke PB4 (dan mungkin menukar kenalan & resis) dengan pita elektrik, gam panas atau sesuatu yang sama sekali tidak berfungsi, kerana rintangan mega-ohm semata-mata akan melepaskan keupayaan untuk tentukan suis mana yang ditekan; dan apa-apa hubungan yang anda buat semasa mengadakan perhimpunan akan melakukannya.

Instructables yang kemudiannya dikaitkan:

4-Butang-Permainan-Menggunakan-Satu-Analog-Input /

Dual-Power-for-Your-Portable-Micro-Controller-Proj /

3D-Printed-Case-for-Inline-LED-Display-Console-dan /

Langkah 4: Pilihan dan Nota Lanjut

Output Audio Pilihan

Output audio pilihan menggunakan PB5. Saya menyambungkan buzzer 5v, secara bersiri dengan alat tahan 150 Ohm untuk mengehadkan outputnya yang menjengkelkan. Saya cadangkan anda menggunakan 50-200 Ohm. Seseorang boleh menyerupai buzzer dengan penutup (2-10uf) untuk menjadikannya kurang serabut, atau menggunakan pembesar suara 10 mm pemacu 32 Ohm yang pecah daripada satu set earphone stereo yang murah, bukannya alat pendengaran dan buzzer. Saya suka, untuk bunyi permainan, lebih baik kerana saya memilikinya.

Secara lalai, Attiny-85 menggunakan PB5 sebagai reset, berkesan bermaksud audio akan berfungsi tetapi tidak akan memberi kesan buruk pada operasi lain. Semasa menggunakan Nano atau Uno, audio akan berfungsi (keluar dari D3). Untuk mendapatkan audio dengan Attiny, anda perlu mengubah konfigurasi pin dalaman supaya perisian dapat menggunakan PB5 sebagai output. Terdapat kesan yang ketara dalam melakukan ini; sila rujuk ini:

forum.arduino.cc/index.php?topic=178971.0

www.instructables.com/id/Simple-and-cheap-F…

dan

Secara amnya semasa bermain permainan kesalahan atau kegagalan akan memanggil suara kicauan atau raspberry pendek. Terdapat lagu tahniah dimainkan ketika anda melengkapkan tahap atau menang, seperti di ping-pong. Saya dapati bahawa audio yang disertakan sangat menggembirakan bermain.

Butang jenis pengawal permainan alternatif

Untuk anak-anak cucu saya, yang kasar menggunakan peralatan, saya membuat butang berasingan tahan lama, Btn1 dan Btn4, di hujung wayar plumbum panjang. Lihat gambar. Saya memasang butang di cengkaman make-sift; dengan sebaris 75Kohm dengan Btn1, dan sebaris ~ 37Kohm dengan Btn4. Dalam siri dengan Btn4 saya sebenarnya menggunakan 36K, 33K atau bahkan mungkin 39K boleh digunakan. Dengan mempertimbangkan butang pelocok luaran, adalah idea yang baik untuk mempunyai satu set pin header yang terpisah, untuk menyambungkan butang genggam luaran yang dilihat sebagai Btn1 dan Btn4.

Bekalan kuasa berkualiti diperlukan

Untuk sumber kuasa, anda boleh menggunakan output USB 5v dari PC, tablet, pengecas dinding, power-bank atau bateri 3.7 Li secara langsung.

Saya dapati bahawa semasa menghidupkan unit dari beberapa pengecas USB dan beberapa bank kuasa USB, saya akan melihat tingkah laku menjentikkan dan sesekali ketinggalan dan bahkan diset semula. Sekiranya anda mengalami ini, cari sumber tenaga dengan peraturan yang lebih baik, jika tidak, menambah kapasitor (100-1000uf) besar di + V ke tanah mungkin akan membantu.

Ujian

Saya juga memasukkan program ujian untuk membantu mengesahkan dan menyahpepijat perkakasan anda. Kod ini sedang dijalankan, dan sangat perlu dibersihkan. Saya berharap dapat mencapai itu, tetapi maksudnya sementara itu harus memenuhi keperluan anda. Baru-baru ini saya menggunakannya dengan Nano yang menggerakkan paparan dan pemasangan papan kekunci. Anda boleh menggunakan hampir semua butang untuk memilih item dari mod menu. Untuk keluar dari demo / ujian sekali lagi tekan butang mana-mana. Untuk keluar dari ujian butang (# 4) tekan FncKey + Btn1 atau tahan EscKey (grounding PB4), atau kitar semula kuasa.

