Arduino Arcade Lego Oyunlar Qutu: 19 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

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

Uşaqlarınız varsa, onlar üçün satın aldığınız Lego dəstləri ilə eyni problemlərlə üzləşə bilərsiniz. Onlarla yığılıb oynayırlar, amma bir müddət sonra dəstlər tək bir kərpic yığınına çevrilir. Uşaqlar böyüyür və bu yığınla nə edəcəyinizi bilmirsiniz.

İstənməyən Lego kərpiclərini geri qaytarmağa qərar verdik və bir arcade oyunu yaratdıq.

Bu addım -addım təlimat, oyunu təkrarlana bilən və çox aşağı qiymətə çevirmək üçün bir neçə aylıq işin nəticəsidir. Demək olar ki, hər kəs bu layihəni təkrarlaya bilər! Kod elə bir şəkildə yazılıb ki, asılılıqları yoxdur və hər hansı bir Arduino lövhəsində tərtib ediləcək. Əlbəttə ki, oyunlar uşaqlarımız tərəfindən sıx sınaqdan keçirildi:-)

Bu oyun daha əvvəl nəşr olunan digər oyunlardan nə ilə fərqlənir?

Əvvəla, içərisində 5 oyun var:

• Yaddaş Oyunu ("Simon-Says" kimi, Touch Me oyununa bənzəyir)
• Reaksiya oyunu (Whack-a-Mole oyununa bənzər)
• Müsabiqə/Müsabiqə oyunu (2-4 oyunçu üçün)
• Melodiya Oyunu (Körpələr və daha kiçik olanlar üçün Push and Play pulsuz rejimi)
• Müharibə oyunu (2-4 böyüklər üçün)

İkincisi, əla bir dizayna malikdir (bizim baxımdan) və asanlıqla təkrarlana bilər.

Üçüncüsü, plastikin təkrar emalına imkan verdiyinə görə yerlə dostdur.

Bu təlimatın sonunda, video formatına üstünlük verdiyiniz təqdirdə addım-addım bir video da var.

Addım 1: Parça siyahısı

Bu layihəni bəyənirsinizsə, amma bir yığın Lego kərpiciniz yoxdursa, içərisində 900 ədəd olan Lego Classic 10704 dəstini almaq ən asan olardı.

Bu layihəni yaratmaq üçün lazım olan maddələrin siyahısı:

• 1 kq (2lb) İstenmeyen Lego kərpicləri (və ya Mega Bloks kimi başqa bir markanın bənzər kərpicləri)
• Lego (və ya başqa markadan oxşar) üçün 25 x 25 sm ölçülü əsas lövhə. Lego bazası 32 x 32 nöqtəyə malikdir. Əgər sizdə yoxdursa - bazanın qiyməti təxminən 3 dollardır. İnternetdən satın alsanız poçt (axtarış müddəti "32 25 blok")
• 30 x 30 sm şəffaf pleksiglas parçası (qalınlığı 5 və ya 6 mm)
• 4 x Böyük Arcade tipli 60 mm düymələr (Qırmızı, Yaşıl, Mavi, Sarı tövsiyə edirəm) (onlayn mağazalar üçün axtarış müddəti: "60 mm arcade düyməsi"). Hər biri təxminən 2 dollar olan bu binanın ən bahalı komponentidir.
• 2 x 16 düymlük ani düymə (Ağ və Qara məsləhət görürəm) (axtarış müddəti: "16 mm düymə")
• Güc Açma/Kapama 27x21 mm ölçülü montaj ölçüsü (4 sancaqlı şəffaf qırmızı tövsiyə edirəm) (axtarış müddəti: "rokçu açarı 16a")
• Arduino Nano
• 1602 LCD ekran və I2C əlaqə modulu
• Ölçüsü 30 x 70 mm olan 2 x 4ohm 5W dinamik (digər kiçik olanlardan istifadə edə bilərsiniz, ancaq CAD rəsmləri 30x70 mm üçün hazırlanmışdır)
• 8 x 6 sm prototip lövhəsi və ya 830 pinli çörək taxtası
• 2x18650 təkrar doldurulan batareyalar (ölü noutbukun batareyasından təkrar emal edilə bilər)
• Cüt 18650 batareya tutacağı (axtarış müddəti: "tutucu 2 x 18650")
• TP4056 şarj nəzarətçisi və boşaltma qoruyucusu
• 5V artırıcı çevirici (ən kiçik 500mA edəcək)
• Kiçik əşyalar: bəzi tellər, Mini-USB kabeli və ya diy fiş, PCB qırılmasında Micro-USB yuvası, M3 boltlar/qoz-fındıq/yuyucular, 4 x üst qapaq vintləri

