Pumpktris - דלעת הטטריס: 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

מי רוצה פרצופים ונרות מחייכים כשאתה יכול לקבל דלעת אינטראקטיבית ליל כל הקדושים הזה? שחק את משחק ערימת הבלוקים המועדף עליך על רשת בגודל 8x16 החצוב בפנים הדלעת, מואר על ידי נוריות LED ומשתמש בגבעול כבקר. זהו פרויקט מתקדם למדי ודורש ניסיון בהלחמה ותכנות בסביבת Arduino. אתה תעבוד עם חומר אורגני וכל המוזרויות הטבועות בו, ולכן ייתכן שיהיה צורך להתאים מדידות כך שיתאימו לדלעת שבה אתה משתמש.

שלב 1: חומרים נדרשים

כדי לבנות Pumpktris משלך תצטרך את הדברים הבאים: רכיבים

• 128 נוריות ענבר 5 מ"מ (השתמשתי באלו מבית Mouser) קנה תוספת נוספת לכיסוי טעויות או בדיקות. קיבלתי 140. ענבר הכי דומה ללהבה שתהיה בתוך פנס ג'ק-או מסורתי, אבל אתה חופשי להשתמש בכל צבע שאתה אוהב.
• מיקרו -בקר ארדואינו
• צינורות כיווץ חום בגודל 1/16 אינץ '(11 רגל או חתיכות ארוכות בגודל 256 1/2 אינץ')
• ג'ויסטיק ארקייד עם ידית נשלפת (זה מ- SparkFun עבד לי טוב)
• עוגני קיר גבס 4 #6 מניילון זה לא מהסוג עם המתגים, אלא מהסוג שנראה כמו ברגים עם חוטים עמוקים
• 4 ברגים באורך חצי אינץ 'באותו גודל וסוג שהגיעו עם עוגני קיר הגבס. אלה שיגיעו עם העוגנים יהיו ארוכים מדי.
• בורג 6 מ"מ על 50 מ"מ (או כל גודל שתואם את הר עבור ידית הג'ויסטיק שלך)
• אגוז צימוד 6 מ"מ (או כל גודל שצריך כדי להתאים את הבורג הנ"ל) אגוז צימוד נראה כמו אגוז רגיל, אך אורכו כסנטימטר והוא משמש לחיבור שני ברגים או חתיכות מוט מושחל.

ואחרון חביב, תזדקקו לדלעת אחת. אתה רק צריך אחד, אבל אני ממליץ על שניים כדי שיהיה לך אחד שתוכל לתרגל בו קידוח וחיתוך. מטריצת ה- LED שלך תכסה שטח בגובה של כ 4 "רוחב על 8", כך שאתה רוצה דלעת עם שטח בגודל חלק ושטוח ככל האפשר כדי שהמטריצה שלך לא תעטוף רחוק מדי. אתה יכול להשתמש בדלעת קצף, אבל איפה הקסם בזה? אני לא יכול לדבר עם טכניקות הגילוף הדרושות על דלעת קצף. כלים וחומרים מתכלים

• מלחם
• לְרַתֵך
• מספרי תיל
• חשפניות חוטים
• מקדחה
• מַסוֹר לְמַתֶכֶת
• סכין X-Acto
• מקדח 13/64"
• מקדחה בגודל 1-1/8 אינץ '(השתמשתי בביט של פורסטנר, אך גם מעט אפר יכול לעבוד)
• לוח ליבת קצף בגודל 1/4 אינץ '

שלב 2: בניית מטריצת LED

כל מטריצה בנויה מ -64 נוריות LED ו -128 חתיכות חוט. הכי קל לחתוך ולהפשיט את כל החוטים לכל מטריצה מבעוד מועד. חותכים 112 לחתיכות בגודל 2.5 אינץ 'ומפשטים 1/4 מכל קצה. חותכים את 16 הנותרים לחתיכות בגודל 12 אינץ 'ומפשיטים את שני הקצוות. ככל שתקבל את אורכי החוט שלך בצורה עקבית יותר, כך יהיה קל יותר לבנות ולהתקין.

