تاس رنگین کمان: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

این یک جعبه بازی با 5 قالب ساخته شده از LED های smd در 5 رنگ می سازد. نرم افزاری که به آن اجازه می دهد حالت های مختلف بازی را با چندین تاس درگیر کند.

یک سوئیچ اصلی امکان انتخاب بازی و ریختن تاس را فراهم می کند. سوئیچ های جداگانه در کنار هر قالب امکان انتخاب یا کنترل را با توجه به نوع بازی فراهم می کند.

هزینه های ساخت بسیار ناچیز است ، اما نیاز به زمان مناسب ساخت ، آهن لحیم کاری خوب و دست ثابت دارد.

تجهیزات الکترونیکی بر اساس یک ماژول ESP8266 (ESP-12F) است که یک وب سرور را اجرا می کند و به روز رسانی آسان سیستم عامل و امکان نظارت / گسترش بازی ها را امکان پذیر می کند.

این باتری با باتری قابل شارژ شارژ می شود و از آنجا که مصرف فعلی آن بسیار کم است ، با یک بار شارژ ساعت های زیادی کار می کند.

مرحله 1: قطعات و ابزارها

اجزاء

اجزای زیر مورد نیاز است. همه آنها در eBay در دسترس هستند

1. ماژول پردازش وای فای ESP-12F ESP8266. (1.50 پوند)
2. باتری و نگهدارنده 18650 (3.00 پوند)
3. LED های SMD x7 قرمز ، آبی ، سبز ، زرد ، سفید (بسته 20 عددی از هر رنگ 0.99 پوند)
4. دکمه 6 میلی متری سوئیچ x6 (£ 0.12)
5. کلید روشن/خاموش مینی 8x4mm (10 0.10)
6. ماژول شارژر باتری LIPO USB (0.20 پوند)
7. n کانال ماسفت - AO3400 x6 (20 0.20)
8. 3.3V رگولاتور افت کم - XC6203E (0.20 پوند)
9. الکترولیتی 220uF (0.15 £)
10. مقاومت 220R x5 (5 0.05)
11. مقاومت 4K7 x 6 (0.06)
12. هیئت مدیره نمونه سوراخ های دو طرفه جدا شده (0.50 پوند)
13. سیم انعطاف پذیر متصل کنید
14. سیم مسی میناکاری شده 32
15. پین هدر 40 نوار پین x3 (0.30 پوند)

علاوه بر این ، یک محفظه مورد نیاز است. من یک جعبه چاپ سه بعدی طراحی کردم تا همه چیز را در خود نگه دارد و به LEDS اجازه می دهد تا از طریق آن بدرخشد. این در Thingiverse موجود است.

ابزارها

1. لحیم کاری نقطه ظریف
2. موچین خوب
3. سیم بر، دم باریک
4. اره هک جونیور
5. فایل های سوزنی مفید هستند
6. چسب رزین
7. در صورت استفاده از طرح جعبه ، به چاپگر سه بعدی دسترسی پیدا کنید.

مرحله 2: شرح مدار

شماتیک ماژول ESP-12F را نشان می دهد که 5 آرایه LED را تشکیل می دهد.

هر تاس از 7 LED ساخته شده است که 3 جفت (2 مورب و وسط) به علاوه یک LED مرکزی واحد مرتب شده اند. اینها به 4 پین GPIO برای انتخاب LED ها برای نمایش نیاز دارند. از مقاومتهای 220R برای تعیین جریان و 2 به صورت سری برای LED مرکزی استفاده می شود تا جریان یکسان باشد.

5 تاس با 5 خط GPIO که سوئیچ های MOSFET را هدایت می کنند چند برابر می شوند. فقط یک سوئیچ در یک زمان فعال است. این نرم افزار به ازای هر قالب 1mSec اجازه می دهد بنابراین دوره تجدید کلی 200Hz است و هیچ سوسو زدن وجود ندارد.