• Rezistorlar:

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

Addım 2: Qutunun qurulması

Bu, uşaqlarınıza həvalə edə biləcəyiniz layihənin ən asan hissəsidir.

Lego 32x32 nöqtəli baza lövhəsini götürün və yenidən işlənmiş hissələrdən istifadə edərək divarları çəkin. Ümumilikdə təxminən 9 qat olmalıdır. Təsadüfi rəngli kərpic divarların əsas diqqət mərkəzində olması üçün baza üçün açıq boz rəng seçdik.

Heç bir qutu bənzər olmayacaq. Qatlar qurarkən yaradıcı olun. Kiçik hissələri belə təkrar emal edin - sərin görünürlər. Düzensiz formalar da çox gözəl görünür. Avtomobillərdən, qapılardan və qutulardan pəncərələr, ön şüşələr əlavə edin.

Qutuda ən azı bir tam ölçülü Lego qapısı olmalıdır. Bu, rokçu açarı divara quraşdırmaq üçün lazımdır.

Addım 3: Üst örtüyü düzəldin

Üst örtük 5 və ya 6 mm pleksiglasdan (şəffaf akril təbəqə) hazırlanmışdır. CAD rəsmini yükləyin, USB çubuğuna qoyun və ən yaxın CNC mağazasına gedin - sizin üçün dəyirman edəcəklər. CAD rəsminə rokçu keçid montaj lövhəsi də daxildir (şəkilə bax).

Üst lövhəni bir az bitirməlisiniz. Qum kağızı və taxta bir blok ilə kənarları kəsin. Dinamikləri və 1602 ekranı quraşdırmaq üçün deliklər qazın. 1602 ekranı, akril təbəqədə LCD pəncərənin yan tərəfində kəsilmiş kiçik bir üçbucaq da tələb edir (şəkilə bax). Bunu fırlanan alətdən (dremel) və kiçik bir router bitindən istifadə edərək yarım dərinlikdə etdim.

Addım 4: Bütün Komponentləri Üst Qapağa əlavə edin

Böyük 4 arcade düyməsini, 2 oyun dəyişdirmə/seçmə düyməsini, 2 dinamik və 1602 LCD + I2C modulunu quraşdırın. Hər şey M3 vintlər + M3 yuyucular və arxa qozlarla sabitlənir.

Arcade düymələrini quraşdırmadan əvvəl - LED işıq tutacaqlarını çıxarın. Onları bir az dəyişdirməlisiniz - növbəti addıma baxın.

Addım 5: Arcade Düymələrində LED -lərin dəyişdirilməsi

Bu arcade düymələri 12V -də işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bu layihə üçün standart gərginlik olan 5V ilə işləyəcəklər, amma çox qaranlıq olacaqlar. Beləliklə, LED yuvalarını arcade düymələrindən çıxartdım, LED tutucularını sürüşdürdüm və rezistorlu LEDləri çıxardım. 460ohm rezistorların sökülməsi və 100ohm ilə əvəz edilməsi lazımdır. Bitirdikdən sonra hər şeyi geri yığdım və LEDləri tutacaqları ilə düymələrə quraşdırdım.

