Vaivorykštės kauliukai: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Dėl to kauliukų žaidimų dėžutė su 5 kaiščiais sudaryta iš 5 spalvų smd šviesos diodų. Jį valdanti programinė įranga leidžia naudoti įvairius žaidimo režimus su keliais kauliukais.

Vienas pagrindinis jungiklis leidžia pasirinkti žaidimą ir mesti kauliukus. Atskiri jungikliai šalia kiekvieno kaulų leidžia pasirinkti arba valdyti pagal žaidimo tipą.

Statybos išlaidos yra labai kuklios, tačiau tam reikia gana daug statybos laiko, gero lituoklio ir tvirtos rankos.

Elektronika yra pagrįsta ESP8266 moduliu (ESP-12F), kuriame veikia žiniatinklio serveris, leidžiantis lengvai atnaujinti programinę įrangą ir galimybę stebėti / išplėsti žaidimus.

Dėžutė maitinama akumuliatoriumi su įkraunama baterija ir, kadangi dabartinės energijos sąnaudos yra gana nedidelės, vienu įkrovimu veiks daug valandų.

1 žingsnis: dalys ir įrankiai

Komponentai

Reikalingi šie komponentai. Visi jie yra prieinami „eBay“

1. ESP-12F ESP8266 wifi apdorojimo modulis. (1,50 £)
2. 18650 baterija ir laikiklis (£ 3.00)
3. SMD šviesos diodai x7 raudonos, mėlynos, žalios, geltonos, baltos spalvos (pakuotėje po 20 kiekvienos spalvos)
4. Mygtukas 6 mm jungikliai x6 (0,12 £)
5. Stumdomas įjungimo/išjungimo jungiklis mini 8x4 mm (0,10 £)
6. LIPO USB akumuliatoriaus įkrovimo modulis (0,20 svaro sterlingų)
7. n kanalo MOSFETS - AO3400 x6 (0,20 £)
8. 3,3 V žemo iškritimo reguliatorius - XC6203E (0,20 £)
9. 220uF elektrolitinis (0,15 £)
10. 220R rezistorius x5 (0,05 £)
11. 4K7 rezistorius x 6 (0,06)
12. Prototipo plokštės izoliuotos dvigubos šoninės skylės (0,50 £)
13. Lanksti pakabinimo viela
14. Emaliuota varinė viela 32
15. Antraštės smeigtukai 40 kaiščių juostelės x3 (0,30 £)

Be to, reikalingas gaubtas. Aš sukūriau 3D spausdintą dėžutę, kurioje būtų viskas ir kad šviesos diodai galėtų šviesti. Tai galima rasti „Thingiverse“.

Įrankiai

1. Smulkaus taško lituoklis
2. Smulkūs pincetai
3. Vielos pjaustytuvai
4. Jaunesnysis nulaužimo pjūklas
5. Adatų failai yra naudingi
6. Dervos klijai
7. Prieiga prie 3D spausdintuvo, jei naudojama dėžutės konstrukcija.

2 žingsnis: grandinės aprašymas

Schemoje pavaizduotas ESP-12F modulis, valdantis 5 LED matricas, sudarančias kauliukus.

Kiekvieną kauliuką sudaro 7 šviesos diodai, sudaryti iš 3 porų (2 įstrižainės ir vidurio) ir vieno centrinio šviesos diodo. Norint pasirinkti rodomus šviesos diodus, jiems reikia 4 GPIO kaiščių. 220R rezistoriai naudojami srovei nustatyti, o 2 - nuosekliai naudojami centriniam šviesos diodui, kad srovė būtų vienoda.

5 kauliukus multipleksuoja 5 GPIO linijos, važiuojančios MOSFET jungikliais. Vienu metu įjungiamas tik vienas jungiklis. Programinė įranga leidžia 1 mSec vienam košei, todėl bendras atnaujinimo laikotarpis yra 200 Hz ir nėra mirgėjimo.