5 سوئیچ با هر قالب ارتباط دارد. از آنجا که GPIO محدود است ، این خطوط با استفاده از خطوط مشابه مورد استفاده برای چند برابر کردن قالب خوانده می شوند. در طول توالی مالتی پلکس ، این خطوط کنترل به عنوان ورودی با کشش بالا و وضعیت سوئیچ ها خوانده می شوند. سپس آنها را برای بقیه دنباله چندگانه به خروجی ها باز می گردانند.

سوئیچ ششم برای کنترل کلی توسط خط GPIO16 خوانده می شود. این فقط می تواند کشش داشته باشد تا سوئیچ به سیم 3.3V متصل شود. وقتی سوئیچ باز است کم می آید و وقتی بسته است زیاد است.

مرحله 3: ساخت DIE

این زمان برترین قسمت کار است و نیاز به مراقبت دارد.

هر قالب بر روی تکه ای از تخته نمونه اولیه 6 سوراخ x 6 سوراخ ساخته شده است. اولین قدم این است که 5 عدد از آنها را با استفاده از یک اره کوچک هک جدا کنید. سعی کنید تا حد ممکن مرزهای کوچکی را بیرون سوراخ ها بگذارید.

مرحله بعدی این است که 2 سرصفحه 6 پین به هر طرف اضافه کنید ، و 2 مجموعه از 3 پین جدا شده در کنار آنها ، و سپس یک جفت دیگر در وسط. اینها LED های SMD را نگه می دارند. به نظر من خوب است که 2 پین بلااستفاده را از هر یک از ستون های بیرونی بردارم. قسمت بالای صفحه که LEDS باید در آن نصب شود باید پین هدر را قطع کرده باشد به طوری که فقط 1 میلی متر بیرون زده است. سعی کنید همه آنها را در یک سطح نگه دارید. این اجازه می دهد تا LEDS از سطح تخته بیرون بیاید.

7 LED SMD در حال حاضر در بالای هر جفت پین لحیم شده اند. این مشکل ترین قسمت کل ساختمان است اما بعد از کمی تمرین زیاد طول نمی کشد. تکنیکی که من استفاده می کردم این بود که بالای نیمی از پین ها را قلع می زدم ، بنابراین مقداری لحیم کاری وجود داشت. سپس LED را در موچین نگه دارید ، لحیم را دوباره ذوب کرده و LED را درون آن قرار دهید. در این مرحله زیاد نگران کیفیت مفصل نباشید. مهمتر این است که تراز LED را تا حد ممکن به صورت افقی و در سراسر پین ها بدست آورید. هنگامی که یک LED نصب می شود ، می توان آن را به درستی در انتهای دیگر روی پین خود لحیم کرد و سپس در صورت نیاز اولین اتصال را مجدداً لحیم کرد.

قطبیت دیودها باید درست باشد. من ترتیب می دهم که همه پین های هدر خارجی به آند متصل شوند. چراغ مرکزی I همان جهت ستون سمت چپ را ایجاد کرده است (از روبرو و با ردیف اضافی در پایین مشاهده می شود. دیودها دارای یک علامت ضعیف در کاتد هستند ، اما همچنین خوب است که با یک متر آن را بررسی کنید. دیودها در واقع هنگام استفاده از محدوده مقاومت (مثلاً 2K) و سرب قرمز در آند و سیاه در کاتد روشن می شوند. برعکس روشن نمی مانند. این نیز یک روش خوب برای بررسی رنگها در صورت مخلوط شدن است.

پس از نصب LED ها ، بقیه برد را می توان تکمیل کرد.

در قسمت زیرین تخته.

1. تمام کاتدها را با استفاده از یک سیم نازک تک رشته ای عایق بندی شده به هم وصل کنید.
2. mosfet را با پین تخلیه متصل به رشته کاتد لحیم کنید
3. منبع mosfet را به پین هدر آن وصل کنید که در نهایت 0V خواهد بود
4. دروازه را از طریق مقاومت 4K7 به پین هدر وصل کنید. خوب است که آن را از طریق سوراخ پایینی دیگر ریشه کن کنید ، همانطور که در اینجا نشان داده شده است که سوئیچ به آن متصل می شود.

در جلوی صلیب تخته 3 جفت آند را به هم وصل کنید.