תתחיל בבניית שש עשרה שרשראות חינניות של שמונה קטעים-כל אחת עם 7 חוטים קצרים ואחד ארוך. סובב כל קצה יחד עם החלק הבא והלחמה. כדי לחבר את החוטים לנוריות תזדקק לג'יג כדי להחזיק את הלדים. צייר רשת בגודל 8x8 עם מרווח של חצי אינץ 'על פיסת לוח ליבת קצף עבה בגודל 1/4 אינץ', ולאחר מכן השתמש במכה כדי לתקוע חור בקוטר מעט קטן יותר מהנורית בכל צומת. יהיו לך 64 חורים כאשר סיימת. בשורת החורים העליונה הכנס 8 נוריות נוריות. ליבת הקצף תמתח כך שתתאים לנוריות ותחזיק אותן בחוזקה. יישר את הנורות כך שהרגל הארוכה יותר-להוביל האנודה- פונה אליך בכל אחת מהן. בדוק שוב, כי אם אתה טועה המטריצה לא תעבוד. מהדקים כל מוביל לאנודה באורך של כ- 1/4 אינץ ', והופכים אותו בעזרת הלחמה כדי להקל על חיבור החוטים. חותכים 8 חתיכות צינורות לכווץ חום למקטעים בגודל 1/2 . החלק החלק של צינורית על חיבור החוט הראשון, דחף אותו לאחור כך שלא יושפע מחום ההלחמה, ולאחר מכן הלחם את חיבור החוט לאנודת ה- LED. החלק את הצינור כלפי מטה מעל החיבור לאחר שהוא מתקרר. המשך הלאה לנורית הבאה, חזור על שבע פעמים יותר את תהליך ההחלקה על פיסת צינורית, הלחמת החיבור, ולאחר מכן הורדת הצינור מעל המפרק. כאשר יש לך קבוצה של שמונה נוריות שכולן מחוברות זו לזו, הוציאו אותן מהג'יג וחזרו שוב על שבע שורות נוספות, הקפידו לבצע את כל החיבורים למוביל האנודה של כל נורית LED. תוכלו להשתמש בכל השורה של הג'יג שהכי קל להגיע אליה, מכיוון שאתה עובד רק עם אחד בכל פעם. לאחר שכל שמונה השורות מולחמו, הגיע הזמן להצטרף לטורים ולעשות מטריצה. הכנס את כל מחרוזות הלד לתוך הנענע שיצרת. שמור את החוט הארוך על אותו צד של כל מחרוזת. חותכים ומדליקים את עופרת הקתודה של כל נורית בעמודה הראשונה אממ, בדיוק כמו שעשית לבניית המחרוזת. קח שרשרת חוט נוספת וחזור על תהליך הלחמתה לנוריות הלדים, רק שהפעם אתה מחבר אותה ב -90 מעלות לסט החוטים הראשון שעשית. שמור את החוט הארוך באותו צד של המטריצה. תוך כדי השלמת כל עמודה, הסר אותה מהג'יג-ליבת הקצף וקפל אותה מהדרך כדי לספק גישה לעמודה הבאה. כשתסיים יהיו לך 64 נוריות נוריות המחוברות בשמונה שורות ו -8 עמודות. לרוע המזל, עליך לחזור על התהליך שוב עבור המטריצה השנייה. אם אתה צריך הפסקה, דלג לשלבים 3, 4 ו -5 כדי לעבוד על הקוד, ואז חזור לזה.

שלב 3: שליטה על נוריות הלדים

מטריצות ה- LED שביצעתן נשלטות על ידי שני מיני 8x8 מיני מטריקס גב מטריקס מבית Adafruit. כל בקר מאפשר לך להניע 64 נוריות עם שני חוטים בלבד מהארדואינו, ותוכל לחבר מספר בקרים יחד על אותם שני חוטים. בצע את ההנחיות המצורפות עם תרמיל ה- LED Matrix להלחמה בכותרת החשמל/נתונים/שעון 4 פינים. ואז, במקום הלחמה על מטריצת ה- LED שמגיעה איתה, הלחמי שתי שורות של כותרות נקבות לתרמיל. חבר את מטריצת המיני LED הכלולה לכותרות. חבר את המטריצה ללוח ולחבר אותה באופן הבא:

• חבר את סיכת CLK בתרמיל לסיכה האנלוגית 5 בארדואינו.
• חבר את סיכת DAT לפין האנלוגי 4 בארדואינו.
• חבר את GND לסיכה הקרקעית על הארדואינו.
• חבר VCC+ לחשמל 5V.

