2 graczy Connect 4 (Puissance 4): 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Autor: ClemNafObserwuj Więcej autora:

O: Jestem inżynierem mekatronikiem i lubię robić rzeczy! Pracuję z Arduino, tworząc gry lub IoT. Lubię odkrywać nowe rzeczy i dawać z siebie wszystko. Więcej o ClemNaf »

Cześć wszystkim !

W tej instrukcji pokażę, jak stworzyłem dwóch graczy Connect 4 z arduino nano. RGB Led wyświetla pionek gracza, a gracz decyduje, gdzie go umieścić za pomocą przycisków.

Sztuczka tego instruktażu polega na kontrolowaniu dużej liczby wejść i wyjść: 49 diod LED RGB i 3 przyciski. Zalecam przeczytanie wszystkich kroków przed rozpoczęciem własnego Connect4. Jest to wiele skomplikowanych części i zostaniesz zablokowany, jeśli nie ustalisz odpowiedniego protokołu.

Przepraszam, że nie zrobiłem wielu zdjęć, kiedy budowałem, to jest moja pierwsza instrukcja, więc zabronię niektórych kluczowych kroków. Bądź miły i ostrzegaj mnie!

Zapraszam do komentowania, jeśli popełniłem jakieś błędy. Naprawię to w razie potrzeby.

Krok 1: Planowanie

Pierwszym krokiem jest planowanie.

Chcesz zrobić grę na Arduino, ale wcześniej musisz wybrać jakiś komponent. Ta instrukcja nie jest droga, Connect 4 składa się z diod LED i arduino nano. Wybierz więc spójną skrzynkę lub obwód elektroniczny.

Jeśli jesteś obolały, przegrany dostaniesz żelazny, bardziej odporny!

Pamiętaj, że użyjesz 49 diod RGB, którymi będziesz musiał zarządzać i okablować. Potrzebujesz więc przestrzeni i elastyczności.

W niektórych przypadkach miałem kartonowe pudełko, które pasowało do rozmiaru mojej gry. Użyłem go, ale możesz wybrać drewnianą skrzynkę.

Bądź kreatywny !

Krok 2: Czego będziesz potrzebować

1. Materiały

   • 49x diody RGB
   • 2x 74HC595
   • 7x tranzystor npn pn2222
   • 3x przyciski
   • 1x wyłącznik zasilania
   • Rezystory 7x 100Ω
   • Rezystory 7x 1kΩ
   • Rezystory 3x 10kΩ
   • 2x deski
   • pudełko
   • 1x bateria 9 V
   • drut
2. Narzędzia
   • Lutownica
   • Woltomierz
   • Przecinak do drutu
   • Cyna

Przygotuj wszystko, będziesz tego potrzebować!

Krok 3: Czy Arduino Nano Fit - rejestr zmian?

Klasyczna plansza do gry Connect4 składa się z 7 kolumn i 6 linii. Mamy dodatkową linię do wyboru, gdzie chcemy grać. W rzeczywistości musimy zbudować siatkę 7x7.

Dobra, teraz zaczynają się prawdziwe rzeczy. Jak kontrolować 49 diod LED RGB za pomocą samego Arduino Nano? Czy potrzebujemy 49 wyjść? Więcej ?

Mamy 2 kolory, 49 diod LED: 49*2 = 98 pinów do zarządzania diodami LED, jeśli wszystkie uziemienia są ze sobą połączone!! Przypominamy: Arduino Nano posiada 18 wyjść !

Jednym ze sposobów na obejście tego jest podzielenie planszy w jednej linii. Wszystkie diody LED ustawione w pionowej kolumnie mają wspólną anodę jednego koloru (+). Wszystkie diody LED na warstwie poziomej mają wspólną katodę (-).

Teraz, jeśli chcę zapalić diodę LED w lewym górnym rogu (A1), po prostu dostarczam GND (-) do linii A i VCC (+) do koloru w 1 linii.

Sposobem na obejście tego problemu jest podświetlanie tylko jednej linii na raz, ale rób to tak szybko, że oko nie rozpoznaje, że świeci tylko jedna linia w danym momencie!