5 jungikliai yra susieti su kiekvienu kauliuku. Kadangi GPIO yra ribotas, jie skaitomi naudojant tas pačias eilutes, kaip ir kaulų multipleksavimui. Daugialypės sekos metu šios valdymo linijos nustatomos kaip įėjimai su pakėlimais ir nuskaitytų jungiklių būsena. Tada jie grąžinami į išvestis likusiai multipleksinės sekos daliai.

Šeštasis jungiklis bendram valdymui nuskaitomas GPIO16 eilute. Tai galima tik nuleisti, kad jungiklis būtų prijungtas prie 3.3V. Tai rodoma mažai, kai jungiklis atidarytas, ir aukštas, kai jis uždarytas.

3 žingsnis: DIE konstravimas

Tai daugiausiai laiko reikalaujanti darbo dalis ir reikalauja priežiūros.

Kiekvienas štampas sukonstruotas ant 6 skylių x 6 skylių kvadratinių prototipų plokštės gabalo. Pirmasis žingsnis yra iš vienos lentos iškirpti 5 iš jų, naudojant mini įsilaužimo pjūklą. Stenkitės palikti kuo mažiau ribų už skylių.

Kitas žingsnis yra pridėti 2 6 kontaktų antraštes kiekvienoje pusėje ir 2 komplektus 3 izoliuotų kaiščių šalia jų, o po to dar vieną porą viduryje. Tai yra tai, kas laikys SMD šviesos diodus. Manau, kad gerai pašalinti 2 nepanaudotus kaiščius iš kiekvieno išorinio stulpelio. Viršutinėje plokštės pusėje, kurioje turi būti sumontuoti šviesos diodai, turi būti nukirpti antgalių kaiščiai, kad išsikištų tik apie 1 mm. Stenkitės išlaikyti juos visus lygius. Tai leidžia šviesos diodams išsikišti virš plokštės paviršiaus.

7 SMD šviesos diodai dabar yra lituojami ant kiekvienos kaiščių poros. Tai sudėtingiausia visos konstrukcijos dalis, tačiau po šiek tiek praktikos neužima daug laiko. Mano naudojama technika buvo skardinti pusės smeigtukų viršų, kad jau būtų lituoklio. Tada laikydami šviesos diodą pincetu, vėl ištirpinkite lydmetalį ir įjunkite šviesos diodą. Šiame etape per daug nesijaudinkite dėl jungties kokybės. Svarbiau, kad šviesos diodas būtų kuo geriau išlygintas, horizontalus ir per kaiščius. Įdiegus šviesos diodą, kitame gale jis gali būti tinkamai prilituotas prie kaiščio, o tada, jei reikia, pirmoji jungtis perlydyta.

Diodų poliškumas turi būti teisingas. Aš sutvarkau visus išorinius antraštės kaiščius, kad jie būtų prijungti prie anodų. Centrinis šviesos diodas I nukreipė tą pačią kryptį kaip ir kairysis stulpelis (žiūrint iš veido ir su atsargine eilute apačioje. Diodai turi silpną žymę ant katodo, bet taip pat gerai patikrinti matuokliu. iš tikrųjų užsidega, kai naudojamas pasipriešinimo diapazonas (tarkim 2K) ir raudonas laidas ant anodo, o juodas ant katodo. Jie lieka neapšviesti atvirkščiai. Tai taip pat yra geras būdas patikrinti spalvas, jei jos susimaišo.

Sumontavus šviesos diodus, galima užbaigti likusią plokštės dalį.

Apatinėje lentos pusėje.

1. Sujunkite visus katodus, naudodami ploną viengyslę vielą, neizoliuotą.
2. Lituokite „Mosfet“su išleidimo kaiščiu, prijungtu prie katodo eilutės
3. Prijunkite „Mosfet“šaltinį prie jo antraštės, kuri galiausiai bus 0 V.
4. Prijunkite vartus per 4K7 rezistorių prie jo antgalio. Gerai tai išrauti per kitą apatinę skylę, kaip parodyta, nes čia jungsis jungiklis.

Lentos kryžiaus priekyje prijunkite 3 poras anodų.

