Arduino Arja Lego o'yinlari qutisi: 19 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Agar sizning farzandlaringiz bo'lsa, ehtimol siz ular uchun sotib olgan Lego komplektlari bilan bir xil muammolarga duch kelasiz. Ular yig'ilib, ular bilan o'ynashadi, lekin bir muncha vaqt o'tgach, to'plamlar bitta g'isht uyumiga aylanadi. Bolalar o'sadi va siz bu qoziq bilan nima qilishni bilmayapsiz.

Biz kerak bo'lmagan Lego g'ishtlarini qayta ishlashga qaror qildik va arja o'yinini yaratdik.

Bosqichma -bosqich ko'rsatma - bu o'yinni takrorlanishi va juda arzonligi uchun bir necha oylik mehnat natijasidir. Bu loyihani deyarli hamma takrorlashi mumkin edi! Kod shunday yozilganki, u hech qanday bog'liqliklarga ega emas va har qanday Arduino taxtasida tuziladi. Va, albatta, o'yinlar bizning bolalarimiz tomonidan sinab ko'rildi:-)

Bu o'yin ilgari nashr etilgan boshqa o'yinlardan nimasi bilan farq qiladi?

Birinchidan, unda 5 ta o'yin o'rnatilgan:

• Xotira o'yini ("Saymon aytadi" kabi, "Touch Me" o'yiniga o'xshash)
• Reaktsiya o'yini (Whack-a-Mole o'yiniga o'xshash)
• Musobaqa/musobaqa o'yini (2-4 o'yinchi uchun)
• Melodiya o'yini (Kichkintoylar va kichiklar uchun "Push and Play" bepul rejimi)
• Urush o'yini (2-4 kattalar uchun)

Ikkinchidan, u ajoyib dizaynga ega (bizning nuqtai nazardan) va uni osongina takrorlash mumkin.

Uchinchidan, bu erga qulay, chunki u plastmassani qayta ishlashga imkon beradi.

Ushbu qo'llanmaning oxirida, agar siz video formatini afzal ko'rsangiz, bosqichma-bosqich video mavjud.

1 -qadam: qismlar ro'yxati

Agar sizga bu loyiha yoqsa, lekin keraksiz Lego g'ishtlari bo'lmasa, Lego Classic 10704 to'plamini 900 dona bilan sotib olish osonroq bo'ladi.

Loyihani yaratish uchun sizga kerak bo'lgan narsalar ro'yxati:

• 1 kg (2 lb) kiruvchi Lego g'ishtlari (yoki Mega Bloks kabi boshqa brendga o'xshash g'ishtlar)
• Lego uchun 25 x 25 sm taglik plitasi (yoki boshqa markadan o'xshash). Lego bazasida 32 x 32 nuqta bor. Agar sizda yo'q bo'lsa - bazaning narxi taxminan 3 $ ni tashkil qiladi. Agar siz onlayn xarid qilsangiz, pochta jo'natmasi ("32 25 blok" qidiruv so'zi)
• 30 x 30 sm shaffof pleksiglas qismi (qalinligi 5 yoki 6 mm)
• 4 x Katta Arja uslubidagi 60 mm tugmachalar (men qizil, yashil, ko'k, sariq ranglarni tavsiya qilaman) (onlayn-do'konlarni qidirish muddati: "60 mm arja tugmasi"). Ular bu qurilishning eng qimmat komponenti bo'lib, ularning har biri taxminan 2 dollar turadi.
• 2 x 16 mm radiusli tezkor tugma (men oq va qora rangni tavsiya qilaman) (qidiruv so'zi: "16 mm tugma")
• Quvvatni yoqish/o'chirish moslamasi 27x21 mm o'lchamdagi o'rnatish o'lchami (men 4 pinli shaffof qizil rangni tavsiya qilaman) (qidiruv so'zi: "16a rokkali kalit")
• Arduino Nano
• 1602 LCD displey va I2C ulanish moduli
• Hajmi 30 x 70 mm bo'lgan 2 x 4 ohmli 5 Vt dinamiklar (siz boshqa har qanday kichiklardan foydalanishingiz mumkin, lekin SAPR chizig'i 30x70 mm uchun bajarilgan)
• 8 x 6 sm prototip taxtasi yoki 830 pinli non paneli
• 2x18650 qayta zaryadlanuvchi batareyalar (o'lik noutbuk batareyasidan qayta ishlanishi mumkin)
• Ikkita 18650 batareya ushlagichi (qidirish muddati: "ushlagich 2 x 18650")
• TP4056 zaryad boshqaruvchisi va tushirish himoyasi
• 5V kuchaytirgich (eng kichik 500mA ishlaydi)
• Kichik narsalar: ba'zi simlar, Mini-USB kabeli yoki uy vilkasi, PCB uzilib qolgan Micro-USB uyasi, M3 murvat/yong'oq/yuvish mashinasi, 4 ta yuqori qopqoqli vint

