Varavīksnes kauliņi: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Tas padara kauliņu spēļu kārbu ar 5 kauliņiem, kas sastāv no smd gaismas diodēm 5 krāsās. Programmatūra, kas to virza, ļauj izmantot dažādus spēļu režīmus ar vairākiem kauliņiem.

Viens galvenais slēdzis ļauj izvēlēties spēli un mest kauliņus. Atsevišķi slēdži pie katra kauliņa ļauj izvēlēties vai kontrolēt spēles veidu.

Būvniecības izmaksas ir ļoti pieticīgas, taču tām ir vajadzīgs diezgan ilgs būvniecības laiks, labs lodāmurs un stabila roka.

Elektronikas pamatā ir ESP8266 modulis (ESP-12F), kurā darbojas tīmekļa serveris, kas ļauj viegli atjaunināt programmaparatūru un iespēju uzraudzīt / paplašināt spēles.

Kastīti darbina akumulators ar uzlādējamu akumulatoru, un, tā kā pašreizējais patēriņš ir diezgan pieticīgs, tas darbosies daudzas stundas ar vienu uzlādi.

1. darbība: detaļas un rīki

Sastāvdaļas

Ir nepieciešami šādi komponenti. Tie visi ir pieejami eBay

1. ESP-12F ESP8266 wifi apstrādes modulis. (1,50 sterliņu mārciņas)
2. 18650 akumulators un turētājs (£ 3,00)
3. SMD gaismas diodes x7 sarkanā, zilā, zaļā, dzeltenā, baltā krāsā (iepakojumā pa 20 katrai krāsai)
4. Spiedpogas 6 mm slēdži x6 (0,12 £)
5. Bīdāms ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis mini 8x4 mm (0,10 £)
6. LIPO USB akumulatora lādētāja modulis (0,20 £)
7. n kanāla MOSFETS - AO3400 x6 (0,20 £)
8. 3.3V zems izkrišanas regulators - XC6203E (0,20 £)
9. 220uF elektrolīts (0,15 £)
10. 220R rezistors x5 (0,05 £)
11. 4K7 rezistors x 6 (0,06)
12. Plāksnes prototipa izolēti dubultie sānu caurumi (0,50 £)
13. Elastīgs savienojuma vads
14. Emaljēta vara stieple 32
15. Galvenes tapas 40 tapas x3 (0,30 £)

Turklāt ir nepieciešams korpuss. Es izveidoju 3D drukātu kastīti, lai turētu visu un ļautu gaismas diodēm spīdēt cauri. Tas ir pieejams vietnē Thingiverse.

Rīki

1. Smalka lodēšanas gludeklis
2. Smalki pinceti
3. Stiepļu griezēji
4. Junior hack zāģis
5. Adatu faili ir noderīgi
6. Sveķu līme
7. Piekļuve 3D printerim, ja izmanto komplektā iekļauto kastes dizainu.

2. darbība. Ķēdes apraksts

Shēmā parādīts ESP-12F modulis, kas vada 5 LED blokus, kas veido kauliņus.

Katrs kauliņš ir izgatavots no 7 gaismas diodēm, kas sakārtotas 3 pāros (2 diagonāles un vidū), kā arī vienā centrālajā gaismas diodē. Lai izvēlētos parādāmās gaismas diodes, tām ir vajadzīgas 4 GPIO tapas. 220R rezistori tiek izmantoti, lai noteiktu strāvu, un 2 tiek izmantoti sērijveidā centra LED, lai strāva būtu vienāda.

5 kauliņus multipleksē 5 GPIO līnijas, vadot MOSFET slēdžus. Vienlaikus ir iespējots tikai viens slēdzis. Programmatūra atļauj 1mSec uz vienu die, tāpēc kopējais atsvaidzināšanas periods ir 200Hz un nav mirgošanas.

