„Arduino Arcade Lego Games“dėžutė: 19 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Jei turite vaikų, greičiausiai susidursite su tomis pačiomis problemomis, kaip ir mes su joms nupirktais „Lego“rinkiniais. Jie surenka ir žaidžia su jais, tačiau po kurio laiko rinkiniai virsta viena plytų krūva. Vaikai auga ir jūs nežinote, ką daryti su šia krūva.

Mes nusprendėme perdirbti nepageidaujamas „Lego“kaladėles ir sukūrėme arkadinį žaidimą.

Šis žingsnis po žingsnio vadovas yra kelių mėnesių darbo rezultatas, kad žaidimas būtų pakartotas ir labai mažos kainos. Beveik kiekvienas gali pakartoti šį projektą! Kodas buvo parašytas taip, kad neturi priklausomybių ir bus sudarytas bet kurioje „Arduino“lentoje. Ir, žinoma, žaidimus intensyviai išbandė mūsų vaikai:-)

Kuo šis žaidimas skiriasi nuo daugelio kitų, kurie buvo paskelbti anksčiau?

Visų pirma, jame yra 5 žaidimai:

• Atminties žaidimas (panašus į „Simon-Says“, panašus į „Touch Me“žaidimą)
• Reakcijos žaidimas (panašus į „Whack-a-Mole“žaidimą)
• Varžybų/varžybų žaidimas (2-4 žaidėjams)
• „Melody Game“(nemokamas „Push and Play“režimas mažiems vaikams ir mažesniems)
• Karo žaidimas (2-4 suaugusiems)

Antra, jis turi puikų dizainą (mūsų požiūriu) ir gali būti lengvai pakartotas.

Ir trečia, jis yra draugiškas žemei, nes leidžia perdirbti plastiką.

Šio vadovo pabaigoje taip pat yra žingsnis po žingsnio vaizdo įrašas, jei jums labiau patinka vaizdo įrašo formatas.

1 žingsnis: dalių sąrašas

Jei jums patinka šis projektas, bet neturite krūvos nepageidaujamų „Lego“kaladėlių, lengviausia būtų nusipirkti „Lego Classic 10704“rinkinį, kurio viduje yra 900 vnt.

Čia yra elementų, kurių jums reikės norint sukurti šį projektą, sąrašas:

• 1 kg (2 svarų) nepageidaujamų „Lego“kaladėlių (arba panašių plytų iš kito prekės ženklo, pvz., „Mega Bloks“)
• 25 x 25 cm pagrindo plokštė „Lego“(ar panašiai iš kitos markės). „Lego“bazė turi 32 x 32 taškus. Jei neturite - bazė kainuoja apie 3 USD, įskaitant. pašto išlaidos perkant internetu (paieškos terminas „32 25 blokai“)
• 30 x 30 cm skaidrus organinio stiklo gabalas (5 arba 6 mm storio)
• 4 x dideli arkadiniai 60 mm mygtukai (rekomenduoju raudoną, žalią, mėlyną, geltoną) (internetinių parduotuvių paieškos terminas: „60 mm arkadinis mygtukas“). Jie yra brangiausias šios konstrukcijos komponentas, kurių kiekvienas kainuoja apie 2 USD.
• 2 x momentinis 16 mm spindulio mygtukas (rekomenduoju baltą ir juodą) (paieškos terminas: „16 mm mygtukas“)
• Įjungimo/išjungimo svirties jungiklis 27x21 mm (rekomenduoju skaidrią raudoną spalvą su 4 kaiščiais) (paieškos terminas: „svirtinis jungiklis 16a“)
• Arduino Nano
• 1602 LCD ekranas ir I2C prijungimo modulis
• 2 x 4 omų 5 W garsiakalbiai, dydis 30 x 70 mm (galite naudoti bet kokius kitus mažus garsiakalbius, bet CAD brėžinys padarytas 30x70 mm)
• 8 x 6 cm prototipo lenta arba 830 kaiščių duonos lenta
• 2x18650 įkraunamos baterijos (gali būti perdirbamos iš nešiojamojo kompiuterio baterijos)
• Dvigubas 18650 akumuliatoriaus laikiklis (paieškos terminas: „laikiklis 2 x 18650“)
• TP4056 įkrovimo valdiklis ir iškrovos apsauga
• 5 V pakopinis keitiklis (tiks mažiausias 500 mA)
• Smulkmenos: kai kurie laidai, „Mini-USB“kabelis arba „pasidaryk pats“kištukas, „Micro-USB“lizdas PCB jungtyje, M3 varžtai/veržlės/poveržlės, 4 x viršutinio dangtelio varžtai