• Rezistorlar:

  • 6 x 100 ohm
  • 1 x 1k
  • 3 x 10k

2 -qadam: qutini qurish

Bu sizning bolalaringizga topshirishingiz mumkin bo'lgan loyihaning eng oson qismi.

Lego 32x32 nuqtali taglik plitasini oling va qayta ishlangan qismlardan foydalanib devorlarni yotqiz. Sizda jami 9 ta qatlam bo'lishi kerak. Biz tasodifiy rangdagi g'isht devorlari asosiy diqqat markazida bo'lishi uchun taglik uchun ochiq kul rangni tanladik.

Hech qanday quti o'xshash bo'lmaydi. Qatlamlarni qurishda ijodiy bo'ling. Hatto kichik qismlarni ham qayta ishlang - ular ajoyib ko'rinadi. Noqonuniy shakllar ham chiroyli ko'rinadi. Avtomobillar, eshiklar va qutilarning derazalari, old oynalarini qo'shing.

Qutida kamida bitta to'liq o'lchamli Lego eshigi bo'lishi kerak. Bu devorga qulflash moslamasini o'rnatish uchun kerak.

3 -qadam: Yuqori qopqoqni yasash

Yuqori qopqoq 5 yoki 6 mm pleksiglasdan (shaffof akril varaq) qilingan. SAPR chizig'ini yuklab oling, USB tayoqchasiga qo'ying va eng yaqin CNC do'koniga boring - ular sizga tegirmon qiladi. SAPR chizig'i, shuningdek, rotorli kalitni o'rnatish plitasini ham o'z ichiga oladi (rasmga qarang).

Yuqori plastinani biroz tugatish kerak bo'ladi. Qumli qog'oz va yog'och blok bilan qirralarning egilishini bajaring. Shuningdek, karnay va 1602 displeyini o'rnatish uchun teshiklarni burang. 1602 displeyi, shuningdek, akril varaqdagi LCD oynaning yon tomonida maydalangan kichik uchburchakni ham talab qiladi (rasmga qarang). Men buni aylanadigan asbob (dremel) va kichik yo'riqnoma yordamida yarim chuqurlikda qildim.

4 -qadam: Barcha komponentlarni yuqori qopqoqqa qo'shing

Katta 4 ta arja tugmachasini, 2 ta o'yinni o'zgartirish/tanlash tugmachasini, 2 ta karnayni va 1602 ta LCD + I2C modulini o'rnating. Hammasi M3 vintlari + M3 yuvish mashinalari va yong'oq bilan o'rnatiladi.

Arja tugmachalarini o'rnatishdan oldin - LED yorug'lik ushlagichlarini olib tashlang. Siz ularni biroz o'zgartirishingiz kerak bo'ladi - keyingi bosqichga qarang.

5 -qadam: Arcade tugmalaridagi LEDlarni o'zgartirish

Bu arja tugmalari 12V kuchlanish uchun mo'ljallangan. Ular 5V bilan ishlaydi, bu loyiha uchun standart kuchlanish, lekin ular juda xira bo'ladi. Shunday qilib, men LED rozetkalarini arja tugmalaridan olib tashladim, LED ushlagichlarini chiqarib oldim va rezistorli LEDlarni olib tashladim. 460 ohmli rezistorlar qoldiqlarini olib tashlashi va ularni 100 ohm bilan almashtirishlari kerak. Tugatgandan so'ng, men hamma narsani yig'ib oldim va tugmachalarga tutqichli LEDlarni o'rnatdim.