Ar katru kauliņu ir saistīti 5 slēdži. Tā kā GPIO ir ierobežots, tos nolasa, izmantojot tās pašas rindas, kuras tiek izmantotas, lai multipleksētu die. Multiplekses secības laikā šīs vadības līnijas tiek iestatītas kā ieejas ar pacelšanu un nolasīto slēdžu stāvokli. Pēc tam tie tiek atgriezti izejās pārējai multipleksēšanas secībai.

Sestais slēdzis vispārējai kontrolei tiek nolasīts GPIO16 rindā. Tam var būt tikai nolaišana, lai slēdzis būtu pieslēgts pie 3.3V. Tas ir zems, kad slēdzis ir atvērts, un augsts, kad tas ir aizvērts.

3. solis: DIe izveide

Šī ir laikietilpīgākā darba daļa, un tai nepieciešama aprūpe.

Katrs matrica ir uzbūvēts uz 6 caurumu x 6 caurumu kvadrātveida prototipa plāksnes. Pirmais solis ir izgriezt 5 no viena dēļa, izmantojot mini kapātzāģi. Centieties atstāt pēc iespējas mazāku robežu ārpus caurumiem.

Nākamais posms ir pievienot 2 6 kontaktu galviņas uz leju katrā pusē un 2 komplektus ar 3 izolētām tapām blakus tām, un pēc tam vēl vienu pāri vidū. Tie ir tie, kas turēs SMD gaismas diodes. Es uzskatu, ka ir labi noņemt 2 neizmantotās tapas no katras ārējās kolonnas. Plāksnes augšējai pusei, kur jāuzstāda gaismas diodes, ir jānogriež galvenes tapas tā, lai izvirzītu tikai apmēram 1 mm. Centieties saglabāt tos visus vienā līmenī. Tas ļauj gaismas diodēm izvirzīties virs tāfeles virsmas.

Tagad 7 SMD gaismas diodes ir pielodētas katra tapas pāra augšpusē. Šī ir vissarežģītākā būvniecības daļa, taču pēc nelielas prakses neaizņem pārāk ilgu laiku. Paņēmiens, ko izmantoju, bija tinēt pusi tapas augšpusē, lai jau būtu lodēt. Pēc tam turot gaismas diodi pincetēs, vēlreiz izkausējiet lodmetālu un ieslēdziet tajā gaismas diodi. Šajā posmā pārāk neuztraucieties par savienojuma kvalitāti. Svarīgāk ir panākt, lai gaismas diodes izlīdzinājums būtu pēc iespējas labāks, horizontāls un pāri tapām. Kad gaismas diode ir ievietota, to var pareizi pielodēt otrā galā uz tapas un pēc tam pirmo savienojumu atkārtoti lodēt, ja nepieciešams.

Diodes polaritātei jābūt pareizai. Es sakārtoju visas ārējās galvenes tapas, lai tās būtu savienotas ar anodiem. Centrālā gaismas diode I bija tādā pašā orientācijā kā kreisā kolonna (skatoties no sejas un ar rezerves rindu apakšā. Diodēm ir vāja zīme uz katoda, bet ir arī labi pārbaudīt ar skaitītāju. Diodes faktiski iedegas, izmantojot pretestības diapazonu (teiksim 2K) un sarkano vadu uz anoda un melnu uz katoda. Tie paliek neapgaismoti otrādi. Šī ir arī laba metode krāsu pārbaudei, ja tās tiek sajauktas.

Kad gaismas diodes ir uzstādītas, pārējo plāksni var pabeigt.

Dēļa apakšpusē.

1. Savietojiet visus katodus kopā, izmantojot plānu, neizolētu vienvirziena vadu.
2. Lodējiet mosfetu ar kanalizācijas tapu, kas savienota ar katoda virkni
3. Pievienojiet Mosfet avotu tā galvenes tapai, kas galu galā būs 0 V.
4. Vada vārtus caur 4K7 rezistoru līdz galvenes tapai. Ir labi to sakņot caur citu apakšējo caurumu, kā parādīts attēlā, jo šeit slēdzis izveidos savienojumu.