הורד את ספריית תרמיל LED של Adafruit וספרייות GFX של Adafruit והתקן אותן במחשב שלך על ידי העתקת כל אחת לתיקיית "הספריות" של תיקיית הסקיצות של Arduino במחשב שלך. העלה את קובץ "matrix8x8" ל- Arduino שלך וודא כי תרמיל ה- LED פועל. סיכות מטריצת ה- LED עשויות לא ליצור מגע טוב בכותרות הנשיות, כך שתצטרך לנענע או להסיר אותו חלקית על מנת ליצור מגע ולאפשר לכל השורות והעמודות להידלק. חזור על התהליך עם תרמיל ה- LED השני, אך הפעם יהיה עליך להגדיר לו כתובת חדשה על ידי הלחמת מגשר על פני כריות A0 בתרמיל. הפעל שוב את קוד "matrix8x8", אך שנה את השורה "matrix.begin (0x70)" ל- "matrix.begin (0x71)" כך שהקוד פונה לתרמיל ה- LED החדש.

שלב 4: חיבור הג'ויסטיק

הג'ויסטיק צריך לכלול ארבעה מתגים עם שני מסופים כל אחד. כאשר אתה מזיז את הג'ויסטיק ימינה הוא מפעיל את המתג מצד שמאל, כאשר אתה מזיז אותו למטה הוא מפעיל את המתג למעלה, וכן הלאה. במסוף אחד של כל מתג, הלחם חוט בגודל 3 אינץ '. סובב את הקצה השני של כל ארבעת החוטים הללו יחד והלחם אותם לחוט בגודל 12 אינץ'. זהו המשותף לכל ארבעת המתגים. הלחם חוט 12 אינץ 'למסוף הנותר של כל מתג, ולאחר מכן חבר אותם כדלקמן:

• חבר את המתג התחתון (מופעל כאשר אתה לוחץ כלפי מעלה) לפין האנלוגי 0 בארדואינו.
• חבר את המתג השמאלי (מופעל כאשר אתה לוחץ ימינה) לפין האנלוגי 1 בארדואינו.
• חבר את המתג העליון (מופעל כאשר אתה לוחץ כלפי מטה) לפין אנלוגי 2 בארדואינו.
• חבר את המתג הימני (מופעל כשאתה לוחץ שמאלה) לפין האנלוגי 3 בארדואינו.
• חבר את חוט הארקה המשותף לסיכת הארקה בארדואינו.

שלב 5: תכנות המשחק

הורד את Pumpktris.ino.zip המצורף, פרק אותו ופתח את הקובץ בסביבת הפיתוח של Arduino. הידור והעלה אותו ל- Arduino שלך. כעת אתה אמור להיות מסוגל לשחק על מטריצת המיני LED שהגדרת בשלב הקודם. ניסיתי להעיר את הקוד כמה שאפשר, אך להלן סקירה כללית של התהליכים העיקריים: תיאור הצורות ישנם שבעה טטרומינו, כל אחד עם 4 פיקסלים, ולכל אחד ארבע סיבובים אפשריים. אנו מאחסנים את כל זה במערך רב ממדי: הממד הראשון המורכב משבע הצורות, הממד השני מכיל את ארבעת הסיבובים לכל צורה, השלישי מכיל ארבעה תיאורי פיקסלים שכל אחד מהם כולל קואורדינטות X ו- Y. לדוגמה, זה מתאר את צורת "T":/ * T */ {/ * זווית 0 */ {{0, 1}, {1, 1}, {2, 1}, {1, 2}},/ * זווית 90 */ {{1, 0}, {1, 1}, {2, 1}, {1, 2}},/ * זווית 180 */ {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {2, 1}}, / * זווית 270 * / {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, 2}}}

