Ručná hra Arduino Paper Rock Scissors s použitím LCD displeja 20 x 4 s I2C: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Ahoj všetci, alebo by som mal povedať „Hello World!“

Bolo by veľkým potešením podeliť sa s vami o projekt, ktorý bol mojím vstupom do mnohých vecí Arduino. Jedná sa o ručnú hru Arduino Paper Rock Scissors využívajúcu LCD displej I2C 20x4. Viem, že si možno myslíte: „Ďalšia hra Paper Paper Scissors?“Ale väčšina hier Arduino Paper Rock Scissors používa jednoduché diódy LED a tiež som videl jednu, ktorá používala papierové symboly zdvihnuté servom. To sú super. Tento projekt používa LCD displej 20x4 a urobil jeden s I2C a jeden bez neho (tu nie je zobrazený). Hľadali sme lacné puzdro s hotovým vzhľadom, nielen neporiadok na doske. Nie každý má prístup k 3D tlačiarni a chce zaplatiť niekomu, kto to robí. A chcel som, aby to bolo jednoduché, aby som sa mohol o nápady podeliť s ostatnými. Keďže moje programátorské schopnosti sú na nováčikovskej úrovni, skica je veľmi jednoduchá a ľahko zrozumiteľná a upraviteľná. Toto bolo moje osobné vzdelanie k tvorbe skice. V náčrte nájdete množstvo poznámok a prešiel mnohými, mnohými (20+?) Iteráciami, až kým neverím, že je to tak správne. Výroba projektu stojí menej ako 20 dolárov (bez I2C).

Začal som s Arduinom v roku 2018 a prešiel som ich webovú stránku a prečítal som si všetko, čo som mohol. Postavený a experimentovaný s ukážkovými projektmi, s ktorými prichádza, a prečítanými mnohými pokynmi, o ktoré sa mnohí z vás v priebehu rokov podelili. Naozaj si ich vážite a veľa ste sa od vás všetkých naučili. Ďakujem. Teraz sa chcem podeliť o niečo z toho, čo som sa naučil, a pridať svoju vlastnú kreativitu. Predtým, ako sa sekcia komentárov nahromadí veľa otázok o tom, ako to urobiť a čo majte na pamäti, začal som s tým bez skúseností s Arduinom. Naučil som sa tým, že som postavil ukážkové projekty na webových stránkach Arduino a Instructables. Učil som sa od vás, priatelia. Keď sa zaseknete, môže to byť najrýchlejší spôsob, ako nájsť riešenie.

Krok 1: Predstavenie projektu

Vybral som LCD displej od Amazonu a vybral som si I2C 20x4 LCD kvôli nízkym nákladom (asi 12 - 18 dolárov) a jednoduchému zapojeniu a programovaniu. Ak chcete, môžete použiť jeden bez I2C a môžete ho získať už od 7 dolárov. Budete však musieť použiť inú knižnicu a schému zapojenia a použiť viac pinov Arduino. Nebojte sa, stačí to na obe strany. Sériový I2C 20x4 by bolo jednoduchšie postaviť, menej drôtov je menej mätúcich. Ale paralelný 20x4 LCD je asi o 5 dolárov lacnejší. Nakreslil som schémy pre obe schémy zapojenia. Väčšinu ostatných dielov som kúpil od Amazonu a niekoľkých miestnych obchodov. My box je prázdny box na mixovanie cappuccina. Páči sa mi, že sa viečko ľahko vysunie, čím sa zapne/vypne napájanie, pracuje na akýchkoľvek súčiastkach alebo mení batéria. A "Hej!" krabica bola zadarmo a mám rád cappuccino. Recyklácia plastov je prospešná pre životné prostredie. Môžete použiť akúkoľvek škatuľu, ktorá sa vám páči, do ktorej sa všetko zmestí, alebo dokonca preskočiť škatuľu alebo dosku na chlieb v projekte. Chcel som lacný „vzhľad dokončeného projektu“. Stavím sa, že niekto vytvorí 3D tlačenú verziu. Arduino hrá s vami hru Paper Rock Scissors na LCD, udržuje skóre, môžete zadávať pomocou tlačidiel a ak sa rozhodnete, existuje možnosť, ktorá vám umožní podvádzať. Cheatová funkcia bola pôvodne napísaná na účely ladenia a keď som s ňou skončil, okomentoval som ju. Len pre zaujímavosť, vložil som to späť.

