משחק Dot Jump (ללא שימוש בארדואינו): 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

סקירה כללית

שלום שם! אני שיוואנש, סטודנט ב- IIIT-Hyderabad. אני כאן עם ההוראה הראשונה שלי שהיא משחק בהשראת משחק הקפיצה של דינוזאור של Google Chrome. המשחק פשוט: קפצו על פני מכשולים נכנסים על מנת לצבור נקודה. אם אתה מתנגש, אתה משתחרר והציון מתאפס.

תכונת ההדגשה של פרויקט זה היא שאין שימוש בארדואינו או במיקרו -בקר אחר. הוא נגזר גרידא מרכיבים חשמליים בסיסיים וכולל יישום של מכונות סופיות (FSM) בעזרת תרשימי לוגיקה וכו '.

מעוניין? בואו נתחיל.

דרישות מוקדמות:

• ידע בסיסי לגבי רכיבים חשמליים כמו נגדים, קבלים, מעגלים משולבים.
• ידע בסיסי בשערי לוגיקה (AND, OR, NOT, וכו ')
• ידע על עבודת Flip-Flop, Counter, Multiplexer וכו '.

הערה: התנאים המוקדמים המפורטים לעיל הם להבנת כל העבודה של הפרויקט. מי שאין לו ידע מעמיק בנושא יכול גם לבנות את הפרויקט בהתאם לשלבים במדריך.

שלב 1: פיתוח מודל העבודה

המשימה הראשונה היא ליצור מודל עבודה לפרויקט. רק כך נוכל להחליט על החומרים הדרושים לפרויקט. ניתן לפרק את כל הפרויקט לשלושה חלקים.

חלק 1: דור מכשולים

ראשית, עלינו ליצור מכשולים אקראיים כדי שהנקודה תוכל לקפוץ. מכשולים יהיו גם בצורה של דופק נקודתי העובר מקצה אחד של מערך ה- LED לקצה השני.

לצורך יצירת מכשולים אנו משתמשים בשני מעגלי טיימר (מצורפות תרשימי מעגלים), אחד עם תדר גבוה (טיימר HF) ואחד עם תדר נמוך (טיימר LF). חלק 'האקראיות' מטופל על ידי טיימר HF שפלטו נראה על כל קצה עולה של טיימר LF (הנלקח כקלט CLK). הוראת יצירת המכשולים היא המצב של טיימר ה- HF בכל קצה עולה של טיימר ה- LF (1 -> צור מכשול | 0 -> אל תיצור מכשול). טיימר HF מתאפס על כל 'קפיצה' כדי להבטיח יצירת מכשולים אקראיים. הפלט של טיימר HF ניתן ככניסה D ל- Flip Flop D (לאחסון הוראות למחזור הבא) עם קלט CLK כפלט טיימר LF.

לאחר שההוראה הבינארית ליצירת מכשולים יצאה, עלינו ליצור את 'דופק המכשולים' במערך ה- LED. אנו עושים זאת בעזרת מונה של 4 סיביות אשר תפוקתו ניתנת ל- 4x16 demultiplexer (DeMUX). תפוקת ה- DeMUX תגרום לזוהר של 16 נוריות LED בהתאמה.

חלק 2: הקפיצה

לפעולת ה- JUMP, נקבל את קלט כפתור הלחיצה כהוראה. לאחר מתן ההוראה, נורית האובייקט בתור מפסיקה לזרוח ונורית נוספת מעליה זוהרת, המסמנת קפיצה.

חלק 3: תוצאה

התוצאה תהיה כדוגמת: אם האובייקט קורס, אפס את המשחק; אחרת, הגדל את הציון.

ההתנגשות יכולה להתבטא כ- ANDing של שניהם, אות המכשול ואות האובייקט למיקום הקרקע של המכשול. אם לא מתרחשת התנגשות, מונה הנקודות מצטבר ומוצג על צגים של 7 פלחים.

שלב 2: איסוף רכיבים

הרכיבים הנדרשים הם כדלקמן:

• PCB x 1, לוח קרשים x 3
• נוריות: ירוק (31), אדום (1), דו -צבע: אדום+ירוק (1)
• לחצן לחיצה x 2
• תצוגה בת 7 פלחים x 2
• IC 555 x 3 [למעגלי טיימר]
• IC 7474 x 1 (D FlipFlop)
• IC 7490 x 2 (מונה עשור) [להצגת ניקוד]
• IC 7447 x 2 (BCD למפענח 7 פלחים) [להצגת ציון]
• IC 4029 x 1 (מונה 4 סיביות) [להצגת מכשולים]
• IC 74154 x 1 (DeMUX) [לתצוגת מכשולים]
• IC 7400 x 3 (לא שער)
• IC 7404 x 1 (שער NAND)
• IC 7408 x 1 (AND AND)
• שקעי IC
• מקור מתח (5V)

כלים נדרשים:

• מלחם
• קאטר

שלב 3: יצירת מכשולים: חלק א

ראשית, עלינו להגדיר את מעגלי הטיימר ליצירת אות יצירת מכשולים (HIGH/LOW).

