Pumpktris - Tetris balqabağı: 10 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu Halloween -də interaktiv balqabağa sahib olanda kim üzlərini və şamlarını gülümsəmək istəyir? LED-lərlə işıqlandırılmış və kökdən nəzarətçi kimi istifadə edərək, balqabağın üzünə həkk olunmuş 8x16 ölçülü ızgarada ən sevdiyiniz blok yığma oyununu oynayın. Bu, orta dərəcədə inkişaf etmiş bir layihədir və Arduino mühitində lehimləmə və proqramlaşdırma təcrübəsi tələb edir. Üzvi maddələrlə və onun bütün xas xüsusiyyətləri ilə işləyəcəksiniz, buna görə ölçüləri istifadə etdiyiniz balqabağa uyğunlaşdırmaq lazım ola bilər.

Addım 1: Lazımi materiallar

Öz Pumpktris qurmaq üçün aşağıdakılara ehtiyacınız olacaq: Komponentlər

• 128 5 mm kəhrəba LED (bunları Mouser -dən istifadə etdim) Hər hansı bir səhv və ya testi örtmək üçün əlavə satın alın. 140 aldım. Kəhrəba ən çox ənənəvi jak-fənərin içərisindəki alova bənzəyir, ancaq istədiyiniz rəngi istifadə etməkdə sərbəstsiniz.
• Arduino mikro nəzarətçisi
• 1/16 "İstilik büzücü borular (11 fut və ya 256 1/2" uzunluqlu parçalar)
• Çıxarıla bilən tutacaqlı arcade joystick (SparkFun -dan olan bu mənim üçün yaxşı işləyib)
• 4 #6 neylon alçıpan ankrajları Bu, keçidlərdə deyil, dərin yivli vintlər kimi görünən növlərdir.
• Alçıpan lövbərləri ilə gələn eyni ölçülü və tipli 4 yarım düym uzun vintlər. Çapa ilə gələnlər çox uzun olacaq.
• 6mm x 50mm bolt (və ya hər hansı ölçü, joystick sapı üçün montaja uyğun gəlir)
• 6 mm bağlama qozu (və ya yuxarıdakı boltla uyğunlaşmaq üçün hər hansı bir ölçü lazımdır) Bir bağlama qozu adi bir qoz kimi görünür, ancaq təxminən bir düym uzunluğundadır və iki bolt və ya yivli çubuq parçasını birləşdirmək üçün istifadə olunur.

Və son olaraq 1 balqabağa ehtiyacınız olacaq. Yalnız birinizə ehtiyacınız var, amma qazma və kəsmə praktikasında istifadə edə biləcəyiniz biri üçün iki məsləhət görürəm. LED matrisiniz təxminən 4 "enində 8" hündürlükdə bir sahəni əhatə edəcək, buna görə də matrisiniz çox ətrafa sarılmaması üçün mümkün qədər hamar və düz bir ölçülü bir balqabaq istəyirsiniz. Bir köpük balqabağından istifadə edə bilərsiniz, amma bunun harasında sehr var? Bir köpük balqabağında lazım olan oyma üsulları ilə danışa bilmirəm. Alətlər və Sarf materialları

• Lehimleme dəmir
• Lehim
• Tel kəsicilər
• Tel çıxarıcılar
• Güc qazma
• Testere
• X-Acto bıçağı
• 13/64 "qazma ucu
• 1-1/8 "matkap
• 1/4 "köpük əsaslı lövhə

Addım 2: bir LED matrisinin qurulması

Hər bir matris 64 LED və 128 ədəd teldən hazırlanmışdır. Hər bir matris üçün bütün telləri vaxtından əvvəl kəsmək və soymaq ən asandır. 112 -ni 2,5 "parçaya kəsin və hər ucundan 1/4" çıxarın. Qalan 16 ədədini 12 "parçaya kəsin və hər iki ucunu da soyun. Tel uzunluqlarınızı nə qədər tutarlı bir şəkildə əldə edə bilsəniz, tikmək və quraşdırmaq o qədər asan olacaq.