מעקב אחר היצירה הפעילה כדי לעקוב אחר היצירה הנוכחית, התוכנית שומרת על משתנה activePiece. זהו מדד הצורה הפעילה ברמה הגבוהה ביותר של המערך. הוא גם שומר על משתנה סיבוב המכיל את אינדקס הסיבוב הנוכחי. משתנה xOffset עוקב אחר כמה רחוק שמאלה או ימינה (0-7) כל חלק, ו- yOffset עוקב אחר כמה רחוק למטה (0-15) הלוח שהוא נפל. כדי לצייר את היצירה הפעילה התוכנית מוסיפה את ערכי הקיזוז X ו- Y לקואורדינטות X ו- Y של כל פיקסל שנמשך מהסיבוב הנוכחי של היצירה שנבחרה. חתיכות, כאשר כל בת מייצגת שורה. לדוגמה, המערך שלהלן ייצג צורת L היושבת במרכז שתי השורות התחתונות (כפי שמצוין ב- 1 בשני הבייטים האחרונים): byte sampleGrid [16] = {B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00100000, B00111000}; זיהוי התנגשות כאשר נעשה ניסיון להזיז את היצירה הפעילה, התוכנית בודקת תחילה את המיקום החדש מול מערך החלקים הקבועים. אם אין התנגשויות, המהלך מותר והמטריצה מצוירת מחדש. אם מתגלה התנגשות בעת ניסיון לזוז שמאלה, ימינה או סיבוב, הפעולה אסורה. אם מתגלה התנגשות בעת ניסיון להפיל חתיכה, היצירה מתקבעת במיקומה ומתווספת למערך הפיקסלים הקבועים. הפלת חתיכות באופן אוטומטי קצב המשחק נשלט על ידי משתני הכבידה טריגר ו- stepCounter. כל לולאה של התוכנית מגדילה את stepCounter, וכל פעם stepCounter מגיע לספירה המאוחסנת בכוח הכבידה טריגר, היא מורידה את היצירה הפעילה רמה אחת. ככל שהמשחק מתקדם, כוח הכבידה טריגר יורד כך שהקטע הפעיל יורד יותר ויותר עד שלבסוף הוא נופל בכל לולאה של התוכנית. בכל פעם שחלק פעיל נקבע לרשת התוכנית בודקת אם הוא בייט/שורות מלא (B11111111). אם הוא מוצא, הוא מהבהב אותם שוב ושוב שלוש פעמים, ואז מסיר אותם ומפיל את השורות למעלה כדי למלא את הפער. ערך עבר בשורות "matrixTop.setRotation (1);" ו/או "matrixBottom.setRotation (1);" בלולאת "setup ()". אם החלקים מתחילים במטריצה הלא נכונה, שנה את המיקום הפיזי של כל מטריצה או הפוך את הכתובות המוצהרות ב "matrixTop.begin (0x70);" ו- "matrixBottom.begin (0x71);" שורות הלולאה "setup ()". אם כמה שורות או עמודות לא נדלקות, סובב את מטריצת ה- LED המיני בכותרות הנשיות. יכול להיות שהם לא יוצרים קשר טוב.

שלב 6: חיבור מטריצת ה- LED שלך

כאשר כל הקוד והפקדים אומתו כעבודה עם מטריצות מיני LED, הגיע הזמן לחבר את מטריצות ה- LED הגדולות שהלחמת בעצמך.

אתה יכול לחבר כל חוט לכותרות בתרמיל המטריקס בנפרד, אבל סביר להניח שתעשה הרבה חיבור וניתוק, כך שזה עלול להיות טרחה של ממש. במקום זאת אתה רוצה להלחים כל חוט על רצועת כותרת גברית ולחבר אותו לתרמיל המטריקס. הרמתי את רצועות הכותרת על פיסת לוח אב טיפוס כדי שאוכל לחבר ולנתק את כל 16 הפינים יחד. השורות 1-4 מתחברות לסיכות 1-4 בתרמיל המטריקס (מספור הסיכה מתחיל בצד שמאל למעלה כאשר אתה מסתכל למטה על התרמיל עם סיכות ההספק/הקרקע/הנתונים/השעון בעל 4 פינים למעלה). העמודות 1-4 מתחברות לסיכות 5-8. מספור הסיכה עוטף כך שסיכה 9 נמצאת בצד ימין למטה. שורות 5-8 מתחברות לסיכות 12-9, ועמודות 5-8 מתחברות לסיכות 16-13. עיין בתרשים להבהרה נוספת. חבר כל מטריצה לתרמיל והפעל את אותה תוכנית "matrix8x8" שעשית עבור מטריצות מיני LED בשלב 4. אם כל אחת מהן עובדת, תוכל לטעון את תוכנית המשחק. אם זה לא עובד, בדוק שהשורות והעמודות של מטריצת ה- LED הגדולות מחוברות לסיכות הנכונות של תיק הגב. הרכבת מטריצת ה- LED בג'יג הליבה הקצף שיצרת להרכבה יכולה להקל על בדיקת המערכת כולה.