6 -qadam: (ixtiyoriy) boshqaruv tugmachalari yorliqlari

Siz 2 ta boshqaruv tugmachasidagi yorliqlarni payqagan bo'lishingiz mumkin. Qurilishning birinchi versiyasida ular yo'q edi, lekin men ularni ikkinchi marta takrorlaganimda qo'shishga qaror qildim.

Ikkala tugma ham o'yin holatiga qarab bir nechta funktsiyaga ega. Oq tugma tanlangan o'yinni boshlaydi yoki ba'zi o'yinlar davomida tanlovni tasdiqlaydi. Qora tugma tanlangan o'yinni o'zgartiradi yoki o'yin davomida chiqadi.

Dumaloq teglar yaratish uchun sizga ingichka alyuminiy varaq (qalinligi 1 mm), teshikli arra, pog'onali matkap va harfli zımba kerak (rasmga qarang). Avval teshikni arra yordamida aylanani kesib oling. Keyin siz ichki diametrni qadam bosgan holda kattalashtirasiz va keyin yorliq yaratish uchun harfli zarbalardan foydalanasiz. Harflarni yanada aniqroq qilish uchun doimiy qora markerdan foydalaning.

7 -qadam: Breakout taxtasini yaratish

Bu erda sizda ikkita variant bor. Non paneli va Arduino -ni simli panel bilan ishlating yoki LCD panelning orqa qismiga kichik bo'lak o'rnating.

Birinchi qurilish uchun biz non taxtasidan foydalandik (rasmga qarang). Ikkinchi qurilish uchun, biz ko'proq vaqt ajratish taxtasini yaratishga qaror qildik. Funktsionallik o'zgarmaydi, lekin simlar kamroq va uzilish LCD paneli ostida yashiringan.

Agar siz kesish taxtasi bilan borishni tanlasangiz, 8x6 prototip taxtasini oling va rasmda ko'rsatilgandek kesib oling. Kattaroq qismi uzilish uchun, kichik qismi esa elektr ta'minotini yaratish uchun ishlatiladi.

Arduino Nanoni lehimlang.

8 -qadam: ulanishlarni ulash

Ba'zi kabellarni tayyorlang va diagramma bo'yicha Nano -ga sozlash, kalit va ulanishlarni o'tkazing.

Men chekilgan chekilgan Ethernet kabellaridan foydalanishni boshlaganimdan beri - men loyihalarim uchun simlarni qaerdan olish kerakligini bosh og'rig'i haqida unutganman. Ular har xil rangda va ko'p yadroli, shuning uchun ular osonlikcha buzilmaydi. Ular bilan ishlashda ehtiyot bo'lishingiz kerak bo'lgan yagona narsa, izolyatsiyani yoqib yubormaslik uchun lehim juda tez bo'lishi kerak.

Ikkinchi rasmda dinamiklarga ulanish uchun 100 ohmli rezistorlar qanday ulanganiga e'tibor bering.

Ulanish haqida bir nechta eslatmalar:

• Qora/oq boshqaruv tugmalari D2/3 pinlaridan to'g'ridan-to'g'ri erga ulanadi, chunki Nanoda ichki tortish rezistorlari ishlatiladi.
• A4/5 I2C SDA/SCL pinlariga ulangan. Bu LCD I2C moduli uchun kerak.
• Dinamiklar D10/11 ga ulangan bo'lishi kerak, chunki bu pinlar PWM yoqilgan.
• Barcha topraklama simlarini osonroq ulash uchun, erga temir yo'l sifatida kichik mis chizig'ini qo'shish tavsiya etiladi (ularning 5 tasi bo'ladi).

