Mastermind Star Wars With Arduino MEGA: 5 Steps (with Pictures)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Det här är ogynnsamma tider för uppror. Även om Death Star har förstörts använder de kejserliga trupperna gratis hårdvara och Arduino som ett hemligt vapen.

Det är fördelen med gratis teknik, vilken person som helst (antingen bra eller dålig) kan använda dem.

I en dold bas som ligger på planeten Anoat bygger de en 3D -skrivare som kan replikera Imperial Destroyer.

Den enda lösningen för att besegra imperiet är att en grupp rebeller under kommando av Luke Skycuartielles och Obi-Wan Banzi besegrar de kejserliga trupperna och får nyckeln som ger tillgång till planerna att förstöra det hemliga vapnet.

Denna nyckel består av 4 färger och du har 10 försök att få den dechiffrerad. Det finns bara fyra regler:

1. Färgerna kan upprepas
2. Ett vitt ljus indikerar att du har träffat rätt färg och position
3. Ett violett ljus indikerar att du har träffat färgen men inte positionen
4. Om det inte finns något ljus har du inte gissat färgen eller positionen.

Du måste skynda dig eftersom den onda Darth Ballmer vid den andra ytterligheten kommer att försöka få nyckeln framför dig. I så fall kommer du inte att kunna ta reda på vad det är och du kommer inte att ha tillgång till planerna för det hemliga vapnet. Ditt uppdrag kommer att ha misslyckats.

Lilla Padawan, må kraften följa med dig för att dechiffrera nyckeln och på så sätt kunna rädda galaxen.

Steg 1: Material

Materialet som behövs för att göra Mastermind Star Wars med Arduino är uppdelat i tre delar.

• Snickeri och brevpapper för realisering av bostäderna
• Komponenter, kablar och Arduino för all elektronik
• Verktyg

Låt oss börja med snickeri. Följande material behövs:

• 2 x MDF -skivor från 90x60
• 1 x grönsakspappersark

I den elektroniska delen behövs följande material:

• 1 x NeoPixel Strip 5 meter
• 1 x Arduino MEGA
• 1 x kondensator 100 µF
• 4 x motstånd 470 Ω
• 5 x svart knapp
• 5 x vit knapp
• 1 x effekt 5V-5A
• 1 x effekt 5V-2A

Slutligen har vi i verktygsdelen använt följande:

• Silikonpistol het
• Laser CNC de MxN
• Elektrisk svetsare
• Svetsburk

Steg 2: Design

En av de viktigaste delarna av detta projekt är utformningen av huset. Den består av 3 delar skurna med laserskärare.

Basen är tagen från en 90x60 bit i MDF. Ta hänsyn till materialets dimensioner eftersom du behöver en laserskärare som är tillräckligt stor.

Du hittar SVG -filen i slutet av detta steg.

Det övre omslaget är det som innehåller temateckningarna av Star Wars samt hålen för både knapparna och pixlarna.

Den har samma form som basen.

Sidoväggarna har gjorts med en laserskärningsteknik som kallas kerf. Detta gör att materialet kan vara flexibelt. För att placera väggarna har några bitar utformats för att fungera som en guide.

Slutligen har varje NeoPixel -matris ett rutnät där NeoPixel på ena sidan är fixerat och å andra sidan ett vegetabiliskt papper fixeras för att sprida NeoPixels ljus. Här har du alla SVG -filer så att du kan klippa och tillverka dem själv.

Steg 3: Elektronisk montering

Den första fasen av monteringen av elektroniken var att klippa remsan på 5 meter NeoPixel i 8 remsor med 10 pixlar och 4 separata pixlar för varje spelare. Totalt 84 pixlar per spelare. Å ena sidan sätts de 10 remsorna samman, följt av en annan som lämnar tillräckligt med kabel för att varje remsa ska vara parallell med några millimeter. Denna matris av pixlar kommer att visa varje spel och resultatet. 4 pixlar visar tangentens fyra färger och de andra fyra pixlarna visar resultatet. Jag påminner dig om att vi därför måste:

• Om pixeln är vit har den varit framgångsrik position och färg.
• Om pixeln är violett är färgen korrekt men inte positionen.
• Om pixeln är avstängd är varken färg eller position korrekt.

Ett av misstagen vi har gjort är strömkablarna och GND. Det kunde ha varit enklare men vi insåg det senare. Datakabeln måste följa en ordning eftersom numreringen av pixlarna går från botten till toppen.

Å andra sidan har vi 4 separata pixlar som måste anslutas mellan dem. Dessa pixlar visar oss vilken färg vi väljer med knapparna.

Seriellt ansluten till varje remsa är ett 470Ω motstånd för att skydda data. Datakabeln för varje pixelremsa är ansluten till en digital stift. Stiften som väljs i Arduino MEGA är 6, 7, 8 och 9.

Till exempel är 6 och 7 för spelare 1 och 8 och 9 för spelare 2.

Knapparna som vi har använt är de typiska knapparna på arkadmaskinerna. Vi trodde att de skulle se bra ut och så var det.