Addım 6: (isteğe bağlı) Nəzarət Düymə Etiketləri

2 idarəetmə düyməsindəki etiketləri görə bilərsiniz. Quruluşumuzun ilk versiyasında bunlar yox idi, amma ikinci dəfə quruluşu təkrarladıqda əlavə etmək qərarına gəldim.

Hər iki düymədə oyunun vəziyyətindən asılı olaraq birdən çox funksiya var. Ağ düymə seçilmiş oyunu başlatır və ya bəzi oyunlar zamanı seçimi təsdiqləyir. Qara düymə seçilmiş oyunu dəyişdirir və ya oyun zamanı çıxır.

Dəyirmi etiketlər yaratmaq üçün nazik bir alüminium təbəqə (maksimum 1 mm qalınlığında), çuxurlu bir qazma ucu, pilləli matkap ucu və məktub zərbələri lazımdır (şəkilə bax). Əvvəlcə çuxur mişardan istifadə edərək dairəni kəsin. Sonra daxili diametri pilləli bitlə genişləndirirsiniz və sonra etiket yaratmaq üçün məktub zərbələrindən istifadə edirsiniz. Hərfləri daha görünən etmək üçün daimi qara işarədən istifadə edin.

Addım 7: Breakout lövhəsinin hazırlanması

Burada iki seçiminiz var. Çörək taxtası və Arduino kabelini çörək taxtasından istifadə edərək kabellərlə istifadə edin və ya LCD panelin arxasına kiçik bir qırılma quraşdırın.

İlk tikinti üçün çörək taxtasından istifadə etdik (şəkilə bax). İkinci quruluş üçün, qırılma taxtası yaratmaq üçün daha çox vaxt sərf etmək qərarına gəldik. İşlevsellik dəyişmir, amma daha az tel var və qırılma LCD panelin altında gizlənir.

Kopma taxtası ilə getməyi seçsəniz, 8x6 prototip lövhəsini götürün və şəkildə göstərildiyi kimi kəsin. Daha böyük hissəsi qırılma üçün, daha kiçik hissəsi isə enerji təchizatı yaratmaq üçün istifadə ediləcək.

Lehim Arduino Nano bu proto lövhəyə.

Addım 8: Bağlantıların çəkilməsi

Bəzi kabellər hazırlayın və quruluşunuzu, açarlarınızı və əlaqələrinizi Nanoya diaqrama uyğun olaraq bağlayın.

Ethernet bükülü cüt kabellərindən istifadə etməyə başladığımdan bəri - layihələrim üçün telləri haradan əldə edəcəyimi baş ağrısı haqqında unutmuşam. Fərqli rəngdədirlər və çox nüvəlidirlər, buna görə asanlıqla qırılmırlar. Onlarla işləyərkən diqqət etməli olduğunuz yeganə şey, izolyasiyanı yandırmamaq üçün lehimləmə işlərinin çox sürətli olmasıdır.

İkinci şəkildəki dinamiklərə qoşulmaq üçün 100ohm rezistorların necə bağlandığına diqqət yetirin.

Bağlantılar haqqında bir neçə qeyd:

• Qara/Ağ Nəzarət Düymələri Nano-da Daxili Pull-up rezistorlarından istifadə edildiyindən D2/3 sancaqlarından yerə birbaşa bağlanır.
• A4/5, I2C SDA/SCL pinlərinə qoşulur. Bu LCD I2C modulu üçün lazımdır.
• Dinamiklər D10/11 -ə qoşulmalıdır, çünki bu pinlər PWM effektivdir.
• Bütün Topraklama tellərinin daha asan bağlanması üçün Topraklama yolu olaraq kiçik bir mis xətti əlavə etmək tövsiyə olunur (təxminən 5 ədəd olacaq).

Addım 9: Düymələrin naqillərə çəkilməsi

Bütün Arcade Düymələri bir sıra rezistorlar vasitəsilə tək A1 pininə bağlanır. A1 Daxili Analog Pull-up olaraq qurulur. Bu, düymələrə gedən tellərin sayına qənaət etməyimizə kömək edən Arduinonun az tanınan xüsusiyyətlərindən biridir.