Oleh kerana perbezaan rintangan dalaman MCU dan toleransi perintang, anda mungkin perlu melakukan beberapa penyesuaian supaya semua penekanan butang tunggal dan dua dikesan dengan betul. Untuk melakukan ini, gunakan ujian-4 (untuk memilih ini merujuk kepada keterangan operasi menu di bawah) program ujian. Perhatikan bahawa saya tidak menggunakan alat tarik keluar luaran kerana saya telah merancang penggunaan lebih lanjut untuk input PB4 yang tidak sesuai dengan sebarang tarikan.

Langkah 5: Gambaran Keseluruhan Perisian

Sketsa LadderGames.ino melaksanakan empat permainan termasuk beberapa versi alternatif.

Sketsa boleh dimuat turun dan dijalankan dari ATtiny-85, Nano, Uno dll. Untuk memprogramkannya ke cip Attiny lihat: https://www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny… dan / atau untuk program cip ATtiny-85 anda:

Tukar jam dalaman ATtiny85 menjadi 8MHz, kerana prestasi diinginkan untuk permainan. Rujuk:

forum.arduino.cc/index.php?topic=276606.0

Lakaran ini harus sesuai dengan kebanyakan projek tangga yang dipimpin ATtiny-85 sebelumnya, tanpa perubahan, tetapi akan mempunyai beberapa fungsi yang terhad.

Operasi Menu

Semasa memulakannya, terdapat pemeriksaan kesihatan dalam bentuk sapuan pada LED dan satu set bunyi bip. Kemudian masuk ke mod menu utama. Setiap set LED satu warna menyala selama beberapa saat berturut-turut. Permainan dipilih dengan menekan butang sementara set yang terkait dinyalakan, permainan 1: Merah, permainan 2: Kuning, permainan 3: Hijau, permainan 4: Biru. Semasa berada dalam mod menu Btn2, Btn3, Btn4 dapat ditekan untuk masuk terus ke permainan 2, 3, 4 masing-masing. Setelah permainan dipilih, anda perlu menunjukkan variasi yang anda mahukan. Untuk setiap variasi yang tersedia, satu set LED berwarna akan berkelip. Cukup tekan butang pada yang anda mahukan. Variasi, "versi", untuk setiap permainan dijelaskan lebih lanjut di bawah.

Versi satu dari keempat-empat permainan boleh dimainkan dengan satu butang. Sama ada salah satu kabel antara PB4 dan ground (Btn-0) seperti pada instruksi tangga LED sebelumnya, atau dengan suis yang menghubungkan beban 75k ke tanah (Btn-1). Salah satu daripada perkara ini akan berlaku dalam permainan apabila arahannya bercakap mengenai penekanan butang yang tidak spesifik.

Untuk keluar dari permainan apa pun, anda boleh menggunakan FncKey + Btn1, tahan EscKey (aka: Btn0) selama 1-2 saat atau putar kuasa.

Langkah 6: Main Permainan

Permainan 1: Push-It

Ini adalah penyesuaian permainan 'Push-It' saya dari salah satu arahan saya yang terdahulu

www.instructables.com/id/Play-a-Game-with-a…

Tujuan permainan ini adalah untuk meningkatkan jumlah sekelip mata dan jumlah LED yang menyala sebanyak mungkin. Push-It dimulakan dengan sebilangan kilat, yang kemudian akan berulang. Sekiranya anda menekan butang selepas kilatan terakhir dalam siri ini dan bila tambahan mungkin berpotensi ada, LED seterusnya akan menyala dan jumlah kilat akan meningkat satu. Tetapi jika anda 'mendorong' sebelum atau sesudah jangka masa lampu kilat tambahan yang diharapkan, jumlah kilatan dalam set akan dikurangkan.

Setiap kali anda berjaya meningkatkan jumlah kilat, tahap kesukaran meningkat kerana waktunya meningkat sedikit, menjadikannya lebih sukar dan sukar untuk mendapatkan jumlah kilat yang lebih tinggi.

Nombor kiraan semasa disimpan ke dalam memori EEPROM untuk dimulakan semula pada tahap yang sama kemudian.