1. Norėdami išlaikyti žemą profilį, naudokite lituojamą emaliuotą vielą.
2. Iš anksto skardinkite kiekvieno vielos galą
3. Lituokite jį prie vieno anodo.
4. Nubraukite jį ir supjaustykite iki ilgio.
5. Iš anksto skardinkite ir lituokite jį prie atitinkamos anodo poros.

Šiuo metu gerai atlikti išankstinį kiekvieno štampavimo bandymą naudojant multimetrą. Naudojant juodą laidą ant bendrų katodų („Mosfet“nutekėjimas), raudoną laidą galima perkelti į 3 anodų poras ir vieną anodą. Turi užsidegti atitinkami šviesos diodai.

4 žingsnis: dėžutės konstrukcija

Tai reiškia, kad naudojama 3D spausdinta dėžutė. Dėžutėje yra įdėklų kiekvienam štampui ir kiekvienam šviesos diodui. Apatinis sluoksnis po kiekvienu šviesos diodu yra labai plonas (0,24 mm), todėl su baltu plastiku jis leidžia šviesai sklisti labai gerai ir veikia kaip difuzorius. Yra išjungimai visiems jungikliams ir įkrovimo vieta. Baterija turi savo skyrių.

Pirmiausia įstatykite 6 mini mygtukų jungiklius ir slankiklį. Įsitikinkite, kad jie sutampa su išorine puse. Mygtukiniuose jungikliuose yra dvi lygiagrečiai sujungtos kontaktų poros. Nukreipkite juos taip, kad perjungimo kontaktai būtų greta jų kaiščio. Norėdami užfiksuoti savo vietą, naudokite greito kietėjimo derva.

Dabar įstatykite akumuliatorių ir jo dėžutę į tam skirtą vietą. Jis turėtų būti pakankamai tvirtas, tačiau prireikus naudokite šiek tiek klijų.

Klijuokite LIPO įkroviklį ant sienos su „micro USB“prieiga per jo skylę.

Užbaikite pagrindinį maitinimo laidų sujungimą, perkišdami akumuliatoriaus įžeminimą per visus mygtukinius jungiklius ir LIPO B jungtį ir palikdami kiaulės uodegą prijungimui prie elektronikos. Baterija + turėtų eiti į B + ant LIPO įkroviklio ir į slankiklį. Kitoje slankiojančio jungiklio pusėje turėtų būti šeštas jungiklis ir kiaulės uodega elektronikai. Įsitikinkite, kad stumdomas jungiklis yra išjungtoje padėtyje ir laikinai izoliuokite kiaulės uodegas. Jūs nenorite sutrumpinti akumuliatoriaus!

Lituokite ant dviejų trumpų neizoliuotų kiaulių uodegų prie kiekvieno iš 5 štampavimo jungiklių. Jie turi būti šiek tiek lankstūs.

Įdėkite ir pritvirtinkite kiekvieną štampą savo padėtyje, lituodami ant dviejų jungiklio kaiščių ant štampavimo plokštės, įsitikindami, kad jungiklio 0 V yra prijungtas prie „Mosfet“šaltinio / 0 V taško, o jungiklio įtampos pusė - iki 4K7 / vartų mosfet. Šviesos diodai ant plokštės turėtų tilpti į korpuso įdubas, o jungiklio laidų turėtų pakakti, kad būtų galima laikyti štampą.

Tada prijunkite visus įprastus 5 kauliukų anodus. Tai palengvina tai, kad diodų porų jungtys yra abiejose štampų pusėse, tačiau atminkite, kad jos yra kertamos įstrižainėse. Nesijaudinkite dėl raudonos vielos paveikslėlyje, kuri, matyt, mirs. Tai tik „pigtail“ir šiame etape nėra nieko prijungta.

ESP-12F makiažas

Atminkite, kad prieš montuodami galbūt norėsite užprogramuoti ESP-12F modulį. Kai jis mirksės, visus kitus atnaujinimus galima atlikti naudojant „Wi -Fi“OTA.