Beləliklə, quraşdırma aşağıdakı kimi gedir: A1 -dən 1k rezistor vasitəsilə ilk düyməyə. 1 düyməsindən 2 düyməsinə qədər 10k. 2 -ci düymədən 3 -cü düyməyə qədər 10k və 3 -cü düymədən 4 -ə qədər 10k. "Bağla" vəziyyətindəki hər bir düymə Yerə yaxınlaşır. LED -lər üçün hər bir düymədə Ground olduğundan, hər bir açarın ikinci pimi LED -dən yerə bağlıdır. Kabelləri başa düşmək üçün diaqrama baxın.

Bu nöqtədə, Arduino Nano'ya Mini USB kabelinin bağlanması, eskizi yüklədikdən sonra oyunu oynamağınıza imkan verməlidir. Oyunu portativ etmək üçün sizə lazım olan tək şey enerji təchizatıdır.

Addım 10: Batareyaların quraşdırılması

Ölü noutbuk batareyalarından 18650 ədəd iki təkrar işlənmiş hüceyrə istifadə etdim. Bunlar daha yüksək yük tətbiqləri üçün istifadə etmək istəmədiyim daha aşağı tutumlu (təxminən 600mAh) cihazlardır. Cihaz həqiqətən bu qədər güc istifadə etmir, buna görə oyunu günlərlə idarə etmək üçün kifayət etməlidir.

Batareyalar ikiqat 18650 batareya tutucusuna quraşdırılıb və enerji təchizatına asan bağlanması üçün bir bağlayıcı var.

Addım 11: USB Soket Genişləndiricinin quraşdırılması

Oyun, sökülmədən firmware proqramını doldurmalı və təkmilləşdirməlidir. Mikro USB konnektorunu gizlətmək üçün bloklardan birini qazdım.

USB-ni kərpic divarından Arduino Nano'ya uzatmaq üçün bir Mini-USB kabeli götürüb USB-A ucunu (böyük USB konnektoru) kəsdim və telləri soydum. Mənim vəziyyətimdə qırmızı/qara güc, ağ/yaşıl isə D +/- əlaqələri idi.

D +/- Micro-USB qırıcısına lehimlənməlidir. 5V və torpaq (qırmızı/qara) enerji təchizatı keçməlidir.

Nano Mini-USB istifadə edirsə niyə Micro-USB kəsilməsi seçildi? Sadəcə olaraq Micro-USB ailələrimizin hər yerindədir-telefonları və digər cihazları doldurmaq üçün istifadə olunur. Beləliklə, oyunu yükləyə və telefon kabelinizlə firmware proqramını təkmilləşdirə biləcəksiniz:-)

Addım 12: Enerji Təchizatı

Kiçik bir prototip lövhəsini götürdüm və TP4056 batareya şarj cihazını və qoruma modulunu və 5V gücləndiricini düz üzərinə lehimlədim.

TP4056-ya giriş Micro-USB yuvasından gedir. Batareya kabeli, B +/- ilə işarələnmiş TP4056 sancaqlarına bağlanmışdır. Çıxış +/- kimi işarələnmiş sancaqlar rokçu açarına daxil olur. Rocker açarından +/- əlaqələri 5V gücləndirici moduluna daxil olur və gücləndirici çıxışdan çıxarılan USB kabelindən qırmızı/qara tellər bağlanır.

Kabelləri başa düşmək üçün diaqrama baxın.

Addım 13: Epoksi Mikro USB Breakout

Lego kərpicindəki Micro-USB qırılmasını düzəltmək üçün bir az epoksi istifadə etdim. Müalicə edildikdən sonra, yuva cib telefonlarında olanlardan daha möhkəm olacaq, buna görə uşaqlar oyunu dolduracaq və qırılmayacaq.