Plāksnes krusta priekšpusē savienojiet 3 anodu pārus.

1. Lai profils būtu zems, izmantojiet lodējamu emaljētu stiepli.
2. Iepriekš tiniet katra stieples vienu galu
3. Lodējiet to vienā anodā.
4. Izvirziet to cauri un sagrieziet garumā.
5. Iepriekš alvas un pielodējiet to ar atbilstošu anoda pāri.

Šajā brīdī ir labi veikt katras kores iepriekšēju pārbaudi, izmantojot multimetru. Izmantojot melno vadu uz parastajiem katodiem (Mosfet kanalizācija), sarkano vadu var pārvietot uz 3 anodu pāriem un vienu anodu. Atbilstošajām gaismas diodēm vajadzētu iedegties.

4. solis: kastes konstrukcija

Tas pieņem, ka tiek izmantota 3D drukātās kastes versija. Kastītē ir ievilkumi katrai die un LED. Apakšējais slānis zem katras gaismas diodes ir ļoti plāns (0,24 mm), tāpēc ar baltu plastmasu tas ļauj gaismai ļoti labi spīdēt un darbojas kā difuzors. Visiem slēdžiem un uzlādes punktam ir izgriezumi. Akumulatoram ir savs nodalījums.

Vispirms uzstādiet 6 mini spiedpogas slēdžus un bīdāmo slēdzi vietā. Pārliecinieties, ka tie ir vienā līmenī ar ārpusi. Spiedpogas slēdžiem ir divi paralēli savienoti kontaktu pāri. Novietojiet tos tā, lai pārslēgšanās kontakti atrastos blakus to veidnei. Lai nofiksētos vietā, izmantojiet ātras sacietēšanas sveķus.

Tagad uzstādiet akumulatoru un tā kārbu tam paredzētajā vietā. Tam vajadzētu būt diezgan cieši pieguļošam, bet, ja nepieciešams, izmantojiet nedaudz līmes.

Līmējiet LIPO lādētāju pie sienas, kas aprīkota ar mikro USB, kas ir pieejams caur caurumu.

Pabeidziet pamata elektroinstalāciju, izvelkot akumulatora zemi caur visiem spiedpogas slēdžiem un LIPO B savienojumu un atstājot cūkas asti savienošanai ar elektroniku. Akumulatoram + jāiet uz B + uz LIPO lādētāja un uz bīdāmā slēdža. Slaidu slēdža otrā pusē jāiet sestais slēdzis un cūkas aste elektronikai. Pārliecinieties, vai bīdāmais slēdzis ir izslēgtā stāvoklī, un uz laiku izolējiet cūku astes. Jūs nevēlaties, lai akumulators būtu īss!

Lodējiet uz divām īsām, neizolētām cūku astēm uz katra no 5 mirstīgajiem slēdžiem. Tiem jābūt nedaudz elastīgiem.

Novietojiet un nostipriniet katru veidni savā vietā, lodējot uz diviem slēdža pīķiem uz matricas plāksnes, pārliecinoties, ka slēdža 0V ir savienots ar mosfet avota / 0V punktu un slēdža strāvas puse līdz 4K7 / vārtiem mosfet. Uz tāfeles esošajām gaismas diodēm jābūt ievietotām korpusa padziļinājumos, un slēdža vadiem jābūt pietiekamiem, lai noturētu veidni vietā.

Tālāk pievienojiet visus 5 kauliņu parastos anodus. Tas ir vienkāršāk, jo diodes pāru savienojumi ir pieejami abās matricas pusēs, taču ņemiet vērā, ka tie ir šķērsoti pa diagonālēm. Neļaujiet apmulst no sarkanā stieples attēlā, kas acīmredzot iet uz mirst. Tas ir tikai bize un šajā posmā nav saistīts ar neko.

ESP-12F sastāvs

Ņemiet vērā, ka, iespējams, vēlēsities ieprogrammēt ESP-12F moduli pirms uzstādīšanas. Kad tas ir mirgojis, visus citus atjauninājumus var veikt, izmantojot wifi OTA.

