Interaktywna gra w kółko i krzyżyk sterowana za pomocą Arduino: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Celem projektu fizycznego kółko i krzyżyk jest przeniesienie znanej gry do sfery fizycznej. Początkowo gra toczy się przez dwóch graczy na kartce papieru - umieszczając na przemian symbole „X” i „O”. Naszym pomysłem było zbadanie zachowania graczy w konfrontacji z radykalnie inną formą. Dodatkowo bardzo lubiliśmy odkrywać estetykę Steampunk, łącząc mechanikę biegów z elektroniką.

Kluczową ideą naszego projektu jest to, że stany pól gry mogą być reprezentowane przez kształt giętkiego materiału. Pola mają 3 różne stany: „X”, „O” i NULL (pole nieużywane). Musieliśmy wymyślić sposób na zmniejszenie liczby siłowników potrzebnych do przejścia z jednego do drugiego stanu. Po narysowaniu kilku szkiców zdaliśmy sobie sprawę, że ta liczba może zostać zredukowana do jednego. Poniższy szkic podsumowuje nasz proces projektowania.

Krok 1: Narzędzia i materiały

Z poniższych materiałów powinieneś być w stanie zrobić 9 pudełek z grami. Każdy game-box jest niezależnym elementem i może być używany w dowolnej konfiguracji. Bez większego wysiłku plansza może zostać rozszerzona do 16 (4×4) lub 25 (5×5) pudełek.

Narzędzia:

• Programowalna wycinarka laserowa
• Pistolet na klej
• Stacja lutownicza

Materiały:

• Serwo 9 × SG90 (https://components101.com/servo-motor-basics-pinout-datasheet)
• 2 mkw. płyty MDF o grubości 3 mm
• 0,5 mkw. przezroczystej płyty akrylowej 4mm
• Deska do krojenia chleba
• Przewody połączeniowe
• Płytka Arduino
• 9 przycisków
• Elastyczna nić
• 80 cm wydrążonej rury 8 mm (akryl/aluminium)
• 9 rezystorów 10 kiloomów
• Deska do krojenia chleba

Krok 2: Cięcie laserowe

Każde pudełko wymaga około 0,3 m2 płyty MDF o grubości 3 mm. Umieszczenie elementów na płótnie nie ma znaczenia. Pamiętaj, że koła zębate nie są zbędne - wszystkie są wymagane, aby pudełko działało. Dostarczony plik SVG może wymagać dostosowania, aby działał poprawnie na różnych drukarkach.

Krok 3: Montaż przekładni

Aby skonstruować mechanizm wewnątrz pudełka, musimy laserowo wyciąć wymagany zespół zębatek i skleić go ze sobą

Krok 4: Wykonanie i montaż pudełek wejściowych

Druga część procesu polega na stworzeniu fizycznego kartonu wejściowego. Jest to plansza 3X3, w której każdy z przycisków odpowiada odpowiednim polu na planszy do gry.

• Części są wycinane laserowo i montowane.
• Przyciski zostały ze sobą zlutowane na płytce lutowniczej.
• Aby zmniejszyć złożoność, wszystkie przewody zasilające są połączone w jednym punkcie i wychodzi jeden.
• Przewody uziemiające muszą mieć oddzielny rezystor 10K omów, a następnie można je ze sobą połączyć.
• W końcu do Arduino podłączony jest pojedynczy przewód.

Krok 5: Obwód Arduino

Połączenia z Arduino są następujące. Jeśli chodzi o skrzynkę wejściową, połączenia zostały wykonane na płytce lutowniczej i cały zespół znajduje się wewnątrz skrzynki. Piny cyfrowe oraz piny zasilania i masy z płytki wejściowej do połączenia z Arduino. Połączenia serwa są pokazane na powyższym obrazku. Kod artefaktu interaktywnego składa się z 3 plików. TicTacToe.ino to główny plik, a solver to algorytm używany do odtwarzania kroków „X” i „O”.