Hər biri 7 qısa və 1 uzun telli on səkkiz seqmentli papatya zənciri qurmağa başlayacaqsınız. Növbəti parça və lehimlə birlikdə hər ucunu bükün. Telləri LED -lərə bağlamaq üçün LED -ləri tutacaq bir qurğuya ehtiyacınız olacaq. 1/4 "qalınlığında köpük nüvəli lövhənin bir hissəsinə yarım düym aralığında 8x8 bir ızgara çəkin, sonra hər kəsişmədə LED-dən bir qədər kiçik diametrli bir çuxur vurmaq üçün çəngəl istifadə edin. Deliklərin üst cərgəsinə 8 LED daxil edin. Köpük nüvəsi LED-lərə uyğun olaraq uzanacaq və onları möhkəm tutacaq. LEDləri daha uzun ayaq-anod aparatı hər tərəfdə sizə tərəf baxacaq şəkildə hizalayın. İki dəfə yoxlayın, çünki səhv bir səhv etsəniz matris işləməyəcək. Hər bir anod ucunu təxminən 1/4 "uzunluğunda kəsin və telləri bağlamağı asanlaşdırmaq üçün lehimlə qalaylayın. 8 ədəd istilik büzücü borunu 1/2 "seqmentlərə kəsin. Bir boruyu ilk tel bağlantısı üzərində sürüşdürün, geri itələyin və lehim istiliyindən təsirlənməsin, sonra tel bağlantısını LED anoduna lehimləyin. Boru soyuduqdan sonra bağlantının üstündən aşağıya sürüşdürün. Növbəti LED -ə keçin, bir boru üzərində sürüşmə, əlaqəni lehimləmə, sonra borunun birləşmə üzərində endirmə prosesini daha yeddi dəfə təkrarlayın. hamısı bir -birinə bağlı olan səkkiz LED dəsti, onları cihazdan çıxarın və yeddi sıra daha təkrarlayın, hər LED -in anod qurğusuna bütün əlaqələri qurduğunuzdan əmin olun. yalnız bir anda işləyirsən. Səkkiz sıra hamısı lehimləndikdən sonra sütunlara qoşulmaq və matris etmək vaxtıdır. Bütün LED tellərini düzəltdiyiniz cihaza daxil edin. Uzun teli eyni yerdə saxlayın. hər sütunun yan tərəfi. Hər bir LED -in katodunun ucunu birinci sütunda kəsin və qalaylayın umn, simli qurmaqda etdiyiniz kimi. Başqa bir tel zənciri götürün və LED -lərə lehimləmə prosesini təkrarlayın, yalnız bu dəfə 90 dərəcə ilk tel dəstinə bağlayırsınız. Uzun teli matrisin eyni tərəfində saxlayın. Hər bir sütunu tamamladığınızda, köpük nüvəli jigdən çıxarın və növbəti sütuna çıxışı təmin etmək üçün kənardan qatlayın. İşiniz bitdikdə 8 satırda və 8 sütunda birləşdirilmiş 64 LED olacaq. Təəssüf ki, ikinci matris üçün prosesi təkrar etməlisiniz. Fasiləyə ehtiyacınız varsa, kod üzərində işləmək üçün 3, 4 və 5 -ci addımlara keçin, sonra geri qayıdın.

Addım 3: LED -lərin idarə edilməsi

Etdiyiniz LED matrislər Adafruit -dən iki ədəd Mini 8x8 LED Matrix Sırt Çantası ilə idarə olunacaq. Hər bir nəzarətçi, Arduino -dan yalnız iki tel ilə 64 LED idarə etməyə imkan verir və eyni iki teldə birdən çox nəzarətçini birləşdirə bilərsiniz. 4 pinli güc/məlumat/saat başlığında lehimləmək üçün LED Matrix Sırt Çantası ilə birlikdə gələn təlimatları izləyin. Sonra, onunla birlikdə gələn LED matrisinə lehimləmək əvəzinə, iki sıra qadın başlıqları sırt çantasına lehimləyin. Daxil olan mini LED matrisini başlıqlara daxil edin. Matrisi çörək taxtasına bağlayın və aşağıdakı kimi bağlayın:

• Sırt çantasındakı CLK pinini Arduino -dakı analog pin 5 -ə qoşun.
• DAT pinini Arduino -dakı analog pin 4 -ə qoşun.
• GND -ni Arduino üzərindəki torpaq pininə bağlayın.
• VCC+ cihazını 5V gücə qoşun.