• Rezistoriai:

  • 6 x 100 omų
  • 1 x 1 tūkst
  • 3 x 10 tūkst

2 žingsnis: pastatykite dėžutę

Tai lengviausia projekto dalis, kurią galite pavesti savo vaikams.

Paimkite „Lego“32x32 taškų pagrindo plokštę ir padėkite sienas naudodami perdirbtas dalis. Iš viso turėtumėte turėti apie 9 sluoksnius. Pagrindui pasirinkome šviesiai pilką spalvą, kad pagrindinis dėmesys būtų skiriamas atsitiktinės spalvos plytų sienoms.

Nė viena dėžutė nebus panaši. Kurdami sluoksnius būkite kūrybingi. Perdirbkite net mažas detales - jos atrodo šauniai. Taip pat gražiai atrodo netaisyklingos formos. Pridėkite langus, priekinius langus nuo automobilių, duris ir dėžes.

Dėžėje turi būti bent vienos viso dydžio „Lego“durys. To reikia norint įjungti sieninį jungiklį sienoje.

3 žingsnis: padarykite viršutinį dangtį

Viršutinis dangtelis pagamintas iš 5 arba 6 mm organinio stiklo (skaidraus akrilo lakšto). Atsisiųskite CAD brėžinį, įdėkite jį į USB atmintinę ir tiesiog eikite į artimiausią CNC parduotuvę - jie ją sumals. CAD brėžinyje taip pat yra svirties jungiklio tvirtinimo plokštė (žr. Pav.).

Jums reikės atlikti viršutinės plokštės apdailą. Krašto nuožulnumą atlikite švitriniu popieriumi ir medine trinkele. Taip pat gręžkite skyles garsiakalbiams ir 1602 ekranui pritvirtinti. 1602 ekranui taip pat reikalingas mažas trikampis, išgraviruotas akrilo lakšto LCD lango šone (žr. Nuotrauką). Aš tai padariau iki pusės gylio, naudodamas sukamąjį įrankį („dremel“) ir mažą frezavimo antgalį.

4 veiksmas: pridėkite visus komponentus prie viršutinio dangčio

Įdiekite didelius 4 pasažo mygtukus, 2 žaidimo keitimo/pasirinkimo mygtukus, 2 garsiakalbius ir 1602 LCD + I2C modulį. Viskas tvirtinama M3 varžtais + M3 poveržlėmis ir veržlėmis gale.

Prieš diegdami pasažo mygtukus - nuimkite LED lempų laikiklius. Turėsite juos šiek tiek modifikuoti - žiūrėkite kitą žingsnį.

5 veiksmas: diodų modifikavimas pasažo mygtukuose

Šie arkadiniai mygtukai yra skirti veikti esant 12 V įtampai. Jie veiks su 5 V įtampa, kuri yra numatytoji šio projekto įtampa, tačiau jie bus per silpni. Taigi aš pašalinau šviesos diodų lizdus iš arkadinių mygtukų, išstumiau LED laikiklius ir pašalinau šviesos diodus su rezistoriais. 460 omų rezistorius reikia išardyti ir pakeisti 100 omų. Baigęs viską surinkau atgal ir į mygtukus įdėjau šviesos diodus su laikikliais.