Permainan 2: Ping-Pong

Permainan kompetitif dua pemain yang hebat (walaupun satu-satunya); di mana bola (satu kilatan cahaya) bergerak dari satu sisi ke sisi lain, lebih cepat dan lebih pantas, setiap kali ia mendapat 'pukulan' belakang.

Saya mula-mula melaksanakan permainan lampu baris tunggal ini di lampu butang panel depan komputer super mini aeroangkasa pada tahun 1970-an.

Untuk memukul bola bolak-balik dayung yang sesuai mesti memukul (butang ditekan) ketika berada di kedudukan akhir (LED terakhir). Bahagian pertama yang hilang kalah, dan lampu di sebelah yang menang akan berkelip.

Terdapat dua variasi, satu hanya memerlukan satu butang (Btn 0 atau 1), yang akan memukul bola di kedua-dua hujungnya; dan versi kedua, adalah untuk dua orang secara langsung, yang memerlukan dua butang; butang 1 di sebelah kiri dan butang 4 atau 0 di sisi lain. Penggunaan Butang 1 & 4 lebih disukai, kerana tidak saling mengganggu; masing-masing boleh dipukul untuk mengembalikan bola dari hujungnya tidak kira keadaan butang yang lain.

Pemenang perhimpunan selalu menjadi pelayan untuk yang seterusnya.

Permainan 3: Galeri Menembak

Tembak semua sasaran (lampu) untuk menyelesaikan tahap. Di setiap peringkat yang lebih tinggi tindakannya lebih pantas.

Terdapat dua versi; satu di mana laman web itu tetap dan sasaran bergerak dan yang lain di mana laman web itu bergerak dan sasarannya masih ada. Dalam setiap kes, tekan mengalahkan cahaya sasaran; dan ketinggalan menyebabkan sasaran muncul. Apabila sasaran di depan mata, penglihatan menyala lebih terang, jika tidak, ia akan redup.

Pada versi satu, pandangan bermula di sebelah kiri (bawah) dan mengimbas ke kanan. Pada versi 2, penglihatan terpaku di tengah sementara sasaran bergerak melintasi kanan ke kiri. Dengan melihat kodnya, ada versi 3 & 4 yang boleh diaktifkan, tetapi anda meletakkan kesihatan anda sendiri dengan risiko anda sendiri.

Permainan 4: JumpMan

Ideanya adalah bahawa anda sedang melalui tahap permainan di mana objek datang di mana anda harus melompat, ketika anda maju mereka datang lebih cepat. Dalam versi permainan lain, terdapat juga objek di atas kepala yang harus anda bebola.

Dalam versi satu, hanya ada objek untuk dilompat. Untuk melompat anda mesti menekan butang ketika objek sampai ke sel terakhir di sebelah kiri; yang cerah apabila ini berlaku. Untuk melompat 2 atau lebih objek berturut-turut, anda harus melompat (tekan) pada yang pertama dan tahan butang untuk selebihnya.

Objek versi over 2 (berkelip) ditambahkan. Mereka dilompat dengan 'melompat semasa sel sebelum dan melepaskannya semasa berada di sel akhir. Hanya satu overhead yang dapat berkelip dalam satu masa, jadi setelah berlalu, anda mungkin akan melihat yang lain (tidak berkedip sebelumnya) yang kosong. Tidak akan ada overhead berturut-turut tetapi boleh berdekatan dengan satu atau lebih objek lompat (jenis batu).

Dalam versi permainan 3 anda mesti, menggunakan, butang terpisah untuk objek overhead (Btn- 2, 4 atau 0 pilihan anda); lompat kemudian memerlukan Btn-1.

Sebaik sahaja anda berjaya melewati empat lagi objek daripada yang anda gagal, anda akan maju ke tahap; ada ucapan audio dan visual, kemudian penyambungan semula pada kadar kelajuan yang lebih tinggi. Mendapatkan sekumpulan objek berturut-turut sama dengan satu objek individu.

Saya menasihati anda untuk mencetak peraturan operasi permainan dan membacanya semula sebelum anda memainkan permainan yang belum anda mainkan baru-baru ini. Jika tidak, anda boleh mengecewakan diri sendiri; memikirkan bahawa permainan tidak berfungsi dengan baik ketika sebenarnya, tetapi anda dan permainan mempunyai cara dan harapan yang berbeza. Saya, sendiri, telah menjadi mangsa perkara ini lebih daripada beberapa kali.