Adafruit LED Sırt Çantası kitabxanasını və Adafruit GFX kitabxanalarını yükləyin və hər birini kompüterinizin Arduino eskiz qovluğunun "kitabxanaları" qovluğuna kopyalayaraq kompüterinizə quraşdırın. "Matrix8x8" faylını Arduino -ya yükləyin və LED sırt çantasının işlədiyini yoxlayın. LED matrisinin sancaqları qadın başlıqlarında yaxşı təmasda olmaya bilər, buna görə də təmas qurmaq və bütün sətirlərin və sütunların işıqlanmasına icazə vermək üçün onu əymək və ya qismən çıxarmaq lazım ola bilər. Prosesi ikinci LED sırt çantası ilə təkrarlayın, ancaq bu dəfə sırt çantasındakı A0 yastıqları arasında tullanan lehimləyərək bunun üçün yeni bir ünvan təyin etməlisiniz. "Matrix8x8" kodunu yenidən işlədin, ancaq "matrix.begin (0x70)" xəttini "matrix.begin (0x71)" olaraq dəyişdirin ki, kod yeni LED sırt çantasına ünvanlansın.

Addım 4: Joystick -in bağlanması

Joystick -in hər birində iki terminalı olan dörd açar olmalıdır. Joystickinizi sağa hərəkət etdirdiyiniz zaman soldakı açarı, aşağıya endirdiyiniz zaman yuxarıdakı açarı və s. Hər bir keçidin bir terminalında 3 "teli lehimləyin. Bu tellərin dördünün digər ucunu bir -birinə bükün və 12" telə lehimləyin. Bu, bütün dörd açar üçün ümumi əsasdır. Hər düymənin qalan terminalına 12 "teli lehimləyin, sonra bunları aşağıdakı kimi bağlayın:

• Alt açarı (yuxarı itələyərkən aktivləşdirilir) Arduino -dakı analog pin 0 -a qoşun.
• Sol düyməni (sağa basdıqda aktivləşdirilir) Arduino -dakı analog pin 1 -ə qoşun.
• Üst açarı (aşağı itələyərkən aktivləşdirilir) Arduino -dakı analog pin 2 -yə qoşun.
• Sağ düyməni (sola basdıqda aktivləşdirilir) Arduino -dakı analog pin 3 -ə qoşun.
• Ümumi topraklama telini Arduino üzərindəki topraklama pininə bağlayın.

Addım 5: Oyunun proqramlaşdırılması

Əlavə edilmiş Pumpktris.ino.zip yükləyin, açın və Arduino inkişaf mühitində faylı açın. Tərtib edin və Arduino -ya yükləyin. İndi əvvəlki addımda qurduğunuz mini LED matrisində oynaya bilməlisiniz. Mümkün olduğu qədər kodu şərh etməyə çalışdım, amma burada əsas proseslərə ümumi bir baxış var: Şekillerin Təsviri Hər biri 4 piksel olan və hər biri dörd mümkün fırlanmaya malik yeddi tetromino var. Bunların hamısını çoxölçülü bir sıra şəklində saxlayırıq: yeddi formadan ibarət olan birinci ölçü, hər bir forma üçün dörd fırlanma ehtiva edən ikinci ölçü, üçüncüsü hər biri X və Y koordinatından ibarət olan dörd piksel təsviri olan. Məsələn, bu "T" şəklini təsvir edir:/ * T */ {/ * bucaq 0 */ {{0, 1}, {1, 1}, {2, 1}, {1, 2}},/ * bucaq 90 */ {{1, 0}, {1, 1}, {2, 1}, {1, 2}},/ * bucaq 180 */ {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {2, 1}}, / * açı 270 * / {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, 2}}}