Uzlieciet 3,3 V regulatoru nedaudz pāri prototipa kartei. Tam vienkārši ir LDO regulators un atvienošanas kondensators. Lai gan jaudas izkliede ir ļoti zema, es lodēju dažus kontaktus kopā, lai tie darbotos kā ierīces siltuma izlietne. Divi vadi var izvirzīties ārā un izveidot tiešu savienojumu ar ESP-12F 3.3V / 0V.

Lodēt uz vadiem uz GPIO tapām 5 multipleksēšanas līnijām un slēdzim 6. 4 LED anoda draivera līnijām ir nepieciešami 220R / 440R sērijas rezistori. Šim nolūkam uz ESP-12F var izmantot mazus caurumu rezistorus, vai arī es to darīju ar SMD, kas vienkārši sakrauts uz caurumiem, kas arī ir diezgan izturīgs.

Visbeidzot pievadiet multipleksēšanas līnijas līdz atsevišķām veidņu galviņu tapām un anoda piedziņas līnijas līdz attiecīgajai margrietiņas ķēdei.

5. solis: programmatūra

Programmatūra šim nolūkam ir balstīta uz ESP8266 Arduino vidi. Tas ir pieejams vietnē github.

Kods pieejams šeit

Ir diceDriver bibliotēka, kas nodrošina zema līmeņa funkcijas, ko izmanto gaismas diožu multipleksēšanai un slēdžu nolasīšanai. Tas tiek pārtraukts, tāpēc, tiklīdz ir iestatītas kauliņu vērtības, tas tiek uzturēts pats.

Kopējais laiks ir sadalīts 1 mSec intervālā uz vienu kauliņu. Periodu šajā 1 mSec, kad ir ieslēgtas gaismas diodes, var iestatīt katrai veidnei neatkarīgi. Tas ļauj līdzsvarot apgaismojumu dažādās krāsās, kā arī ļauj aptumšot un mirgot kā daļu no spēles kontroles.

Bibliotēka arī nolasa kauliņu slēdžus kā daļu no multipleksa, un tai ir kārtība, kā paralēli “mest” vienu vai vairākus kauliņus.

Skice izmanto bibliotēku, lai nodrošinātu kauliņu spēles režīmu izvēli un palaistu šīs spēles. Tas arī nodrošina apkopes funkcijas, lai sākotnēji iestatītu wifi, lai OTA lejupielādētu jaunu programmaparatūru un nodrošinātu dažas pamata tīmekļa funkcijas, lai pārbaudītu un pārbaudītu ierīces statusu.

Programmatūra ir apkopota Arduino IDE. Tāpat kā ino, tā izmanto BaseSupport bibliotēku, lai nodrošinātu pamatfunkcijas. Tas ir konfigurēts lokālajā BaseConfig.h failā. Lai izveidotu savienojumu ar tā wifi iestatīšanu, tiek izmantota noklusējuma parole “parole”. Iespējams, vēlēsities to mainīt uz kaut ko citu. Varat arī to konfigurēt ar fiksētiem wifi akreditācijas datiem, ja nevēlaties izmantot iebūvēto iestatījumu. Tāpat OTA programmaparatūras atjaunināšanas procesam ir tāda pati noklusējuma parole, kuru, iespējams, vēlēsities mainīt. Pirmo reizi programmaparatūra jāielādē, izmantojot seriālo savienojumu ar Arduino IDE. Tam jāatbilst parastajiem mirgošanas noteikumiem, kad atiestatīšanas laikā GPIO0 ir samazināts, lai tas nonāktu zibspuldzes sērijas režīmā. Tas ir ērtāk izdarāms pirms moduļa galīgās pievienošanas, bet to var izdarīt uz vietas, ja attiecīgajām tapām ir piestiprināti klipi.