1. برای پایین نگه داشتن مشخصات از سیم مینا کاری قابل لحیم کاری استفاده کنید.
2. یک سر هر سیم را از قبل قلع دهید
3. آن را به یک آند لحیم کنید.
4. آن را طی کرده و به طول برش دهید.
5. آن را از قبل قلع اندود کرده و روی آن جفت آند مربوطه لحیم کنید.

در این مرحله خوب است که با استفاده از مولتی متر ، آزمایش اولیه هر قالب را انجام دهید. با سرب سیاه روی کاتدهای معمولی (Mosfet drain) ، سرب قرمز را می توان به 3 جفت آند و آند واحد منتقل کرد. LED های مربوطه باید روشن شوند.

مرحله 4: ساخت جعبه

این فرض می کند که از نسخه جعبه چاپ سه بعدی استفاده می شود. جعبه دارای تورفتگی برای هر قالب و هر LED است. لایه زیرین زیر هر LED بسیار نازک (0.24 میلی متر) است بنابراین با پلاستیک سفید اجازه می دهد که نور به خوبی تابیده شود و به عنوان یک پخش کننده عمل می کند. برای همه سوئیچ ها و نقطه شارژ برش وجود دارد. باتری محفظه مخصوص خود را دارد.

ابتدا 6 کلید مینی دکمه و کلید کشویی را در جای خود نصب کنید. اطمینان حاصل کنید که آنها با سطح خارجی هم تراز هستند. سوئیچ های دکمه ای دارای دو جفت مخاطب هستند که به طور موازی سیم کشی می شوند. آنها را طوری جهت دهید که سوئیچ ها در کنار قالب آنها قرار بگیرند. از رزین تنظیم سریع برای قفل شدن در محل خود استفاده کنید.

حالا باتری و جعبه آن را در فضای مورد نظر نصب کنید. این باید کاملاً مناسب باشد اما در صورت نیاز از کمی چسب استفاده کنید.

شارژر LIPO را روی دیوار بچسبانید که با میکرو USB از طریق سوراخ آن قابل دسترسی است.

سیم کشی برق اصلی را با حلقه اتصال به باتری از طریق تمام کلیدهای فشاری و اتصال LIPO B- و ترک دم خوک برای اتصال به لوازم الکترونیکی تکمیل کنید. باتری + باید B + را روی شارژر LIPO و روی کلید کشویی قرار دهد. سمت دیگر سوئیچ اسلاید باید به سوئیچ ششم و یک دم خوک برای وسایل الکترونیکی برود. اطمینان حاصل کنید که کلید کشویی در حالت خاموش است و دم خوک را موقتاً عایق بندی کنید. شما نمی خواهید باتری را کوتاه کنید!

روی دو دم خوک بدون عایق کوتاه به هر یک از 5 سوئیچ لحیم کاری کنید. اینها باید کمی انعطاف پذیر باشند.

با لحیم کاری روی دو عدد پیگتای سوئیچ روی تخته قالب ، هر یک از قالب ها را در موقعیت خود قرار دهید و محکم کنید و مطمئن شوید 0V سوئیچ به منبع mosfet / نقطه 0V و سمت زنده سوئیچ به 4K7 / دروازه متصل است. mosfet LED های روی برد باید در شکاف قاب قرار بگیرند و سیمهای سوئیچ باید برای نگه داشتن قالب در موقعیت کافی باشد.

سپس تمام آندهای متداول 5 تاس را به هم وصل کنید. این امر از این جهت آسان تر می شود که اتصالات جفت دیود در دو طرف قالب موجود است ، اما به خاطر داشته باشید که این قطعات بر روی قطرها قطع می شوند. با سیم قرمز موجود در تصویر که ظاهراً در حال مرگ است گیج نشوید. این فقط خوک است و در این مرحله به هیچ چیز متصل نیست.

آرایش ESP-12F

توجه داشته باشید که ممکن است بخواهید ماژول ESP-12F را قبل از نصب برنامه ریزی کنید. پس از فلش شدن ، سایر به روز رسانی ها را می توان با استفاده از Wi -Fi OTA انجام داد.