Aktiv Parçanın İzlənməsi Hal -hazırda oyunda olan parçanı izləmək üçün proqram activePiece dəyişənini saxlayır. Bu, serialın ən yüksək səviyyəsindəki aktiv formanın göstəricisidir. Cari fırlanma indeksini ehtiva edən bir fırlanma dəyişənini də saxlayır. Bir xOffset dəyişən hər bir parçanın nə qədər sola və ya sağa (0-7) düşdüyünü, yOffset isə taxtanın nə qədər aşağıya (0-15) düşdüyünü izləyir. Aktiv parçanı çəkmək üçün proqram, seçilmiş parçanın cari fırlanmasından çıxarılan hər bir pikselin X və Y koordinatlarına X və Y ofset dəyərlərini əlavə edir. ədəd, hər bayt bir sıra təmsil edir. Məsələn, aşağıdakı sıra alt iki satırın ortasında oturan L şəklini təmsil edər (son iki baytdakı 1s ilə göstərildiyi kimi): byte sampleGrid [16] = {B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00100000, B00111000}; Toqquşma Algılama Aktiv parçanı hərəkət etdirmək cəhdi edildikdə, proqram əvvəlcə yeni mövqeyi sabit parçalar dəsti ilə yoxlayır. Heç bir toqquşma olmadıqda, hərəkətə icazə verilir və matris yenidən çəkilir. Sola, sağa və ya dönmək istəyərkən bir toqquşma aşkar edilərsə, hərəkət qadağandır. Bir parçanı atmaq istəyərkən bir toqquşma aşkar edilərsə, parça öz mövqeyində sabitləşir və sabit piksellər silsiləsinə əlavə olunur. Parçaları avtomatik olaraq atmaq Oyunun sürəti gravityTrigger və stepCounter dəyişənləri tərəfindən idarə olunur. Proqramın hər bir döngəsi stepCounter -ı artırır və hər dəfə stepCounter gravityTrigger -də saxlanılan sayına çatdıqda aktiv parçanı bir səviyyəyə endirir. Oyun irəlilədikcə, gravityTrigger azalır ki, aktiv parça nəhayət proqramın hər döngəsinə düşənə qədər getdikcə daha çox düşər. Hər dəfə aktiv bir parça şəbəkəyə sabitləndikdə, proqram tam bayt/satırlar yoxlayır (B11111111). Əgər taparsa üç dəfə yanıb sönər, sonra boşluqları doldurmaq üçün yuxarıdakı sətirləri çıxarar və çıxarar. "matrixTop.setRotation (1);" sətirlərində verilən dəyər və/və ya "matrixBottom.setRotation (1);" "setup ()" döngəsində. Parçalar səhv matrisdən başlasa, hər bir matrisin fiziki yerini dəyişdirin və ya "matrixTop.begin (0x70)" də göstərilən ünvanları tərsinə çevirin; və "matrixBottom.begin (0x71);" "setup ()" döngəsinin xətləri. Bəzi satır və ya sütunlar yanmırsa, qadın başlıqlarında mini LED matrisini hərəkət etdirin. Yaxşı təmas qura bilməzlər.

Addım 6: LED matrisinizi bağlayın

Bütün kod və idarəetmə elementlərinin mini LED matrislərlə işlədiyi təsdiqləndikdə, özünüzü lehimlədiyiniz böyük LED matrisləri bağlamağın vaxtı gəldi.

Hər bir teli matris sırt çantasındakı başlıqlara ayrı -ayrılıqda bağlaya bilərsiniz, amma yəqin ki, çoxlu tıxanma və ayırma aparacaqsınız, beləliklə əsl çətinlik yarana bilər. Bunun əvəzinə hər teli bir kişi başlıq zolağına lehimləmək və matris sırt çantasına taxmaq istəyirsən. Başlıq zolaqlarını bir prototip lövhəsinə bağladım ki, bütün 16 sancağı bir -birinə bağlayım və ayırım. 1-4-cü sətirlər matris sırt çantasındakı 1-4-cü pinlərə qoşulur (4 nömrəli güc/yer/məlumat/saat pinləri ilə çantaya baxdığınız zaman pin nömrələnməsi sol üstdən başlayır). 1-4-cü sütunlar 5-8-ci pinlərə bağlanır. Pin nömrələnməsi, sancağın 9 sağ altda olması üçün sarılır. 5-8-ci sətirlər 12-9-cu pinlərə, 5-8-ci sütunlar isə 16-13-cü pinlərə bağlanır. Daha aydın olmaq üçün diaqrama baxın. Hər bir matrisi bir sırt çantasına bağlayın və 4 -cü addımdakı mini LED matrislər üçün etdiyiniz eyni "matrix8x8" proqramını işə salın. Hər biri işləyirsə, oyun proqramını yükləyə bilərsiniz. İşə yaramırsa, böyük LED matrisinin satır və sütunlarının sırt çantasının düzgün sancaqlarına taxıldığını yoxlayın. LED matrisini montaj üçün hazırladığınız köpüklü nüvə qurğusuna quraşdırmaq bütün sistemi yoxlamağı asanlaşdıra bilər.