Kad programmaparatūra tiek palaista pirmo reizi, tā neizdosies izveidot savienojumu ar vietējo wifi un automātiski ieslēgsies iestatīšanas režīmā, izveidojot savu piekļuves tīklu. Jūs varat izveidot savienojumu ar to no wifi ierīces (piemēram, tālruņa) un pēc tam pārlūkot vietni 192.168.4.1, kas ļaus izvēlēties īsto vietējo wifi un ievadīt tā paroli. Ja tas ir labi, tas tiks restartēts un izmantos šo tīklu.

OTA tiek veikta, eksportējot bināros failus Arduino IDE un pēc tam pārlūkojot uz ip/programmaparatūru, kur ip ir kastes ip, kad ir izveidots savienojums. Tas liks / pārlūkos jauno bināro failu.

Citas tīmekļa funkcijas ir

• setpower - iestata jaudu die (ip/setpower? dice = 3 & power = 50)
• setflash - nosaka zibspuldzi kauliņiem (ip/setflash? mask = 7 & interval = 300)
• setdice - nosaka vienu die vērtību (ip/setdice? dice = 3 & value = 2)
• parametri - nosaka ritināšanas parametrus (ip/parametri? mask = 7 & laiks = 4000 & intervāls = 200)
• statuss - atgriež kauliņu vērtības un pārslēdz statusu

6. solis: spēles

Programmatūra ļauj izvēlēties spēli un to vadīt, izmantojot galveno slēdzi.

Sākotnēji sistēma ir spēles iestatīšanas režīmā, un tikai pirmajā kauliņā ir redzams “1”. Īsi nospiežot šo pogu, jūs varat apiet 12 dažādus spēles režīmus. Pirmais metiens ir 1 - 6, bet pēc tam paliek pie 6, bet otrais - 1-6.

Lai izvēlētos konkrētu spēli, jums ilgi jānospiež poga (> 1 sekunde) un tas tiek ievietots spēles izpildes režīmā.

Spēles laikā rullis parasti tiek sākts, īsi nospiežot šo slēdzi. Lai atgrieztos spēles atlases režīmā no palaišanas režīma, ilgi nospiediet šo slēdzi, un pēc tam tas parādīs spēles numuru, kā iepriekš, un ļaus turpināt izvēli.

Šobrīd ir definēti 9 spēles režīmi ar 3 rezervēm.

Spēles no 1 līdz 5 ir vienkāršs šī kauliņu skaita metiens. Katrs rullītis vienkārši met visus kauliņus. Kauliņu slēdžiem šajās spēlēs nav nekādas ietekmes.

Spēle 6 ir dinamisks kauliņu skaits. Nospiediet vienu no kauliņu slēdžiem, lai izvēlētos kauliņu skaitu, un pēc tam galveno slēdzi, lai izmestu kauliņus. Kauliņu skaitu var mainīt pirms katra metiena.

7. spēle ir vairāku metienu metiens. Visi 5 kauliņi ir iesaistīti. Nospiežot galveno slēdzi, tiek mesti visi kauliņi. Nospiežot katru spiedpogas slēdzi, tas mirgo. Nospiežot galveno slēdzi, ritinās tikai mirgojošā matrica, izņemot to, ka, ja neviens nemirgo, tad visi rullēs. Tas ir kā pokera kauliņi vai Yahtzee. Ņemiet vērā, ka atļauto metienu skaits netiek ievērots. Tas ir atkarīgs no spēlētāja integritātes.

8. spēle ir līdzīga 7. spēlei, izņemot to, ka blāvs tiek izmantots, lai norādītu, ka izvēlētā die nemirgo.

Spēle 9 izmanto kauliņu slēdžus, lai noteiktu ruļļus. Ja tiek izvēlēts viens no pirmajiem 3, tas nosaka metamo kauliņu skaitu 1, 2 vai 3). Tad, ja tiek nospiests viens no 2 apakšējiem slēdžiem, augšējā rinda tiek saglabāta, un tas izvēlas metamo kauliņu skaitu apakšējā rindā (1 vai 2). To izmanto tādās spēlēs kā Risk.