6 žingsnis: (pasirenkama) Valdymo mygtukų etiketės

Galbūt pastebėjote etiketes ant 2 valdymo mygtukų. Pirmoje mūsų versijoje jų nebuvo, bet nusprendžiau juos pridėti, kai pakartojau kūrimą antrą kartą.

Abu mygtukai turi keletą funkcijų, priklausomai nuo žaidimo būklės. Baltas mygtukas pradeda pasirinktą žaidimą arba patvirtina pasirinkimą kai kurių žaidimų metu. Juodas mygtukas keičia pasirinktą žaidimą arba išeina žaidimo metu.

Norėdami sukurti apvalias etiketes, jums reikia plono aliuminio lakšto (ne daugiau kaip 1 mm storio), gręžtuvo su skylėmis, pakopinio grąžto ir raidžių štampus (žr. Pirmiausia supjaustykite apskritimą naudodami skylių pjūklą. Tada padidinsite vidinį skersmenį pakopiniu antgaliu, o tada etiketes kuriate raidėmis. Kad raidės būtų labiau matomos, naudokite nuolatinį juodą žymeklį („sharie“).

7 žingsnis: padarykite „Breakout Board“

Čia turite dvi galimybes. Naudokite duonos lentą ir vielą „Arduino“su kabeliais per duonos lentą arba įdiekite nedidelį pertrauką LCD skydelio gale.

Pirmajai konstrukcijai naudojome duonos lentą (žr. Paveikslėlį). Antrojo kūrimo metu nusprendėme daugiau laiko skirti pertraukų plokštei sukurti. Funkcionalumas nesikeičia, tačiau yra mažiau laidų, o pertrauka yra paslėpta po LCD ekranu.

Jei nuspręsite naudoti pertraukimo lentą, paimkite 8x6 plokštės prototipą ir supjaustykite, kaip parodyta paveikslėlyje. Didesnė dalis bus naudojama pertraukai, o mažesnė - elektros energijos tiekimui.

Lituokite „Arduino Nano“ant šios protinės plokštės.

8 žingsnis: jungčių prijungimas

Paruoškite kai kuriuos kabelius ir prijunkite sąranką, jungiklius ir jungtis prie „Nano“pagal schemą.

Nuo tada, kai pradėjau naudoti „Ethernet“vytos poros kabelius - pamiršau apie galvos skausmą, iš kur gauti laidų savo projektams. Jie yra skirtingų spalvų ir daugiasluoksniai, todėl lengvai nesulūžta. Vienintelis dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį dirbant su jais, yra tas, kad litavimas turi būti labai greitas, kad nesudegtumėte izoliacijos.

Antrame paveikslėlyje atkreipkite dėmesį, kaip 100 omų rezistoriai yra prijungti jungiant garsiakalbius.

Keletas pastabų apie jungtis:

• Juodos/baltos spalvos valdymo mygtukai yra prijungti iš kaiščių D2/3 tiesiai prie žemės, nes „Nano“naudojami vidiniai traukimo rezistoriai.
• A4/5 yra prijungti prie I2C SDA/SCL kaiščių. Tai reikalinga LCD I2C moduliui.
• Garsiakalbiai turi būti prijungti prie D10/11, nes šie kaiščiai yra įjungti PWM.
• Rekomenduojama pridėti mažą vario liniją kaip įžeminimo bėgį, kad būtų lengviau prijungti visus įžeminimo laidus (jų bus apie 5).

9 veiksmas: mygtukų prijungimas

Visi pasažo mygtukai yra prijungti prie vieno kaiščio A1 per keletą rezistorių. A1 yra nustatytas kaip vidinis analoginis traukimas. Tai yra viena iš tų mažai žinomų „Arduino“funkcijų, kurios padėjo sutaupyti daug laidų, einančių prie mygtukų.