Addım 7: Balqabağın oyulması

Bütün elektronikanız işləməyincə balqabağa heç bir oyma etməyin. Oyulmuş balqabağın raf ömrü məhduddur və əvvəlcə onu kəsib sonra 2 gün elektronikaya sərf etsəniz, itirdiyiniz iki günlük oyun əyləncəsidir.

LED panelinizin çox ətrafa sarılmaması üçün balqabağın ən düz tərəfini tapın, sonra bunun əks tərəfində bir açılış kəsin. Səxavətli olun; İşləmək üçün əllərinizi ora yerləşdirmək üçün otağa ehtiyacınız olacaq. Üstünü ənənəvi balqabaqdakı kimi kəsməyəcəksiniz, çünki joystick üçün toxunulmaz qalmalıdır. Balqabaq goo və elektronika ən yaxşı dost deyil, buna görə içini yaxşı təmizləyin. Ən yaxşı görünüşlü Pumpktris üçün, LED şəbəkənizin balqabağa düz və yaxşı uyğun olmasını istəyirsiniz. PDF, aralarında yarım düym aralığında 8x16 aralığa əlavə olunur. Bunu çap edin (və ya öz aranızla özünüz edin), kənarlarını kəsin və balqabağın önünə yapışdırın. Düz yuxarı və aşağı olduğundan əmin olun. Bir dırnaq, diş çubuğu və ya digər oxşar alətlə kağız üzərində işarələnmiş hər bir LED -in mərkəzinə pilot deşik vurun. Kağızdan birbaşa qazma aparmaq məsləhət görülmür, çünki yıxıla bilər. Pilot deliklərin hamısı qazıldıqdan sonra kağız şablonunu çıxarın və hər bir çuxuru qazmaq üçün güc matkabınızda 13/64 "bit istifadə edin. Matkabı balqabağın üzünə dik olaraq hizalamayın! Bunu etsəniz, Balqabağın əyriliyi xaricdən yarım düym aralı olan çuxurların içəridə bir araya gəlməsinə səbəb ola bilər və LED -ləri daxil etmək çətin olacaq. Bunun əvəzinə bütün delikləri paralel saxlamağa çalışın. Bütün deliklər qazıldıqda, X-Acto bıçağınızı istifadə edərək hər bir çuxurun ətrafında bir kvadrat "piksel" kəsin. Bıçağı hər çuxurun ortasına doğru açılayın və piksellər arasında təxminən 1/8 "buraxın. Bir təcrübə balqabağı almağı və qazma və piksel oyma texnikanızı mükəmməlləşdirmək üçün istifadə etməyi təklif edirəm. Bitmiş məhsul üçün tapdığınız mükəmməl balqabağı məhv etmək şansından əvvəl orada ustalıq edin.

Addım 8: Kökü Joystickə quraşdırın

İndi sapı oyuna nəzarət etmək üçün joystick kimi istifadə edəcəksiniz.