Padarykite 3,3 V reguliatorių ant šiek tiek likusios prototipo kortelės. Ant jo yra tik LDO reguliatorius ir atsiejimo kondensatorius. Nors energijos išsklaidymas yra labai mažas, aš lituoju kelis kontaktus, kad jie veiktų kaip prietaiso šilumos kriauklė. Du laidai gali išsikišti ir tiesiogiai prisijungti prie ESP-12F 3.3V / 0V.

Lituokite laidus ant GPIO kaiščių 5 multipleksinėms linijoms ir jungikliui 6. 4 LED anodo tvarkyklės linijoms reikia 220R / 440R serijos rezistorių. Tam galima naudoti mažus skylių rezistorius ant ESP-12F, arba aš tai padariau su SMD, tiesiog sukrautu ant skylių, kuri taip pat yra gana tvirta.

Galiausiai prijunkite multipleksines linijas prie atskirų štampų antgalių kaiščių, o anodo tvarkyklės linijas - prie atitinkamos daisy grandinės.

5 žingsnis: programinė įranga

Tam skirta programinė įranga yra pagrįsta ESP8266 „Arduino“aplinka. Tai galima rasti „github“.

Kodą rasite čia

Yra diceDriver biblioteka, kurioje pateikiamos žemo lygio funkcijos, naudojamos multipleksuojant šviesos diodus ir skaitant jungiklius. Tai atliekama pertraukiant, todėl nustačius kauliukų vertes, jie patys išsilaiko.

Bendras laikas yra padalintas į 1 mSec intervalą kiekvienam štampui. Laikotarpis per 1 mSec, kai šviečia šviesos diodai, gali būti nustatytas kiekvienam štampui atskirai. Tai leidžia subalansuoti skirtingų spalvų apšvietimą, taip pat leidžia pritemdyti ir mirksėti kaip žaidimo valdymo dalį.

Biblioteka taip pat skaito kauliukų jungiklius kaip multiplekso dalį ir turi tvarką „mesti“vieną ar kelis kauliukus lygiagrečiai.

Eskizas naudoja biblioteką, kad galėtų pasirinkti kauliukų žaidimo režimus ir paleisti šiuos žaidimus. Jame taip pat teikiamos priežiūros funkcijos, skirtos iš pradžių nustatyti „wifi“, OTA atsisiųsti naują programinę -aparatinę įrangą ir pateikti kai kurias pagrindines žiniatinklio funkcijas, skirtas įrenginio būsenai patikrinti ir patikrinti.

Programinė įranga yra sudaryta naudojant „Arduino IDE“. Be to, ji naudoja „BaseSupport“biblioteką pagrindinėms funkcijoms atlikti. Tai sukonfigūruota vietiniame „BaseConfig.h“faile. Prisijungiant prie „Wi -Fi“sąrankos naudojamas numatytasis slaptažodžio slaptažodis. Galbūt norėsite tai pakeisti į ką nors kitą. Taip pat galite sukonfigūruoti naudodami fiksuotus „Wi -Fi“prisijungimo duomenis, jei nenorite naudoti įmontuotos sąrankos. Taip pat yra tas pats numatytasis OTA programinės įrangos atnaujinimo proceso slaptažodis, kurį galbūt norėsite pakeisti. Pirmą kartą programinė įranga turi būti įkelta per nuoseklųjį ryšį su „Arduino IDE“. Tai turi atitikti įprastas mirksėjimo taisykles, kai iš naujo nustatant GPIO0 sumažėjo, kad jis įjungtų blykstės nuoseklųjį režimą. Tai patogiau padaryti prieš galutinai prijungus modulį, tačiau tai galima padaryti vietoje, jei prie atitinkamų kaiščių pritvirtinami spaustukai.