Taigi sąranka vyksta taip: nuo A1 iki pirmo mygtuko per 1k rezistorių. Nuo 1 mygtuko iki 2 mygtuko iki 10 tūkst. Nuo 2 mygtuko iki 3 mygtuko iki 10 tūkst. Ir nuo 3 mygtuko iki 4 mygtuko iki 10 tūkst. Kiekvienas mygtukas „uždaryti“yra trumpas prie žemės. Kadangi ant kiekvieno šviesos diodų mygtuko jau yra įžeminimas, antrasis kiekvieno jungiklio kaištis yra prijungtas prie žemės nuo šviesos diodo. Pažvelkite į schemą, kad suprastumėte laidus.

Tuo metu, prijungę „Mini-USB“kabelį prie „Arduino Nano“, galėsite žaisti žaidimą įkėlę eskizą. Viskas, ko jums reikia, yra maitinimo šaltinis, kad žaidimas būtų nešiojamas.

10 žingsnis: įdėkite baterijas

Aš panaudojau du perdirbtus 18650 elementus iš nešiojamų nešiojamųjų kompiuterių baterijų. Tai yra mažesnės talpos (apie 600 mAh), kurių nenorėjau naudoti didesnės apkrovos programoms. Įrenginys iš tikrųjų nenaudoja tiek energijos, todėl to turėtų pakakti žaidimui paleisti kelias dienas.

Baterijos įdėtos į dvigubą 18650 baterijų laikiklį ir yra jungtis, kurią lengva prijungti prie maitinimo šaltinio.

11 veiksmas: USB lizdo plėtiklio įdiegimas

Žaidimas turėtų turėti galimybę įkrauti ir atnaujinti programinę -aparatinę įrangą neišardant. Taigi aš išgręžiau vieną iš blokų, kad paslėpčiau „Micro-USB“jungtį.

Norėdami išplėsti USB nuo plytų sienos iki „Arduino Nano“, paėmiau „Mini-USB“kabelį ir nukirpiau USB-A galą (didelę USB jungtį) ir nuplėšiau laidus. Mano atveju raudona/juoda buvo galia, o balta/žalia- D +/- jungtys.

D +/- reikia prilituoti prie „Micro-USB“jungties. 5 V ir įžeminimas (raudona/juoda) turi būti prijungti prie maitinimo šaltinio.

Kodėl pasirinkta „Micro-USB“jungtis, jei „Nano“naudoja „Mini-USB“? Tiesiog todėl, kad „Micro-USB“yra visur mūsų namų ūkiuose-jis naudojamas telefonams ir kitiems įrenginiams įkrauti. Taigi galėsite įkrauti žaidimą ir atnaujinti programinę-aparatinę įrangą savo telefono laidu:-)

12 žingsnis: Maitinimo šaltinio gamyba

Aš paėmiau mažesnę prototipo plokštę ir ant jos litavau TP4056 akumuliatoriaus įkroviklį ir apsaugos modulį, taip pat 5 V stiprintuvą.

Įvestis į TP4056 eina iš „Micro-USB“lizdo. Akumuliatoriaus kabelis pritvirtintas prie TP4056 kaiščių, pažymėtų kaip B +/-. Smeigtukai, pažymėti kaip OUT +/-, eina į svirtinį jungiklį. Nuo svirtinio jungiklio +/- jungtys patenka į 5V stiprintuvo modulį, o nuo stiprintuvo išvesties yra prijungti raudoni/juodi laidai iš atplėšto USB kabelio.

Pažvelkite į schemą, kad suprastumėte laidus.

13 veiksmas: epoksidinė „Micro USB Breakout“

Aš naudoju tam tikrą epoksidą, kad ištaisyčiau „Micro-USB“pertrauką „Lego“kaladėlėje. Po to, kai jis išgydomas, lizdas bus tvirtesnis nei tas, kuris randamas mobiliuosiuose telefonuose, todėl vaikai galės įkrauti žaidimą ir jis nesulūš.