Sapı mümkün qədər bazaya yaxın şəkildə kəsin. Kəsik hamar və təmiz deyilsə, düzləşdirmək üçün zımpara blokundan istifadə edin. 1-1/8 ölçüsündə bir çuxur düz gövdənin dibindən balqabağa aparın. Joystickin topunu sökün və mili balqabağın içindən çuxurun ortasına hizalayın. joystick, balqabağın ön üzü ilə düzbucaqlıdır-oynayarkən parçaları bucaq altında deyil, sola və sağa itələmək istəyirsən. Orta və kvadrat olduqda, içərisinə deliklər açmaq üçün bir dırnaq və ya diş çubuğu istifadə edin. joystick bazasındakı montaj deliklərinin üstündəki balqabaq. Joysticki çıxarın. Tel kəsicilərinizlə alçıpan lövbərlərinin genişləndirici uclarını balqabaq dərisinin qalınlığından daha qısaldır. Növbəti hissənin təfərrüatları aldığınız joystikdən asılı olacaq. SparkFun -dan istifadə etdiyim topun sapı üçün kökü ilə əvəz olunacaq 6 mm -lik bir əlavə var. Joystickiniz fərqli olarsa Fındıq və boltların ölçülərinə uyğun olanı istifadə edin gövdənin mərkəzinə və təxminən bir düymlük sapın içinə 13/64 düymlük (LED çuxurları üçün təsadüfən istifadə etdiyiniz ölçüdə) qazın. Bolt vintlərinin çuxura sıx bağlandığından əmin olmaq üçün balqabaq təcrübənizi sınamaq üçün yaxşı bir addım olardı. Başını dəmir mişar ilə 6 mm x 50 mm boltdan kəsin. Vidanın kəsilmiş ucuna yaxın olan ipliklərə epoksi və ya ağac yapışqan qoyun və sapa vidalayın. Kökdə bir santimetr və kənarda bir santimetr istəyirsən. 6 mm -lik bağlama qozunu joystick milinə vidalayın, amma hələ də çubuğu balqabağa qoymayın.

Addım 9: LED və Joystick yerləşdirilməsi

Balqabağın içərisindən, bazaları balqabağın daxili səthi ilə üst -üstə düşənə qədər, LED -ləri sırayla deliklərinə daxil edin. Hamısı yerində olduqda, önə doğru daha dərindən itələmək üçün bambuk şişdən istifadə edin. Ön səthini xarici səthin altında təxminən 1/4 "ilə 3/8" arasında oturaraq tərk etdim. Səthin çox altında olsalar, işıq balqabağın ətinə töküləcək və hər piksel daha az fərqlənəcək.

Joystickin üstünə, plastik şalın bir təbəqəsi əlavə edin, şaftın özü içindən keçir. Bu, ən azından bir az nəmin içəriyə nüfuz etməsinə mane olacaq. Joystick'i 1/2 vintlər ilə alçıpan lövbərlərinə yapışdırın. Çapa ilə gələn vintlər çox uzun olacaq və balqabağa girəcək.

Addım 10: Oyunu oynamaq

Balqabağın altına bir qab və ya plastik qida saxlama qabı qoyun ki, hər hansı bir sallanan elektronikanın altına toxunmasın. Joysticki Arduino -ya, LED sırt çantalarını Arduino -ya, LED matrislərini isə sırt çantalarına daxil edin. Arduino -ya enerji mənbəyi qoşun. İndi özünüzə bir az Pumpktris oynayın! Əlavə Kəşfiyyat üçün fikirlər Joystick'i LED -lərlə balqabağın üstünə quraşdırmaq əvəzinə simsiz və ya üzüm kimi görünmək üçün bəzədilmiş bir kabel ilə uzaq bir balqabaqdan istifadə edə bilərsiniz. Bir oyun yerinə, fənərinizdə sürüşmə mesajları göstərə bilərsiniz. Matrisləri yanlara (16 eni 8 yüksək) quraşdırmaq və ya hətta yalnız bir matris istifadə etmək istəyə bilərsiniz. Qaçılmaz çürümə Balqabağınız nəhayət küf və göbələk çürüməyə və cücərməyə başlayacaq. Bu sağlamlığınız üçün təhlükəli ola bilər və elektronikanızda qüsurlara səbəb ola bilər. Balqabaqda və ya içərisində hər hansı bir artım gördükdən sonra bütün elektronikanızı çıxarmaq daha yaxşıdır ki, Haz-Mat təmizləməsinə ehtiyac olmadan yenidən istifadə edə biləsiniz.

Halloween bəzək yarışmasında ikinci mükafat