שלב 7: גילוף הדלעת

אל תעשה גילוף על הדלעת עד שכל האלקטרוניקה שלך עובדת. לדלעת מגולפת יש חיי מדף מוגבלים, ואם תחטפו אותה תחילה ולאחר מכן תקדישו יומיים לאלקטרוניקה, זה יומיים של כיף משחק שאיבדתם.

מצא את הצד השטוח ביותר על הדלעת כך שפנל ה- LED שלך לא יתעטף יותר מדי, ואז חתוך פתח בצד שממול. תהיה נדיב; אתה תצטרך מקום להכניס את הידיים לשם לעבודה. אתה לא הולך לחתוך את החלק העליון כמו על דלעת מסורתית כי זה צריך להישאר שלם עבור הג'ויסטיק. דלעת דלעת ואלקטרוניקה הם לא החברים הכי טובים, אז נקו היטב את הפנים. לקבלת הפקטקטריס הנראה ביותר אתה רוצה שרשת הלדים שלך תהיה ישרה ומותאמת היטב לדלעת. מצורף קובץ PDF עם מרווח של 8X16, מרחק חצי סנטימטר זה מזה. הדפס את זה (או צור משלך עם המרווח שלך), גזור מסביב לקצוות והדבק אותו על החלק הקדמי של הדלעת. ודא שזה ישר למעלה ולמטה. בעזרת מסמר, קיסם או כלי דומה אחר, תקע חור טייס במרכז כל LED המסומן על הנייר. לא מומלץ לקדוח ישירות דרך הנייר כיוון שהוא צפוי לזוז או להיקרע. לאחר שכל חורי הטייס ננעצו, הסר את תבנית הנייר והשתמש בביט 13/64 אינץ 'במקדחת הכוח שלך כדי לקדוח כל חור. אל יישר את המקדחה בניצב לפנים הדלעת! אם תעשה זאת, עקמומיות הדלעת עלולה לגרום לחורים שנמצאים במרחק של חצי סנטימטר מבחוץ להיפגש מבפנים ויהיה קשה להכניס את הלדים. במקום זאת, נסה לשמור על כל החורים במקביל. כאשר כל החורים נקדחים, השתמש בסכין ה- X-Acto שלך כדי לחתוך "פיקסל" מרובע סביב כל חור. זווית את הסכין לכיוון מרכז כל חור והשאיר בערך 1/8 "בין הפיקסלים. אני מציע לקנות דלעת תרגול ולהשתמש בה כדי לשכלל את טכניקת הקידוח והגילוף של הפיקסלים. שלוט בו שם לפני שאתה לוקח סיכון להרוס את הדלעת המושלמת שמצאת עבור המוצר המוגמר.

שלב 8: הרכבת הגבעול לג'ויסטיק

כעת תתאים את הגבעול שישמש כג'ויסטיק לשליטה במשחק.