9 -qadam: tugmachalarni ulash

Barcha Arja tugmalari bir qator rezistorlar orqali bitta A1 pinli ulanadi. A1 ichki analog tortishish sifatida o'rnatiladi. Bu tugmalarga chiqadigan simlar sonini tejashga yordam bergan Arduino-ning taniqli bo'lmagan xususiyatlaridan biridir.

Shunday qilib, sozlash quyidagicha: A1 dan 1k rezistor orqali birinchi tugmachagacha. 1 tugmachadan 2 tugmachagacha 10k. 2 -tugmachadan 3 -tugmachagacha 10k va 3 -tugmagacha 4 -dan 10kgacha. "Yopish" holatidagi har bir tugma erga yaqin. LEDlarning har bir tugmachasida Ground mavjud bo'lgani uchun, har bir kalitning ikkinchi pimi LEDdan erga ulangan. Simlarni tushunish uchun diagramaga qarang.

Bu erda, mini-USB kabelini Arduino Nano-ga ulash, eskizni yuklaganingizdan so'ng, o'yinni o'ynashga imkon beradi. O'yinni portativ qilish uchun sizga faqat quvvat manbai kerak.

10 -qadam: Batareyalarni o'rnatish

Men o'lik noutbuk batareyalaridan 18650 ta qayta ishlangan ikkita hujayradan foydalandim. Bu yuqori quvvatli ilovalar uchun ishlatishni xohlamagan past quvvatli (taxminan 600 mA / soat) qurilmalar. Qurilma unchalik katta kuch sarflamaydi, shuning uchun bu o'yinni bir necha kun ishlatish uchun etarli bo'lishi kerak.

Batareyalar er -xotin 18650 batareya ushlagichiga o'rnatilgan va quvvat manbaiga oson ulanishi uchun ulagich mavjud.

11 -qadam: USB soket kengaytirgichini o'rnatish

O'yin dasturiy ta'minotni demontaj qilmasdan zaryadlash va yangilash imkoniyatiga ega bo'lishi kerak. Shunday qilib, men micro-USB ulagichini yashirish uchun bloklardan birini burg'uladim.

USB-ni g'isht devoridan Arduino Nano-ga uzatish uchun men mini-USB kabelini oldim va USB-A uchini (katta USB ulagichi) kesib, simlarni uzib tashladim. Menimcha, qizil/qora- kuch, oq/yashil- D +/- ulanishlari.

D +/- Micro-USB uzilishiga lehimlanishi kerak. 5V va tuproqli (qizil/qora) elektr ta'minoti orqali o'tishi kerak.

Agar nano mini-USB ishlatsa, nima uchun Micro-USB uzilishi tanlangan? Micro-USB uyimizda hamma joyda-telefonlar va boshqa qurilmalarni zaryad qilish uchun ishlatiladi. Shunday qilib, siz o'yinni zaryadlashingiz va dasturiy ta'minotni telefon kabeli bilan yangilashingiz mumkin bo'ladi:-)

12 -qadam: Quvvat manbasini yaratish

Men kichikroq prototip taxtasini oldim va uning ustiga TP4056 zaryadlovchi va himoya modulini, shuningdek 5V kuchaytirgichini lehimladim.

TP4056-ga kirish Micro-USB uyasidan o'tadi. Batareya kabeli B +/- bilan belgilangan TP4056 pinlariga ulangan. OUT +/- deb belgilangan pinlar rokerning kalitiga kiradi. Tugmachadan +/- ulanishlari 5V kuchaytirgich moduliga o'tadi va kuchaytirgichdan uzilgan USB kabelidan qizil/qora simlar ulanadi.

Simlarni tushunish uchun sxemaga qarang.

13 -qadam: Epoksi mikro USB uzilishi

Men Lego g'ishtidagi Micro-USB uzilishini tuzatish uchun epoksi ishlatganman. Davolanishdan so'ng, rozetka uyali telefonlarga qaraganda mustahkamroq bo'ladi, shuning uchun bolalar o'yinni zaryadlashlari mumkin va u buzilmaydi.