Liczba potrzebnych wyjść spadła z 49*3 =147 do 7*2 + 7 = 28 wyjść. Arduino Nano ma tylko 12 wyjść cyfrowych i 6 wyjść analogowych (które mogą być używane jako wyjście cyfrowe). Oczywiście 28 > 18 i musimy pamiętać, że mamy 3 wejścia (walidacja, wybór z lewej, wybór z prawej).

Do rozszerzenia portu użyjemy rejestru zmianowego. Możesz zrozumieć, jak to działa tutaj. Ale głównie składa się z 3 wejść i 8 wyjść. Kiedy SH_CP przechodzi od NISKIEGO do WYSOKIEGO, DS jest odczytywane i przesyłane do Q1 do Q8. A wyjście można odczytać, gdy ST_CP zmieni się z NISKIEGO na WYSOKI.

Możemy więc sterować naszymi 7 kolumnami za pomocą 3 wejść. Ponieważ musimy pokolorować, będziemy musieli przesunąć rejestr.

Zobaczmy, ile pozostało pinów:

• 7 podstaw
• 3 dla koloru czerwonego
• 3 dla koloru zielonego
• 3 dla przycisków

Mamy teraz używane piny 16/18. W celu optymalizacji programu użyjemy tego samego pinu dla SH_CP i tego samego pinu dla ST_CP. Więc użyto 14 pinów. Dzięki takiemu okablowaniu mamy pewność, że zapalą się tylko zielone diody lub tylko czerwone.

Krok 4: Schemat obwodu

Oto diagram naszego Connect 4. Do zaprojektowania go użyłem Fritzing (bezpłatnie). Musisz ustawić 7 linii led z tranzystorami.

To są piny Arduino:

• D0: nieużywany
• D1: nieużywany
• D2: linia 1
• D3: linia 2
• D4: linia 3
• D5: linia 4
• D6: linia 5
• D7: linia 6
• D8: linia 7
• D9: nieużywany
• D10: prawy przycisk
• D11: lewy przycisk
• D12: prawidłowy przycisk
• D13: SH_CP
• A0: ST_CP
• A1: czerwony DS
• A2: zielony DS
• A3 - A7: nieużywany

I szpilki rejestru przesuwnego:

• 1: led 2
• 2: doprowadziły 3
• 3: led 4
• 4: led 5
• 5: led 6
• 6: led 7
• 7: nieużywany
• 8: ziemia
• 9: nieużywany
• 10: rezystor 10K i +5V
• 11: Arduino D13
• 12: Arduino A1 lub A2
• 13: ziemia
• 14: Arduino A0
• 15: led 1
• 16: +5V

Krok 5: Zamontuj diody LED

Moje siatki diod LED wyglądają okropnie, to był mój pierwszy projekt bądź delikatnie!

Myślę, że można znaleźć lepsze rozwiązanie do montażu diod LED na swoim pudełku. Na tym etapie musisz być kreatywny i pomysłowy. Naprawdę nie mogę ci pomóc, bo nie znalazłem dobrego rozwiązania…

Pamiętaj, że będziesz musiał przylutować wszystkie styki diod LED razem oraz przewody i kolumny. Musi być dostępny, Arduino i Register będą z nimi połączone.

Polecam przetestować każdą diodę LED przed przylutowaniem, gdy będzie za późno… Co więcej, możesz użyć innej linii swojej płytki: jeśli przesuniesz pin uziemiający, łatwiej będzie je połączyć.

Krok 6: Obwód lutowniczy

Używam 2 płytek: jednej do łączenia diod LED ze sobą, a drugiej do obwodu.

Jeśli byłeś drobiazgowy i dalekowzroczny, twoje linie i kolumny są łatwo dostępne i można je przylutować do płyty głównej.

Nie spiesz się ! To klucz do sukcesu!

Krok 7: Program

Masz teraz swój Connect4. Aby z niego skorzystać, musisz wgrać jakiś kod. Mój jest w pełni funkcjonalny i może być używany.

Pobierz go stąd i przenieś do swojego Arduino Nano.

Bądź świadomy, jakich pinów użyłeś, w razie potrzeby będziesz musiał zmienić kod.

Można dokonać pewnych ulepszeń: AI, czas na grę, …