חותכים את הגבעול קרוב ככל האפשר לבסיס. אם החיתוך אינו חלק ונקי, השתמש בבלוק שיוף כדי לשטח אותו. לקדוח חור בגודל 1-1/8 "ישר דרך בסיס הגבעול ובתוך הדלעת. הברג את הכדור של הג'ויסטיק ויישר את הפיר עם מרכז החור מבפנים של הדלעת. ודא כי החלק הקדמי של הדלעת. הג'ויסטיק מרובע עם הפנים הקדמיות של הדלעת-כשאתה משחק אתה רוצה לדחוף שמאלה וימינה כדי להזיז חתיכות, לא בזווית. כשהוא מרוכז ומרובע, השתמש במסמר או בקיסם כדי לתקוע חורים בתוך החלק הפנימי של את הדלעת מעל חורי ההרכבה בבסיס הג'ויסטיק. הסר את הג'ויסטיק. בעזרת חותכי החוט שלך, חתוך את קצות ההתרחבות מעוגני קיר הגבס כך שיהיו קצרים יותר מעובי עור הדלעת. הברג את עוגני קיר הגבס המקוצר והנפוח. לתוך חורי הטייסים שעשית. פרטי החלק הבא יהיו תלויים בג'ויסטיק שקנית. לזה שהשתמשתי מ- SparkFun היה מצורף 6 מ"מ לידית הכדור שתוחלף בגבעול. אם הג'ויסטיק שלך שונה, השתמש באומים ובברגים בכל גודל שתתאים. מצא את במרכז הגבעול ולקדוח חור בגודל 13/64 אינץ '(באותו גודל שבו השתמשת לחורי הלד, במקרה) בערך סנטימטר היישר לתוך הגבעול. זה יהיה צעד טוב לבחון את הדלעת התרגול שלך, כדי לוודא שהברגים בורג היטב לתוך החור. חותכים את הראש מבורג בגודל 6 מ"מ על 50 מ"מ בעזרת מסור. שים אפוקסי או דבק עץ על החוטים ליד הקצה החתוך של הבורג, והברג אותו לגזע. אתה רוצה סנטימטר בערך שלו בגבעול וסנטימטר בחוץ. הברג את אגוז הצימוד בגודל 6 מ"מ על פיר הג'ויסטיק, אך אל תעלה את הג'ויסטיק בדלעת עדיין.

שלב 9: מיקום LED וג'ויסטיק

מבפנים של הדלעת, הכנס את נוריות הלורד שורה אחר שורה לתוך החורים שלהן עד שהבסיסים שלהן נשטפים עם המשטח הפנימי של הדלעת. כאשר כולם במקום, השתמש בשיפוד במבוק כדי לדחוף אותם עמוק יותר כלפי החזית. השארתי את הקצה הקדמי שלהם יושב בערך 1/4 עד 3/8 אינץ 'מתחת לפני השטח החיצוניים. אם הם רחוקים מדי מתחת לפני השטח, האור יישפך לבשר הדלעת וכל פיקסל יהיה פחות מובהק.

הוסף שכבה של ניילון לחלק העליון של הג'ויסטיק, כשהפיר עצמו חודר דרכו. זה ימנע לפחות קצת לחות לחלחל לתוכו. חבר את הג'ויסטיק עם ברגים 1/2 אינץ 'לעוגני קיר הגבס. הברגים שהגיעו עם העוגנים יהיו ארוכים מדי ויחטטו דרך הדלעת.

שלב 10: משחק

שים קערה או מיכל אחסון מזון פלסטיק בתחתית הדלעת כדי למנוע מכל אלקטרוניקה משתלשת לגעת בתחתית. חבר את הג'ויסטיק לתוך הארדואינו שלך, את תרמילי ה- LED לתוך הארדואינו ואת מטריצות ה- LED לתוך התרמילים. חבר מקור מתח לארדואינו שלך. עכשיו תשחק לעצמך כמה Pumpktris! רעיונות לחקירה נוספת במקום להרכיב את הג'ויסטיק על החלק העליון של הדלעת עם נוריות הלדים, תוכל להשתמש בדלעת מרוחקת, באופן אלחוטי או עם כבל מעוטר כדי להיראות כמו גפן. במקום משחק, תוכל להציג הודעות גלילה על הפנס שלך. ייתכן שתרצה להעלות את המטריצות הצידה (16 רוחב על 8 גובה), או אפילו להשתמש רק במטריצה אחת. הריקבון הבלתי נמנע הדלעת שלך בסופו של דבר תתחיל להירקב ולנבוט עובש ופטריות. הדבר עלול להיות מסוכן לבריאותך ולגרום לתקלות באלקטרוניקה שלך. עדיף לשלוף את כל האלקטרוניקה ברגע שאתה רואה צמיחה כלשהי על הדלעת או עליה, כך שתוכל להשתמש בהן מאוחר יותר ללא צורך בניקוי Haz-Mat.

פרס שני בתחרות קישוטי ליל כל הקדושים