המעגל יוקם בהתאם לתיאוריה שנדונה קודם לכן. תרשים המעגל עבור אותו מצורף למעלה. המעגל מיושם על לוח לחם (אם כי ניתן ליישמו גם על לוח PCB) כדלקמן:

• מניחים את שני 555 ICs ו- D Flip Flop (IC 7474) על פני מחיצת לוח הלחם עם קצת מקום פנוי (4-5 עמודים) בין לבין.
• חבר את השורה העליונה של לוח הלחם עם המסוף החיובי של מקור המתח והשורה התחתונה עם הטרמינל השלילי.
• בצע חיבורים נוספים בעקבות תרשים המעגל. לאחר החיבורים הדרושים, המעגל ייראה דומה לתמונה המצורפת למעלה.

הערה: ערכי ההתנגדות R1 & R2 והקיבול C מחושבים באמצעות המשוואות הבאות:

T = 0.694 x (R1 + 2 * R2) * C

כאשר T נדרש פרק זמן.

D = 0.694 x [(R1 + R2)/T] *100

כאשר D הוא מחזור החובה כלומר היחס בין זמן ON לזמן הכולל.

בפרויקט זה, עבור טיימר התדרים הגבוהים, T = 0.5 שניות ועבור הטיימר בתדר נמוך, T = 2 שניות.

שלב 4: יצירת מכשולים: חלק ב '

כעת, כאשר אנו יודעים מתי ליצור את המכשול, כעת עלינו להציג אותו. נשתמש במונה של 4 סיביות, Demultiplexer, טיימר ומערך של 16 נוריות LED. למה 16? הסיבה לכך היא שנמפה את פלט ה -4 סיביות של המונה ל -16 נוריות הלדים באמצעות הדמולטיפלקסר. המשמעות היא שהמונה יחשב 0 עד 15 וה- demultiplexer יפעיל את הנורית עם האינדקס הזה.

תפקידו של הטיימר הוא לווסת את מהירות הספירה, כלומר את מהירות תנועת המכשולים. המכשול ישנה מיקום אחד בפרק זמן חד פעמי של הטיימר. אתה יכול לשחק עם ערכים שונים של R1, R2 ו- C באמצעות המשוואות בשלב הקודם כדי לקבל מהירויות שונות.

עבור מטריצת ה- LED, הלחם 16 נוריות LED בצורה לינארית עם בסיס משותף. הטרמינל החיובי של כל נורית LED יחובר ל- DeMUX (לאחר היפוך באמצעות NOT NOT, מכיוון שה- DeMUX נותן פלט נמוך).

תרשים המעגל עבור אותו מצורף למעלה.

שלב 5: הקפיצה והתוצאה

הדבר הבא הוא פעולת הקפיצה. להצגת קפיצה, פשוט הצב מנורה בצבע שונה מעל המטריצה, הקרקע אותה והצמד את מסוף +ve שלה לכפתור. חבר את הקצה השני של לחצן הלחיצה למקור המתח.

כמו כן, קח כפתור לחיצה נוסף הממוקם בסמוך לקודם והצמיד את אחד המסופים שלו ל- +5V. הטרמינל השני עובר לשער NAND (IC 7404) עם הכניסה האחרת של שער NAND כקלט לנורית ממש מתחת לנורית ה- JUMP (כלומר LED האובייקט). הפלט של שער NAND עובר ל- RESET (PIN 2 ו- 3 של שני מוני BCD) של מונה הציונים. עם זאת, מה שאנו עושים הוא לאפס את הציון אם גם אות ה- OBJECT LED (במיקום הבסיס) וגם האות OBSTACLE ניתנים במקביל, כלומר האובייקט והמכשול מתנגשים.

ערוך סידור כלשהו כדי לוודא ששני כפתורי הלחיצה נלחצים זה לזה. אתה יכול להשתמש במטבע ולהדביק אליו את שני הכפתורים.

להגדרת מונה הציונים, עקוב אחר תרשים המעגלים המצורף למעלה (מקור תמונה: www.iamtechnical.com).

הערה: חבר את סיכה 2 ו -3 לפלט של שער NAND כדי לאפס את הציון במקרה של התנגשות עם המכשול

שלב 6: משחק שמח

זהו זה. סיימת עם הפרויקט שלך. אתה יכול להוסיף לזה קצת גימור כך שזה ייראה טוב. מנוחה זה בסדר.

תהנה..!!