Ushbu qism uchun tez quriydigan epoksi ishlatishni tavsiya qilaman. Agar sizda yo'q bo'lsa, qatronga ozgina qattiqlashtiruvchi qo'shing va uni bir muddat o'tirib turing.

14 -qadam: Rocker kalitini o'rnating, quvvat simini ulang

Bu kalit katta. U 250V tarmoq kuchlanishiga mo'ljallangan. Lekin men baribir bu modelni ishlatardim, chunki u ajoyib ko'rinadi va standart Lego Siti eshigiga juda mos keladi. Shunday qilib, men kalitni o'rnatish plitasiga joylashtirdim va keyin plitani g'isht devoriga 2 vint yordamida mahkamladim (devorlar oldindan burg'ulash qilingan).

Lego g'ishtiga epoksi qilingan Micro-USB uzilishi singari, jabduqlar ham o'rnatilishi mumkin. Komponentlarni taglikka ulash uchun qanday qo'shimcha g'isht ishlatilganiga e'tibor bering.

15 -qadam: Qopqoqni yopish

Mini-USB kabelini yuqori qopqog'iga o'rnatilgan Arduino Nano-ga joylashtiring va qopqog'ini yoping.

Men devorga 4 teshik ochib qo'ydim va 4 vintni ishlatib ustki qismini qutiga mahkamladim.

16 -qadam: Kod

O'yinning birinchi versiyasini men yozganman, keyin do'stim Aleksning 4 ta yangi versiyasi bor edi, u yana 4 ta o'yin qo'shdi va kodni mukammal darajada tozaladi. Biz, shuningdek, tovushlar uchun Reybozning ishidan foydalandik - bu kod yordamida chiqarilgan ovoz darajasi, Arduino -ning Ohanglar kutubxonasi yordamida odatdagidan ko'ra ajoyib.

Yuqorida aytib o'tilganidek, bolalar bir necha oy davomida QA testidan so'ng optimallashtirildi va hozirda biz GitHub -ga 4 -versiyani yukladik.

Manba kodining so'nggi versiyasi:

Sizga kerak bo'lgan yagona narsa - 1602 I2C LCD kutubxonasini o'rnatish (Arduino IDE kutubxonasi menejerida mavjud) va keyin kodimizni yuklash.

Avval siz calibration.ino tugmachasini yuklaysiz va har bir Arja tugmasi ishlab chiqaradigan qiymatlarni qog'ozga yozib qo'yasiz. Bu skript EEPROM -ni o'chirib tashlaydi, shunda yuqori ballar tiklanadi.

Shundan so'ng siz Game-Settings.h-da sozlangan tugmachalarning qiymatini o'zgartirasiz va Lego-Games-Box.ino-ning asosiy faylini yuklaysiz va siz o'ynashni boshlashingiz mumkin (agar siz hamma narsani yuqorida ko'rsatilgan sxema bo'yicha ulagan bo'lsangiz).

E'tibor bering: agar siz bu o'yinni bolalar uchun qilayotgan bo'lsangiz, Game-settings.h dagi String GameTitle = {"Xotira o'yini", "Reaksiya o'yini", "Turnir o'yini", "Musiqali o'yin", "oxirgi yozuvini olib tashlang." Yadro urushi o'yini "}; Bu oxirgi yozuvda har bir o'yinchi dushmanlarni tanlaydigan va bolalar uchun juda dushman bo'lishi mumkin bo'lgan qoidalar mavjud.

17-qadam: batafsil ko'rsatma

Agar siz ko'rsatmalarni o'qish o'rniga videoni ko'rishni osonlashtirsangiz, mana bu qurilishning video versiyasi.

18 -qadam: O'yin qoidalari

Hozirda 5 ta o'yin amalga oshirilmoqda. Agar sizda ushbu quti yordamida yaratilishi mumkin bo'lgan o'yinlar haqida ko'proq fikringiz bo'lsa - izohlarda bizga xabar bering. Men har bir o'yinni qisqacha ko'rib chiqaman va qoidalarni tushuntiraman.