Bu hissə üçün tez quruyan epoksi istifadə etməyi məsləhət görürəm. Əgər yoxdursa, qatrana bir az daha sərtləşdirici əlavə edin və bir müddət dayanmasına icazə verin.

Addım 14: Rocker Şalterini Qurun, Güc Demetini Bağlayın

Bu keçid böyükdür. 250V şəbəkə gərginliyi üçün hazırlanmışdır. Ancaq yenə də bu modeli istifadə etdim, çünki əla görünür və standart Lego City qapısına mükəmməl uyğun gəlir. Beləliklə, açarı montaj lövhəsinə daxil etdim və sonra plitəni 2 vintdən istifadə edərək kərpic divarına düzəltdim (divarlar əvvəlcədən qazılmışdır).

Lego kərpicinə epoksiyaya salınmış Micro-USB kəməri kimi nəhayət qoşqu artıq quraşdırıla bilər. Komponentləri bazaya bağlamaq üçün bəzi əlavə kərpiclərin necə istifadə edildiyini öyrənin.

Addım 15: Qapağı bağlayın

Mini-USB kabelini üst qapağa sabitlənmiş Arduino Nano'ya daxil edin və qapağı bağlayın.

Divarlarda əvvəlcədən 4 delik açdım və üstü qutuya düzəltmək üçün 4 vida istifadə etdim.

Addım 16: Kod

Oyunun ilk versiyası mənim tərəfimdən yazılmış, daha sonra 4 oyun əlavə edən və kodu mükəmməlliyə qədər təmizləyən dostum Alexdən yeni 4 versiya. Səslər üçün Reybozun işindən də istifadə etdik - bu koddan istifadə edilən səs səviyyəsi, Arduinonun Tone kitabxanasından istifadə edərək standart olaraq gələnlərlə müqayisədə heyrətamizdir.

Qeyd edildiyi kimi, kod uşaqlar tərəfindən geniş QA testlərindən sonra aylar ərzində optimallaşdırılmışdır və hazırda 4 -cü versiyanı GitHub -a yüklədik.

Mənbə Kodunun son versiyası:

Etməyiniz lazım olan 1602 I2C LCD kitabxanasını (Arduino IDE kitabxana menecerində mövcuddur) quraşdırmaq və sonra kodumuzu yükləməkdir.

Əvvəlcə calibration.ino düyməsini yükləyib hər bir Arcade Buttonun istehsal etdiyi dəyərləri bir kağız üzərində qeyd edin. Bu skript EEPROM -u da siləcək ki, ən yüksək ballar sıfırlansın.

Bundan sonra Game-Settings.h-də kalibr etdiyiniz düymələrin dəyərlərini dəyişirsiniz və əsas Lego-Games-Box.ino faylını yükləyirsiniz və oynamağa başlaya bilərsiniz (hər şeyi yuxarıda göstərilən sxemə görə bağlamısınızsa).

Qeyd: bu oyunu uşaqlar üçün edirsinizsə, zəhmət olmasa Game-settings.h-dən String GameTitle = {"Yaddaş Oyunu", "Reaksiya Oyunu", "Turnir Oyunu", "Melodiyalı Oyun", "") son girişi silin. Nüvə Müharibəsi Oyunu "}; Bu son girişdə, hər bir oyunçunun düşmən seçdiyi və uşaqlar üçün çox düşmən ola biləcəyi qaydalar var.

Addım 17: Ətraflı Video

Təlimatları oxumaq əvəzinə videoya baxmaq daha asan olarsa, bu quruluşun video versiyası budur.

Addım 18: Oyunun qaydaları

Hal -hazırda tətbiq olunan 5 oyun var. Bu qutudan istifadə edərək yaradıla biləcək oyunlar haqqında daha çox fikiriniz varsa - şərhlərdə bizə bildirin. Qaydaları və necə oynamaq lazım olduğunu izah edən hər oyunu qısaca nəzərdən keçirəcəyəm.