Andra tryckknappar kan användas men det måste beaktas att om de är mindre eller större måste DXF -filen ändras innan den skärs med laser -CNC.

För att skilja spelarna är vissa knappar vita och andra är svarta.

Varje spelare har 4 knappar uppåt och 1 knapp nedåt. De fyra övre knapparna används för att välja färgen på varje position på tangenten.

Den nedre knappen används för att validera, det vill säga den skickar nyckeln för att visas i pixelmatrisen med relevant verifiering av om färgen och positionen har lyckats.

Innan vi monterade allt lödde vi alla kablar. Så du behöver mycket kabel. Det beror på spelets storlek. I vårt fall har det varit ganska stort.

Till exempel kan du använda en ethernetkabel för att öppna den och ta de interna kablarna. Det är en bra lösning. Försök att ha dem så ordnade som möjligt för då blir det nödvändigt att göra anslutningarna med Arduino MEGA som du ser i det elektriska diagrammet.

När du är soldat innan du monterar den måste du prova. Det är testat för när det är installerat i höljet kommer det att fastna med varm silikon och om det misslyckas blir det komplicerat och ta av det. För att placera pixelmatriserna har ett rutnät utformats med samma dimensioner som locket på locket där pixlarna på ena sidan sitter fast och på den andra sidan ett vegetabiliskt papper.

Detta papper sprider ljuset för varje pixel vilket ger en mycket vackrare effekt. Den fastnar sedan på den övre delen inuti. Det är lite komplicerat men med omsorg uppnås ett bra resultat.

Matningen har varit något komplicerad. I princip och när vi tittar på schemat skulle vi bara använda en enda laddare. Efter de första testerna och NeoPixel -förbrukningen såg vi dock att det skulle ta två laddare.

Varje pixel kan förbruka högst 60 mA. Om vi multiplicerar med 168 pixlar får du en förbrukning på cirka 10 A.

Även om detta skulle vara i värsta fall. I programmeringen har vi redan tagit hänsyn till att inte maximera intensiteten hos NeoPixel.

Vi når därför inte ens 50%, med en 5V och 5A laddare är mer än tillräckligt.

Å andra sidan har Arduino MEGA en separat laddare som kan anslutas via jackkontakten eller via USB -porten. En möjlig förbättring skulle vara att ha en enda laddare för hela systemet.

Steg 4: Spelprogrammering

Programmeringen har gjorts med två bibliotek: OneButton och Adafruit_NeoPixel.

OneButton -biblioteket gör det möjligt att styra knapparna på ett enkelt sätt med avbrott.

Adafruit_NeoPixel -biblioteket har gjort det möjligt för oss att styra NeoPixel -remsan på ett mycket enkelt sätt.

Programmeringen är baserad på olika tillstånd där programvaran kan vara:

Börjar spelet. Stat = 0

I detta tillstånd startas spelet och det finns en följd av lampor i båda spelarna som indikerar att spelet kommer att starta. Under detta tillstånd svarar inte tryckknapparna.

Initialtillstånd. Stat = 1

I utgångsläget, vänta tills en av de två spelarna dubbelklickar på bekräftelseknappen (den femte knappen). Denna åtgärd gör det möjligt att starta spelet.

Förbereder spelet. Stat = 2

I förberedelsestillståndet för spelet återställs alla variabler och slumpmässigt val av färger för nyckeln startas.

Play State = 3

I tillstånd 3 startar spelet. Varje spelare väljer en nyckel med knapparna och validerar den genom att klicka på bekräftelseknappen. Detta tillstånd kan sluta på två sätt: när en spelare upptäcker nyckeln eller när de två spelarna förbrukar de 10 försök de har.

En vinnarstat = 4

Om en spelare vinner kommer en grön check att visas på hans bräde och den vinnande kombinationen och ett rött kryss på förloraren.

Bundet spel. Stat = 5

Vid oavgjort visas ingenting på något bräde och den vinnande kombinationen på båda spelarnas brädor.

Oavsett om det finns en vinnare eller oavgjort i spelet, kommer nästa tillstånd att vara det första som väntar på ett dubbelklick.

Du hittar all kod nedan. Det enda som är på spanska:)

Steg 5: Testning och förbättringar

Spelet testas genom att spela. I videon ovan kan du se ett komplett spel.

Härifrån kan vi tänka på flera förbättringar som kan läggas till i Mastermind Star Wars med Arduino.

Därefter listar jag dem.

• Att kunna spela i tur och ordning med totalt 10 försök för de två spelarna. När en spelare försöker en tangent, kommer den andra spelaren att se pjäsen.
• Ett individuellt spelläge så att endast en person kan spela.
• Mode var och en med sin nyckel.
• Inkludera en OLED -skärm.
• Använd en enda laddare för allt.
• Anslut till en NodeMCU ESP8266

Jag är säker på att många kommer att komma med många förbättringar. Jag väntar på kommentarerna nedan.

Och må kraften vara med dig.