Lego Arja Games Box -ni yoqish uchun rok -ruchkani yon tomonga burang. Barcha o'yinlar Mario nostaljik o'yinining tovushlari bilan birga keladi. Ishga tushganda siz Mario o'yinining boshlang'ich ohangini eshitishingiz kerak.

Ishga tushgandan so'ng, siz LCD displeyda hozir tanlangan o'yinni ko'rasiz. O'yinni o'zgartirish uchun qora tugmani bosing.

Qaysi o'yinni o'ynashni xohlasangiz, boshlash uchun oq tugmani bosing.

Agar siz allaqachon ishlayotgan o'yindan chiqmoqchi bo'lsangiz - qora tugmani bosishingiz kerak.

Ishga tushganda siz qizil tugmani bosib ovozlarni o'chirib qo'yishingiz mumkin (tungi rejim).

Xotira o'yini ("Saymon aytadi" kabi, "Touch Me" o'yiniga o'xshash)

Qoidalar yaxshi ma'lum va oddiy. O'yin sizga eslatmalar/chiroqlar ketma -ketligini ko'rsatadi va siz uni takrorlashingiz kerak. Har safar ketma -ketlikka yana bir ohang/yorug'lik qo'shiladi. Siz qanchalik uzoq yashasangiz, xotira shunchalik yaxshi bo'ladi, bu bolalar va kattalarning qisqa muddatli xotirasini o'rgatish uchun juda yaxshi.

Reaktsiya o'yini (Whack-a-Mole o'yiniga o'xshash)

Yonayotgan har bir tugmani bosish uchun siz tez bo'lishingiz kerak. Qancha uzoq o'ynasangiz, tugmalar shunchalik tez yonadi. Bu bolalar va kattalarning reaktsiyasini o'rgatish uchun juda yaxshi.

Musobaqa/musobaqa o'yini (2-4 o'yinchi uchun)

Sizga 5 tur beriladi. Hamma signal berilganidan keyin tugmachasini tezda bosishi kerak (Mariodan tanga sozlanishi). Kim birinchi bo'lib tugmani bossa, u g'alaba qozonadi. G'alabalar soni 5 raund oxirida hisoblab chiqiladi va g'olib aniqlanadi.

Melodiya o'yini (Kichkintoylar va kichiklar uchun "Push and Play" bepul rejimi)

Bu kichkintoylar uchun juda yaxshi - tugmachani bosib ushlab tursangiz, u navbatma -navbat ohangda o'ynaydi. Bolalar bilan o'tkazilgan dastlabki sinovlardan so'ng, biz 1 yoshli kichkintoyimiz chindan ham o'ynashni xohlayotganini, lekin QANDAYligini tushunmasligini angladik. Ushbu o'yin qoidalari - QOIDALAR YO'Q. Siz har qanday tugmani bosishingiz mumkin va u ovoz chiqaradi.

Urush o'yini (2-4 kattalar uchun)

O'yin qutisining keyingi versiyalarini dasturlashtirgan do'stim Aleks, Trump/Kim inqirozi paytida, kimning yadrosi katta tugmachasi borligi haqida o'ylab topdi. Qoidalarga tushuntirish uchun alohida video kerak (uni bu erda va bu erda topishingiz mumkin), lekin qisqacha aytganda, siz boshida o'yinchilar sonini tanlaysiz va har bir turda har bir kishi o'z dushmanini tanlaydi. Hamma o'z dushmanini tanlagach, raketalar ucha boshlaydi. Dushman sifatida tanlangan kishiga chorrahadagi raketani yuborish va o'z mamlakatini qutqarish uchun bir necha daqiqa kerak bo'ladi. Turlar faqat bitta mamlakat qolguncha davom etadi.

19 -qadam: Yakuniy natija

Biz 3 ta do'stmiz, vaqtimizni bolalarimiz uchun o'yin qurishga sarfladik. Umid qilamizki, o'yin sizga juda yoqadi va siz ushbu ko'rsatmalar yordamida o'z versiyangizni yaratasiz. Agar sizda biron bir savol yoki taklif bo'lsa - ularni sharhlarda yozing.

O'yin hayoti tanlovining ikkinchi mukofoti