Langkah 7: Kemas kini, Lebih Banyak Permainan

Saya membuat casing konsol bercetak 3D untuk menempatkan paparan dan butang tangga In-Line LED.

Saya telah merancang lebih banyak permainan yang menggunakan perkakasan ini. Lihat dan bersenang-senang:

Permainan Baru dari 'Whack a Mole' hingga 'Tug of War'

Dis. 2016. Sekarang, di akhir pautan di atas, terdapat versi kod yang disatukan termasuk semua 12 permainan.

17 Februari 2017: Berikut adalah set permainan terbaru untuk projek ini, sekarang dengan 16 permainan (lakaran di bawah). Ini akan dijalankan pada sebarang pelaksanaan MCU dengan memori program flash 32KBytes. Walaupun satu hingga 3 atau 4 daripada 16 permainan boleh dimasukkan ke dalam ATtiny. Saya cadangkan menggunakan arduino Nano 3. 4 permainan terbaru yang ditambahkan adalah perlumbaan 'Le Mans', 'Spray' head to head spray painting contest, 'PIG' basketball hoop shooting, 'BiFunc' sebuah permainan kuiz operasi binari.

Dengan permainan yang lebih besar dan lebih beragam ini, peningkatan kemampuan permainan mereka, dapat dinikmati oleh semua pemain level. Saya rasa ada banyak ruang untuk peningkatan dalam perlumbaan Le Mans melalui reka bentuk susunatur trek dan masa permainan.

Saya mempunyai, menuliskan, lebih kurang 10 aktiviti / permainan / fungsi, yang sebahagiannya saya harapkan dapat disediakan sekitar musim gugur 2017.

Permainan satu baris ini juga boleh dimodifikasi untuk paparan LCD 2x16 2 baris, dengan satu baris objek permainan dan satu lagi untuk beberapa teks. Saya telah melakukan sedikit perkara ini, tetapi, kerana saya disokong dengan projek sejauh yang saya dapat, saya tidak tahu kapan atau apakah saya akan menyelesaikannya. Oleh itu, jika ada yang terdorong untuk menggunakan dan mengoptimumkan permainan ini untuk LCD 2x16, sila kongsi dengan saya dan orang lain.

Selain dari 4 permainan baru di sini di Menu_16Games.ino, saya telah melampirkan projek saya dan membuat arahan yang berkaitan: Kotak permainan LED sebaris dan menghidupkan projek MCU mudah alih anda

Saya harap ramai yang meluangkan masa dan… NIKMATI permainan ini.

Permainan berkumpulan: 1– Merah 2- Kuning 3 - Hijau 4 - Biru

1 Red PushIt PingPong ShootEmUp JumpMan 2 Yel QuickDraw Tug_a_War Chicken Hot_Hands 3 Grn Le_Mans Spray PIG BiFunc 4 Blu SimonSays Whack_Mole Sea_Hunt Flip_d

2 Sep 2017: Peningkatan kemampuan kerja dengan butang kayu bedik luaran yang bising lama, dalam permainan kepala-kepala (kumpulan 2).

13 Disember 2017: Peningkatan pengendalian pantulan butang dan penyelesaian pengukuran, menyelesaikan masalah kecil. Saya telah mencuba menggunakan kapasitor pada garis input analog butang tetapi untuk menjadi berkesan ia mengakibatkan penyelesaian pengukuran perlahan menghasilkan pengenalan tahap palsu atau perisian menunggu begitu lama tindakan permainan pantas itu dikompromikan.

Apr 2018: Saya mendapati bahawa 5/8 "Compression Couplers membuat badan yang bagus untuk butang gaya pelocok luaran. Oleh kerana anak-anak saya suka menggunakan sepasang ini, saya menambah pin header untuk menghubungkan dua daripadanya dengan mudah (seperti Btn1 & Btn4).

Perhatikan bahawa saya membuat projek lain, Oktober lalu, yang dibina berdasarkan perkakasan yang boleh dipesan ini. Ini dalam semangat Halloween dan boleh menggembirakan, terutama untuk anak-anak. Diajar: Peranti-Ghostsy-Psyche-Dipengaruhi-Peranti