Игра «Бинарный переключатель» – Проект на Arduino UNO

Компоненты и материалы

Компонент	Количество
Arduino UNO	1
Toggle switch SPDT	7
M3 x 8 Socket Head Cap Screw	15
M3 Nut	3
Adafruit Standard LCD - 16x2 White on Blue	1
40mm Standoff	4
Adafruit Silicone Cover Stranded-Core Wire - 30AWG	1
Switch Dress Nut 1/4-40	9
Rugged Metal Pushbutton with White LED Ring - 16mm White Momentary	1

О проекте

Это игра, которую я создал на Autodesk Circuits для изучения двоичных чисел.

Играбельная онлайн-версия доступна по адресу: https://circuits.io/circuits/2924784-binary-game

Если вы хотите следовать этому руководству и собрать свою версию, файлы и код можно найти на моем GitHub: https://github.com/keebie81/BinaryGame

Шаг 1: Необходимые детали

• 1 — Rugged Metal Pushbutton with White LED Ring - 16mm White Momentary
• 1 — Adafruit METRO 328 с заголовками - ATmega328 (любая вариация Arduino Uno также подойдет. Мне нравится Metro, потому что дно гладкое, поэтому мне не нужны стойки для платы в моем дизайне.)
• 15 — M3 x 8 Socket Head Cap Screw
• 3 — M3 Nuts
• 1 — 16x2 LCD
• 4 — 40mm Standoffs
• Silicone Cover Stranded-Core Wire - 30AWG — я использовал несколько цветов, чтобы упростить следование за проводкой.
• 9 — Toggle Switch SPDT Panel Mount — любой стиль подойдет, но я хотел плоский стиль.
• 9 — Switch Dress Nut 1/4-40 — опционально, для внешнего вида. Можно также использовать комплектацию, идущую с переключателем.

Шаг 2: Проектирование

Я спроектировал корпус в Fusion 360. Это позволило мне разместить все детали и убедиться, что они подходят. После этого я смог 3D-печатать корпус и проверить, как он собирается.

Все хорошо сошлось, затем я создал SVG-файлы двух панелей. Следующий шаг — подготовить файлы для лазерной резки. Я следовал шаблонам Ponoko. Инструкции также размещены на нижней панели, чтобы люди знали, как работает игра.

Получение деталей от Ponoko заняло чуть более недели.

Шаг 3: Сборка верхней панели

Верхняя панель собирается довольно легко.

Сначала вставьте девять тумблеров и затяните их. Затем вставьте винты M3 для дисплея. Наденьте распорки с другой стороны и затяните винты в монтажные отверстия дисплея. Последняя деталь — кнопка 16мм.

Шаг 4: Сборка нижней панели

Используйте 3 винта M3 и гайки для крепления платы к нижней панели. На фото видно, что я ошибся с отверстиями при лазерной резке. Я исправил это для шаблона, выложенного на GitHub.

Шаг 5: Проводка

Для проводки следуйте схеме. Оригинальный дизайн также использовал цифровые пины 1 и 0, но если переключатели не были в правильном положении, плата имела проблемы с загрузкой кода.

Я припаял провода к мужским заголовкам, вставленным в плату Arduino. Это позволяет легко отключать их в будущем, если вы захотите перепрофилировать плату. LCD-дисплей также использует женские заголовки для пайки.

Одна проблема, которую я заметил после проводки — это проводка переключателей. Вы должны проверить связи для замкнутой цепи. Используя переключатели, которые я перечислил ранее, когда рычаг вниз, средний и верхний контакты замкнуты. Поскольку я ошибся с проводкой, мне пришлось изменить код. Для кода, приведенного в этом руководстве, предполагается, что ваша проводка выполнена правильно.

Также при подключении металлической кнопки она должна быть в конфигурации «нормально открыто».

Шаг 6: Питание

Вы можете подключить плату к компьютеру через USB-кабель для питания или использовать портативный зарядный блок для телефона, например: https://www.adafruit.com/products/1959

Шаг 7: Как играть

При включении, если выбран легкий режим, вам дается случайное число от 0 до 15. Если сложный — от 0 до 255.

Затем вы переключаете тумблеры вверх для 1 или вниз для 0, затем нажимаете кнопку, чтобы проверить, правильно ли вы угадали. Если правильно — звучит тональный сигнал правильного ответа и выдается новое число. Если неправильно — звучит гудок и надпись «попробуй снова».

Значение переключателей слева направо: 2^7(128), 2^6(64), 2^5(32), 2^4(16), 2^3(8), 2^2(4), 2^1(2), 2^0(1).

Если случайное число было 18, двоичное значение будет 0001 0010. Потому что 2^4(16) + 2^1(2) = 18.

Если 255 — будет 1111 1111, так как сумма всех чисел равна 255.

Шаг 8: Видео игрового процесса

(Видео доступно в оригинальном проекте)

Код

Код доступен на GitHub: https://github.com/keebie81/BinaryGame

Схемы

Схема подключения доступна во вложениях.