تنظیم کننده 3.3V را در قسمت کمی از کارت اصلی باقی مانده تشکیل دهید. این فقط دارای تنظیم کننده LDO و خازن جداسازی است. اگرچه اتلاف انرژی بسیار کم است ، من تعدادی از مخاطبین را با هم لحیم کردم تا به عنوان یک هیت سینک برای دستگاه عمل کنند. دو سیم می تواند بیرون بیاید و مستقیماً به 3.3V / 0V ESP-12F وصل شود.

سیمها را روی پینهای GPIO برای 5 خط چندگانه و سوئیچ 6 لحیم کنید. 4 خط راننده آند LED به مقاومتهای سری 220R / 440R نیاز دارد. برای این منظور می توان از مقاومتهای کوچک از طریق سوراخ روی ESP-12F استفاده کرد یا این کار را با SMD انجام دادم که فقط روی سوراخ ها چیده شده است و همچنین بسیار قوی است.

سرانجام خطوط مالتی پلکس را به پین هدر هادی جداگانه و خطوط راننده آند را به زنجیره دیزی مربوطه وصل کنید.

مرحله 5: نرم افزار

نرم افزار این کار بر اساس محیط ESP8266 Arduino است. در github موجود است.

کد در اینجا موجود است

یک کتابخانه diceDriver وجود دارد که عملکردهای سطح پایین مورد استفاده برای مالتی پلکس LED ها و خواندن سوئیچ ها را ارائه می دهد. این با وقفه انجام می شود ، بنابراین هنگامی که مقادیر تاس تنظیم می شوند ، خود حفظ می شود.

زمان کلی به 1 mSec فاصله در هر قالب تقسیم می شود. دوره درون این 1 میلی ثانیه که LED ها روشن هستند را می توان برای هر قالب بطور مستقل تنظیم کرد. این اجازه می دهد تا نور در رنگ های مختلف متعادل شود و همچنین اجازه می دهد تا کم نور و چشمک زدن به عنوان بخشی از کنترل بازی باشد.

کتابخانه همچنین سوئیچ های تاس را به عنوان بخشی از مالتی پلکس می خواند و دارای روال معمول است که یک یا چند تاس را به صورت موازی بچرخاند.

این طرح از کتابخانه برای ارائه مجموعه ای از حالت های بازی تاس و اجرای این بازی ها استفاده می کند. همچنین عملکردهای تعمیر و نگهداری را برای راه اندازی wifi در ابتدا ، بارگیری سیستم عامل جدید OTA و ارائه برخی از عملکردهای اساسی وب برای آزمایش و بررسی وضعیت دستگاه ارائه می دهد.

این نرم افزار در Arduino IDE گردآوری شده است. و همچنین ino از کتابخانه BaseSupport برای ارائه توابع اولیه استفاده می کند. این در فایل محلی BaseConfig.h پیکربندی شده است. از رمز عبور پیش فرض "رمز عبور" برای اتصال به تنظیمات wifi آن استفاده می شود. ممکن است بخواهید آن را به چیز دیگری تغییر دهید. اگر نمی خواهید از راه اندازی داخلی استفاده کنید ، می توانید آن را با اعتبارنامه wifi ثابت پیکربندی کنید. به همین ترتیب برای فرایند به روزرسانی سیستم عامل OTA همان رمز پیش فرض وجود دارد که ممکن است بخواهید تغییر دهید. اولین بار که سیستم عامل باید روی اتصال سریال به Arduino IDE بارگیری شود. این باید از قوانین عادی چشمک زدن با GPIO0 در حین تنظیم مجدد کم شود تا به حالت سریال فلش برسد. این کار راحت تر قبل از اتصال نهایی ماژول انجام می شود ، اما اگر گیره ها به پین های مربوطه متصل شوند ، می توان آن را درجا انجام داد.