Šiai daliai rekomenduoju naudoti greitai džiūstantį epoksidą. Jei jo neturite, į dervą įpilkite šiek tiek daugiau kietiklio ir leiskite jam kurį laiką sėdėti.

14 veiksmas: įdiekite svirties jungiklį, prijunkite maitinimo laidus

Šis jungiklis yra masyvus. Jis skirtas 250 V tinklo įtampai. Bet aš vis tiek naudojau šį modelį, nes jis puikiai atrodo ir puikiai dera prie standartinių „Lego City“durų. Taigi aš įkišau jungiklį į montavimo plokštę ir tada pritvirtinau plokštę ant plytų sienos, naudodami 2 varžtus (sienos buvo iš anksto išgręžtos).

Be to, dabar galima pagaliau įdiegti diržus ir „Micro-USB“pertrauką, kuri buvo epoksiduota į „Lego“kaladėlę. Atkreipkite dėmesį, kaip kai kurios papildomos plytos buvo naudojamos komponentams pritvirtinti prie pagrindo.

15 žingsnis: uždarykite dangtį

įkiškite „Mini-USB“kabelį į „Arduino Nano“, pritvirtintą prie viršutinio dangtelio, ir uždarykite dangtį.

Aš išgręžiau 4 skyles sienose ir 4 varžtais pritvirtinau viršutinę dalį prie dėžutės.

16 žingsnis: Kodas

Aš parašiau pirmąją žaidimo versiją, po to - keturias naujas mano draugo Alekso versijas, kurios pridėjo dar 4 žaidimus ir iki galo išvalė kodą. Garsams taip pat panaudojome „Reyboz“darbą - naudojant šį kodą sukuriamas garso lygis yra nuostabus, palyginti su tuo, kas pagal nutylėjimą gaunama naudojant „Arduino“tonų biblioteką.

Kaip minėta, kodas buvo optimizuotas kelis mėnesius po to, kai vaikai atliko išsamius kokybės užtikrinimo testus, ir šiuo metu į „GitHub“įkėlėme 4 versiją.

Naujausia šaltinio kodo versija:

Viskas, ką jums reikia padaryti, tai įdiegti 1602 I2C LCD biblioteką (ją galima rasti „Arduino IDE“bibliotekos tvarkyklėje) ir įkelti mūsų kodą.

Pirmiausia įkelkite mygtuką-calibration.ino ir ant popieriaus lapo įrašykite kiekvieno „Arcade Button“sukuriamas vertes. Šis scenarijus taip pat ištrins EEPROM, kad būtų atkurti geriausi balai.

Po to „Game-Settings.h“pakeičiate kalibruotų mygtukų reikšmes ir įkeliate pagrindinį „Lego-Games-Box.ino“failą ir galite pradėti žaisti (jei viską prijungėte pagal aukščiau pateiktą schemą).

Pastaba: jei kuriate šį žaidimą vaikams, pašalinkite jį žaidimo nustatymuose.h paskutinis įrašas iš String GameTitle = {"Atminties žaidimas", "Reakcijos žaidimas", "Turnyro žaidimas", "Melodijos žaidimas", " Branduolinio karo žaidimas “}; Šiame paskutiniame įraše yra taisyklės, pagal kurias kiekvienas žaidėjas pasirenka priešus ir gali būti pernelyg priešiškas vaikams.

17 žingsnis: Išsamus instrukcijų vaizdo įrašas

Jei jums lengviau žiūrėti vaizdo įrašą, o ne skaityti instrukcijas, pateikiame šios versijos vaizdo įrašo versiją.

18 žingsnis: žaidimo taisyklės

Šiuo metu yra 5 žaidimai. Jei turite daugiau idėjų apie žaidimus, kuriuos būtų galima sukurti naudojant šį langelį - praneškite mums komentaruose. Trumpai apžvelgsiu kiekvieną žaidimą, paaiškindamas taisykles ir kaip žaisti.