Krok 2: Doska na chlieb

Obvody som obložil chlebom pomocou Arduino Uno, ale keď som to všetko spojil, použil som Arduino Nano, pretože to lepšie zapadá do škatule. Môžete to teda vytvoriť pomocou ktoréhokoľvek z nich. Nezabudnite však zmeniť niekoľko nastavení v IDE. Nano je nainštalovaný na zadnú stranu LCD pomocou príkazových pruhov alebo obojstrannej lepiacej pásky. Umiestnite Arduino Nano vedľa integrovanej dosky I2C tak, aby konektor USB smeroval von (napravo od LCD). Môžete použiť 9v alebo 4x AA (čo vám poskytne 6v) batériový box s posuvným prepínačom SPST namontovaný vo vnútri boxu aj s Command Strips. Arduino bolo postavené obojsmerne a má vstavaný regulátor napätia, ktorý ho znižuje na 5 voltov, ktoré potrebuje. Ak sa nad tým zamyslíte, táto hra môže v skutočnosti recyklovať „väčšinou vybité 9v batérie“na napájanie a fungovať dobre. (Batérie do detektora dymu vymieňate dvakrát ročne, však?) Iné zariadenia, ktoré používajú 9 V batériu, môžu tvrdiť, že je vybitá pri 6 - 8 voltoch; ale nie je mŕtvy, kým nie je „Arduino mŕtvy!“

Pri navrhovaní projektu som použil 4 tlačidlá SPST na zadanie. Ale na zabudovanie hotovej hry do poľa bolo použitých 5 tlačidiel SPST, v budúcnosti by som mohol skúsiť vytvoriť hru, ktorá bude potrebovať viac tlačidiel. Možno bludisko? Rezistorový delič napätia pre tlačidlá je namontovaný spoločne na zvyšku kusu dosky proto, ktorý je možné namontovať aj pomocou príkazových pásov.

Krok 3: Zostavenie

Zhromaždenie:

Štyrmi hlavnými zostavami sú LCD s voliteľnou doskou I2C, Arduino Nano, odpory a prepínače prepojené reťazou k prepojovacej doske a batériový box s vypínačom.

Mali by ste začať obložením chleba v obvode alebo tvrdým drôtom na doske proto podľa schémy. Rád ukladám displej LCD lícom nadol do veka škatule, aby som ho nepoškriabal. Na pripojenie k doske proto som použil záhlavie iba na jednej strane Arduina, ktoré má 5v. Vytvoril som most s 3 hlavičkami (veľa spájkovačky) z Arduina na dosku proto, aby ležali naplocho na zadnej strane LCD pomocou príkazových prúžkov alebo obojstrannej lepiacej pásky. Ale skutočne, dosky je možné spájať len spájkovaním vodičov z jedného na druhý. Na pripojenie dosky s protokolom k LCD I2C sa použila zásuvka. Protistorové nohy rezistora môžu byť použité na vytvorenie 5 spájkovacích bodov pre tlačidlá. Druhá noha každého tlačidla smeruje na pin Arduino A0. Každé tlačidlo bude potrebovať 2 spájkované vodiče. Pomocou ohmmetra určte, ktoré nožičky gombíkov použijete, ale spravidla nemôžete pokaziť nesusediace nohy (diagonálne od seba).

Vyberte si nastavenia pre svoje Arduino v IDE. Stiahnite si skicu a načítajte ju do Arduina a vyskúšajte si / vyriešte problémy.

Ste pripravení vložiť ho do škatule? Odstránila som štítok s cappuccinom, umyla a vysušila moju škatuľu. Opatrne zmerajte a vyrežte otvor v škatuli pre LCD, ako vidíte, a je pripevnený 3 hmoždinkami priskrutkovanými k trom rohovým otvorom LCD (2 k spodnej časti škatule, 1 blízko veka) tak dlho, aby sa dosiahol zadnej časti škatule a trením ju držte na mieste. Otvor pre skrutku na LCD paneli prepojovacej dosky môže byť príliš blízko terminálu, takže ho vynechávam. Pomocou noža Exacto vyvŕtajte pilotné otvory pre skrutky do hmoždiniek, aby sa nerozdelili (pozor, nekĺzajte a nepichajte sa, držte hmoždinky kliešťami). Pri konečnej inštalácii bolo potrebné škatuľu trochu ohnúť / rozdrviť, ale vráti sa do správneho tvaru. Otvory pre tlačidlá sa „vyvŕtajú“tak, že ich umiestnite (nakreslite čiary s rovnou hranou) a zahrievajte svorky spájkovačkou, kým sa „neroztavia“skrinkou. Potom gombíky vyberte, akonáhle vychladnú, a spájkujte 6 až 9 palcový drôt CAT 5e alebo drôt 18ga až 22ga k tlačidlám. Nainštalujte tlačidlá najskôr drôtom späť do ich otvorov a potom spájkujte s doskou rezistora. Bodka super lepidla, horúceho lepidla alebo dokonca len trenia udrží gombíky na svojom mieste. Na jednej zostave boli použité niektoré spojky telefónnych káblov (červené kruhy v priehľadných plastových blokoch), ktoré pomohli uľahčiť posledných niekoľko spojení medzi batériovým boxom, doskou rezistora a zostavou LCD / Arduino. Ak chcete, môžete namiesto toho použiť spájku a zmršťovač. Potom opatrne a pomaly zatlačte všetok drôt a súčiastky do škatule a zatvorte veko. Pred tým všetkým ste nainštalovali batériu a nahrali skicu Arduino? Budete tiež potrebovať knižnicu pre 20x4 LCD displej s I2C alebo bez I2C (podľa toho, čo si vyberiete), ktorú si môžete zadarmo stiahnuť na Github. Zapnite ho, vyskúšajte a zistite, či funguje. Neskôr som svoj náčrt s prestávkami upravoval, aby bol čitateľnejší, pridal som „efekt blikajúcich bodov“a niektoré ďalšie veci spolu s množstvom komentárov. Skúste umiestniť Arduino tak, aby bolo možné USB stále pripojiť a nahrať nový náčrt. Pri vytváraní náčrtu bol samozrejme použitý vývojový diagram. Komentáre nájdete do značnej miery určujúce, kde bol každý blok vývojového diagramu.