Lego Arcade Games Box -ı açmaq üçün yan tərəfdəki rokçu açarını çevirin. Bütün oyunlar Mario nostalji oyununun səsləri ilə müşayiət olunur. Başlanğıcda Mario oyununun başlanğıc melodiyasını eşitməlisiniz.

Başladıqdan sonra LCD ekranda indi seçilmiş oyunu görəcəksiniz. Oyunu dəyişdirmək üçün qara düyməni basın.

Hansı oyunu oynamaq istədiyinizə qərar verəndə başlamaq üçün Ağ düyməni vurun.

Artıq çalışan oyundan çıxmaq istəyirsinizsə - qara düyməni basmalısınız.

Başlanğıcda qırmızı düyməni basaraq səsləri söndürə bilərsiniz (gecə rejimi).

Yaddaş Oyunu ("Simon-Says" kimi, Touch Me oyununa bənzəyir)

Qaydalar yaxşı bilinir və sadədir. Oyun sizə qeydlər/işıqlar ardıcıllığını göstərir və onu təkrar etməlisiniz. Hər dəfə ardıcıllığa daha bir ton/işıq əlavə olunur. Nə qədər uzun yaşasanız, yaddaşınız bir o qədər yaxşı olar. Uşaqların və böyüklərin qısa müddətli yaddaşını öyrətmək üçün əladır.

Reaksiya oyunu (Whack-a-Mole oyununa bənzər)

Yanan hər düyməni vurmaq üçün kifayət qədər sürətli olmalısan. Nə qədər uzun oynarsanız, düymələr daha sürətli yanır. Bu, uşaqların və böyüklərin reaksiyasını öyrətmək üçün əladır.

Müsabiqə/Müsabiqə oyunu (2-4 oyunçu üçün)

Sizə 5 tur verilir. Siqnal verildikdən sonra hər kəs düyməsini çox tez vurmalıdır (Mariodan sikkə melodiyası). İlk olaraq düyməni basan turu qazanır. Qalibiyyətlərin sayı 5 turun sonunda hesablanır və qalib elan olunur.

Melodiya Oyunu (Körpələr və daha kiçik olanlar üçün Push and Play pulsuz rejimi)

Bu körpə uşaqlar üçün əladır - bir düyməni basıb saxladığınızda alternativ melodiyalar oynayır. Uşaqlarla ilk sınaqdan sonra başa düşdük ki, 1 yaşında olan balacamız həqiqətən oynamaq istəyir, amma NECƏ olduğunu anlamır. Bu oyunların qaydaları belədir - QAYDASIZ. İstənilən düyməni basa bilərsiniz və səslər çıxaracaq.

Müharibə oyunu (2-4 böyüklər üçün)

Bu oyun qutusunun sonrakı versiyalarını proqramlaşdıran dostum Alex, Trump/Kim böhranı zamanı daha böyük nüvə düyməsinin kim olduğu ilə əlaqədar bu oyunun ideyasını ortaya qoydu. Qaydaların izahı üçün ayrıca bir videoya ehtiyac var (burada və burada tapa bilərsiniz), amma bir sözlə, başlanğıcdakı oyunçuların sayını seçirsiniz və hər turda hər kəs düşmənini seçir. Hər kəs düşmənini seçdikdən sonra raketlər uçmağa başlayır. Düşmən seçilən şəxsin kəsişmə raketini göndərmək və ölkəsini xilas etmək üçün düyməni basması üçün bir neçə dəqiqəsi var. Turlar yalnız bir ölkə qalana qədər davam edir.

Addım 19: Son nəticə

Uşaqlarımız üçün oyunu qurmaq üçün vaxt sərf edən 3 dostuq. Ümid edirik ki, oyunu o qədər bəyənəcəksiniz ki, bu təlimatları istifadə edərək öz versiyanızı yaradacaqsınız. Hər hansı bir sualınız və ya təklifiniz varsa - şərhlərdə yazın.

Oyun Həyatı Yarışmasında İkinci Mükafat