Pasukite svirtinį jungiklį šone, kad įjungtumėte „Lego Arcade Games Box“. Visus žaidimus lydi nostalgiško „Mario“žaidimo garsai. Pradėdami turėtumėte išgirsti „Mario“žaidimo paleidimo melodiją.

Kai tik pradėsite, LCD ekrane pamatysite dabar pasirinktą žaidimą. Norėdami pakeisti žaidimą, paspauskite juodą mygtuką.

Kai nuspręsite, kurį žaidimą norite žaisti, tiesiog paspauskite baltą mygtuką, kad pradėtumėte.

Jei norite išeiti iš jau veikiančio žaidimo, turite paspausti juodą mygtuką.

Paleisdami galite išjungti garsus (naktinis režimas) paspausdami raudoną mygtuką.

Atminties žaidimas (panašus į „Simon-Says“, panašus į „Touch Me“žaidimą)

Taisyklės yra gerai žinomos ir paprastos. Žaidimas parodo pastabų/žiburių seką ir turite tai pakartoti. Kiekvieną kartą prie sekos pridedamas dar vienas tonas/šviesa. Kuo ilgiau išgyvensite, tuo geresnė jūsų atmintis. Tai puikiai tinka lavinti trumpalaikę vaikų ir suaugusiųjų atmintį.

Reakcijos žaidimas (panašus į „Whack-a-Mole“žaidimą)

Turite būti pakankamai greitas, kad spustelėtumėte kiekvieną užsidegantį mygtuką. Kuo ilgiau žaidžiate, tuo greičiau užsidega mygtukai. Tai puikiai tinka vaikų ir suaugusiųjų reakcijos lavinimui.

Varžybų/varžybų žaidimas (2-4 žaidėjams)

Jums skiriami 5 raundai. Po signalo gavimo kiekvienas turi paspausti savo mygtuką labai greitai (monetų melodija iš Mario). Tas, kuris pirmas paspaudžia mygtuką, laimi raundą. Laimėjimų skaičius apskaičiuojamas pasibaigus 5 raundams ir paskelbiamas nugalėtojas.

„Melody Game“(nemokamas „Push and Play“režimas mažiems vaikams ir mažesniems)

Tai puikiai tinka mažiems vaikams - paspaudus ir laikant mygtuką, jis groja kintančias melodijas. Po pradinio bandymo su vaikais supratome, kad mūsų mažesnis, kuris buvo 1 metų amžiaus, tikrai nori žaisti, bet nesupranta KAIP. Šių žaidimų taisyklės yra - NĖRA TAISYKLIŲ. Galite paspausti bet kurį mygtuką ir jis skleis garsus.

Karo žaidimas (2-4 suaugusiems)

Mano draugas Aleksas, kuris užprogramavo tolesnes šios žaidimų dėžutės versijas, per D. Trumpo/Kim krizę sugalvojo šį žaidimą, kam priklauso didesnis branduolinis mygtukas. Taisyklėms paaiškinti reikia atskiro vaizdo įrašo (jį rasite čia ir čia), tačiau trumpai tariant, pradžioje pasirenkate žaidėjų skaičių ir kiekvieno raundo metu kiekvienas pasirenka savo priešą. Kai visi pasirinko savo priešą, raketos pradeda skristi. Tas, kuris buvo pasirinktas kaip priešas, turi keletą akimirkų paspausti mygtuką, kad nusiųstų sankryžos raketą ir išgelbėtų savo šalį. Raundai tęsiasi tol, kol lieka tik viena šalis.

19 žingsnis: galutinis rezultatas

Mes esame 3 draugai, kurie praleido laiką kurdami žaidimą mūsų vaikams. Tikimės, kad žaidimas jums taip patiks, kad pagal šias instrukcijas sukursite savo versiją. Jei turite klausimų ar pasiūlymų - rašykite juos komentaruose.

Antrasis prizas žaidimo gyvenimo konkurse