هنگامی که سیستم عامل برای اولین بار اجرا می شود ، نمی تواند به وای فای محلی متصل شود و با راه اندازی شبکه دسترسی خود به طور خودکار وارد حالت راه اندازی می شود. می توانید از طریق یک دستگاه wifi (به عنوان مثال تلفن) به این دستگاه متصل شوید و سپس به 192.168.4.1 بروید که به شما امکان می دهد فای محلی واقعی را انتخاب کرده و رمز عبور آن را وارد کنید. اگر این مشکل خوب است ، دوباره راه اندازی می شود و از این شبکه استفاده می کند.

OTA با صادر کردن فایلهای باینری در Arduino IDE و سپس مرور به ip/firmware انجام می شود که در آن IP هنگام اتصال IP است. این دستور باینری جدید را سریع / مرور می کند.

سایر توابع وب هستند

• setpower - قدرت را برای قالب (ip/setpower؟ dice = 3 & power = 50) تنظیم می کند
• setflash - فلش را برای تاس تنظیم می کند (ip/setflash؟ mask = 7 & interval = 300)
• setdice - یک مقدار قالب تعیین می کند (ip/setdice؟ dice = 3 & value = 2)
• پارامترها - پارامترهای رول را تنظیم می کند (ip/parameter؟ mask = 7 & time = 4000 & interval = 200)
• status - مقادیر تاس را برمی گرداند و وضعیت را تغییر می دهد

مرحله ششم: بازی

این نرم افزار امکان انتخاب بازی و اجرای بازی را با کلید اصلی کنترل می کند.

در ابتدا سیستم در حالت تنظیم بازی است و فقط اولین قالب 1 نشان می دهد. با فشردن کوتاه این دکمه ، 12 حالت مختلف بازی را طی می کنید. قالب اول 1 - 6 می شود و سپس در 6 باقی می ماند در حالی که قالب دوم 1-6 را نشان می دهد.

برای انتخاب یک بازی خاص ، دکمه را طولانی فشار دهید (> 1 ثانیه) و این کار آن را در حالت اجرای بازی قرار می دهد.

در یک بازی رول معمولاً با فشار کوتاه این کلید شروع می شود. برای بازگشت به حالت انتخاب بازی از حالت اجرا ، سپس این سوئیچ را طولانی فشار دهید و سپس شماره بازی را مانند قبل نشان داده و اجازه انتخاب بیشتر را می دهد.

در حال حاضر 9 حالت بازی با 3 یدکی تعریف شده است.

بازیهای 1 تا 5 رولهای ساده از این تعداد تاس است. هر رول فقط تمام تاس ها را می ریزد. سوئیچ های تاس هیچ تاثیری در این بازی ها ندارند.

بازی 6 یک عدد تاس پویا است. برای انتخاب تعداد تاس یکی از کلیدهای قالب را فشار دهید و سپس کلید اصلی را برای ریختن تاس فشار دهید. تعداد تاس ها ممکن است قبل از هر پرتاب تغییر کند.

بازی 7 یک رول چند پرتاب است. هر 5 تاس درگیر است. یک فشار کلید اصلی همه تاس ها را می ریزد. با فشار دادن هر کلید سوئیچ چشمک می زند. هنگامی که کلید اصلی فشار داده می شود ، فقط قالب چشمک زن می چرخد ، مگر اینکه اگر هیچکدام چشمک نزند ، همه می چرخند. این مانند تاس پوکر یا Yahtzee است. توجه داشته باشید که تعداد پرتاب های مجاز مجاز نیست. این به صداقت بازیکن بستگی دارد.

بازی 8 شبیه بازی 7 است ، به جز اینکه dim برای نشان دادن عدم چشمک زدن قالب استفاده می شود.

بازی 9 از سوئیچ های قالب برای تعیین رول استفاده می کند. اگر یکی از 3 مورد برتر انتخاب شده باشد ، تعداد تاس هایی که باید 1 ، 2 یا 3 بریزند تعیین می شود). سپس اگر یکی از 2 کلید پایینی فشار داده شود ، ردیف بالا نگه داشته می شود و این تعداد تاس هایی را که در ردیف پایین (1 یا 2) می ریزند انتخاب می کند. این در بازی هایی مانند Risk استفاده می شود.