Zistíte, že tlačidlá sú v sériovom / paralelnom obvode, ktorý vám umožňuje použiť jeden vstupný kolík Arduino na ľubovoľný počet tlačidiel. Obvod funguje ako delič napätia na prenos hodnoty na analógový kolík a mení hodnotu načítanú každým stlačením tlačidla. Sériový monitor môžete použiť na zistenie hodnôt obvodov na základe vašich odporov a zmeny „akceptovaných hodnôt“vo vašom náčrte.

Dúfam, že sa budete baviť s budovaním vlastného! Ak urobíte jeden alebo ho dokonca upravíte, podeľte sa s nami ostatnými. Ďakujem za čítanie.

Krok 4: Programovanie a nastavenia

Teraz zábava s IDE. Dúfam, že ste pili kapučíno. Možno to budete potrebovať, aby ste zostali bdelí.

Možno zistíte, že budete musieť nastaviť niektoré knižnice. Budete potrebovať Wire.h pre I2C, LCD.h pre LCD, LiquidCrystal_I2C.h pre I2C riadený LCD. Budete tiež musieť použiť príkaz lcd.begin (20, 4), aby ste Arduinu oznámili, že používate 20 -znakový 4 -riadkový LCD displej a môžu existovať aj ďalšie nastavenia.

Informácie o inštalácii knižníc nájdete na:

V Arduino IDE môžete zistiť, že budete musieť nastaviť dosku a port, ku ktorému je pripojený. Port nájdete na ovládacom paneli počítača/správcovi zariadení/radičoch Universal Serial Bus. Musíte zistiť, ktoré Arduino používate. Používam Arduino Nano, ale aj Uno na to funguje. Starostlivo vyberte svoje nastavenia.

Možno budete musieť zistiť svoju adresu I2C. Mali by ste to vedieť prečítať priamo z prepojok na dosky. Môžete si tiež stiahnuť skener I2C z Arduino.cc alebo tiež https://www.gammon.com.au/forum/?id=10896 a ďalších miest.

Niekde v tomto mieste by ste mali mať možnosť načítať program do Arduina a testovať funkčnosť. Rozsvieti sa LCD obrazovka? Viete čítať postavy? Raz som postavil obvod a potom ho vyskúšal, že sa rozsvietilo podsvietenie, ale znaky boli nečitateľné. Strávil som hodiny (to je pravda, HODINY) skúšaním nastavení a tónovania pripojení, aby som sa ubezpečil, že je postavený správne. Vzdal to pár dní. Vrátil som sa k tomu neskôr a uvedomil som si, že variabilný odpor na prepojovacej doske bol nastavený na minimum. Zosilnilo to a postavy boli viditeľné. Bang hlava na stole. Ďalší dôvod, prečo si búchať hlavu o stôl? Ak potrebujete vymeniť batériu, možno budete musieť znova nastaviť tento variabilný odpor. Keď sa to stalo, vyrezal som v zadnej časti škatule malý otvor na prístup.

Možno budete musieť v tomto programe nastaviť vlastné hodnoty tlačidiel na základe odporov, ktoré používate pre svoje tlačidlá. Na to môžete použiť tento šikovný malý náčrt a nezabudnite aktivovať sériový monitor. Spustite náčrt, stlačte každé tlačidlo a zapíšte si každú hodnotu. Potom upravte skicu tak, aby odrážala hodnoty vašich tlačidiel. Potom nahrajte upravený náčrt na tabuľu a zistite, či funguje.