Pirmą kartą paleidus programinę -aparatinę įrangą, ji nepavyks prisijungti prie vietinio „Wi -Fi“ir automatiškai įsijungs į nustatymo režimą, sukurdama savo prieigos tinklą. Galite prisijungti prie to naudodami „Wi -Fi“įrenginį (pvz., Telefoną), tada naršyti adresu 192.168.4.1, kuris leis pasirinkti tikrąjį vietinį „Wi -Fi“ir įvesti jo slaptažodį. Jei tai gerai, jis bus paleistas iš naujo ir naudos šį tinklą.

OTA daroma eksportuojant dvejetainius failus į „Arduino IDE“ir naršant į „ip/firmware“, kur „ip“yra dėžutės ip, kai prijungtas. Tai paragins / naršys naują dvejetainę.

Kitos žiniatinklio funkcijos yra

• setpower - nustato galią kauliukui (ip/setpower? dice = 3 & power = 50)
• setflash - nustato kauliukų blykstę (ip/setflash? mask = 7 & interval = 300)
• setdice - nustato vieną kauliuko vertę (ip/setdice? dice = 3 & value = 2)
• parametrai - nustato ritinio parametrus (ip/parametrai? mask = 7 & laikas = 4000 & interval = 200)
• status - grąžina kauliukų reikšmes ir perjungia būseną

6 žingsnis: žaidimai

Programinė įranga leidžia pasirinkti žaidimą ir paleisti žaidimą, valdomą pagrindiniu jungikliu.

Iš pradžių sistema yra žaidimo nustatymo režime, o tik pirmasis kaulėlis rodo „1“. Trumpai paspaudę šį mygtuką, galite apeiti 12 skirtingų žaidimo režimų. Pirmasis metimas yra 1 - 6, o paskui lieka 6, o antrasis - 1-6.

Norėdami pasirinkti tam tikrą žaidimą, ilgai paspauskite mygtuką (> 1 sekundė) ir jis perjungiamas į žaidimo vykdymo režimą.

Žaidimo metu ritinys paprastai pradedamas trumpai paspaudus šį jungiklį. Norėdami grįžti į žaidimo pasirinkimo režimą iš paleidimo režimo, ilgai paspauskite šį jungiklį ir jis parodys žaidimo numerį, kaip ir anksčiau, ir leis toliau pasirinkti.

Šiuo metu yra nustatyti 9 žaidimo režimai su 3 atsargomis.

Žaidimai nuo 1 iki 5 yra paprasti tokio skaičiaus kauliukų metimai. Kiekvienas ritinys tiesiog meta visus kauliukus. Kauliukų jungikliai šiuose žaidimuose neturi jokio poveikio.

6 žaidimas yra dinamiškas kauliukų skaičius. Paspauskite vieną iš kauliukų jungiklių, kad pasirinktumėte kauliukų skaičių, o tada pagrindinį jungiklį, norėdami mesti kauliukus. Kauliukų skaičius gali būti keičiamas prieš kiekvieną metimą.

7 žaidimas yra kelių metimų metimas. Dalyvauja visi 5 kauliukai. Paspaudus pagrindinį jungiklį, mesti visi kauliukai. Paspaudus kiekvieną štampavimo jungiklį, jis mirksi. Kai paspaudžiamas pagrindinis jungiklis, riedės tik mirksintis štampas, išskyrus tai, kad jei niekas nemirksi, visi riedės. Tai panašu į pokerio kauliukus ar „Yahtzee“. Atminkite, kad nėra leidžiamas metimų skaičius. Tai priklauso nuo žaidėjo vientisumo.

8 žaidimas yra panašus į 7 žaidimą, išskyrus tai, kad šviesa naudojama tam, kad pasirinkta kojelė nemirksėtų.

Žaidime 9 naudojami ritininiai ritės nustatymo jungikliai. Jei pasirenkamas vienas iš 3 geriausių, tai lemia 1, 2 arba 3 metamų kauliukų skaičių). Tada, jei paspaudžiamas vienas iš apatinių 2 jungiklių, viršutinė eilutė paliekama ir pasirenkamas kauliukų skaičius, kurį reikia mesti apatinėje eilutėje (1 arba 2). Tai naudojama tokiuose žaidimuose kaip „Risk“.