Existuje veľa malých premenných, ktoré musia byť všetky správne a vaše sa môžu líšiť od mojich. Ak budete trpezliví a skúšate rôzne veci, pomôže vám to fungovať. Tiež si pamätajte, že keď nastavíte svoje premenné Arduino (ako názov dosky, com 3, 5 alebo čokoľvek, procesor a programátor [všetko pod nástrojmi]), môžete mať všetky správne nastavené, ale nefunguje to, pretože musíte reštartovať. Odpojte Arduino a zapojte ho späť do počítača. Tiež budete musieť počítač uložiť a reštartovať.

Nahrajte tento náčrt, spustite monitor, stlačte tlačidlá a zaznamenajte hodnoty, potom upravte skicu Paper Rock Scissors, ktorá nahradí moje hodnoty odporu vašim. Spustite skicu Paper Rock Scissors a zistite, či funguje správne. Ach áno, nainštalovali ste svoje tlačidlá v zlom poradí? Možno ich budete musieť znova nainštalovať, ak ich chcete v konkrétnom poradí.

Bavte sa!

Krok 5: Skica na čítanie pomocou tlačidiel vám pomôže nájsť hodnoty, ktoré môžete zmeniť, do hlavnej skice. Stlačením každého tlačidla a zaznamenaním hodnôt odporu vstúpite do hlavného náčrtu

// skica na čítanie tlačidla

neplatné nastavenie () {

// sem zadajte svoj inštalačný kód, aby sa spustil raz:

Serial.begin (9600);

}

prázdna slučka () {

// sem zadajte svoj hlavný kód, aby sa spúšťal opakovane:

int buTTon; // Na tlačidlá čítania

buTTon = 0; // Na tlačidlá čítania

buTTon = analogRead (A0); // Príkaz používaný na čítanie tlačidiel

oneskorenie (100);

Serial.println (buTTon);

Krok 6: Zoznamy dielov a nástroje, ktoré by ste mohli potrebovať

Zoznam dielov z Amazonu:

Arduino Uno alebo Arduino Nano

20x4 LCD displej s I2C alebo bez neho

Batériový box na 9 alebo 6 V s posuvným prepínačom SPST (alebo si dajte vypínač zvlášť)

5x SPST tlačidlá

1x výsuvný odpor 1k - 5k

5x rezistor menší ako 1k, 200 - 500 ohmov je dobrý

Zoznamy dielov Ostatné miesta alebo obchody:

9 alebo 4 x 1,5-voltová batéria (možnosť 9 V vám umožní recyklovať „väčšinou vybité“batérie)

Command Strips (používa sa náplňový balíček) alebo obojstranná lepiaca páska

Spájače telefónnych káblov (voliteľné, ale uľahčuje pripojenie drôtov)

Niekoľko palcov 1/4 hmoždinky

Malé skrutky do dreva na pripevnenie hmoždiniek k LCD

Spájka

Tepelne zmrštiteľný pre vodiče 18 ga

Útržky alebo recyklačné diely:

Prázdny box na mixovanie cappuccina (nie každý má 3D tlačiareň, dajte si cappuccino a recyklujte plast)

Asi 1 "x 2" šrot dosky, hoci som použil protoboard od Amazonu

Rôzne dĺžky drôtu 18ga až 22ga alebo pevné jadro Cat 5e

Nástroje, ktoré by ste mohli potrebovať:

Malý skrutkovač Philips

Malý plochý skrutkovač

Presný nôž

Spájkovačka a spájkovačka

Ťažké nožnice

Ihlové kliešte na nos

Vládca

Krok 7: Niektoré ďalšie informácie a hlavný náčrt

Ďakujem za čítanie. Viem, že je to veľa. Toto je môj prvý nezničiteľný a len toto bolo pre mňa trochu poučné. Keď sa obzriem späť, vidím, že na niektorých miestach som rozvláčny a na iných príliš krátky. Mal som rozobrať zostavu viac na kroky. A keďže som tento projekt postavil asi tucetkrát, kým nebol tak akurát, niektoré obrázky sú z jedného modelu alebo z iných. Musím sa vrátiť a odfotiť iba jeden model. Tiež chcem pridať video alebo dve. Takže áno, vrátim sa a opravím tieto veci. Ale zatiaľ som to vložil do tvojich rúk. Dúfam, že vás budovanie bude baviť rovnako ako mňa. Ešte raz vám ďakujem za prečítanie.