Arduino-аркадный игровой автомат из LEGO — DIY набор с Nano, батареей, LCD и 5 играми

Компоненты и материалы

• Arduino Nano R3 — 1 шт.
• TP4056 (зарядка/защита Li-ion) — 1 шт.
• Крупные аркадные кнопки 60 мм (красная, зеленая, синяя, желтая) — 4 шт.
• Кнопки 16 мм (белая, черная) — 2 шт. (управление меню)
• Рocker-переключатель питания (27×21 мм) — 1 шт.
• LCD 1602 + I2C модуль — 1 шт.
• Два динамика 4 Ом 5 Вт (30×70 мм) — 2 шт.
• Две ячейки 18650 (можно из старого ноутбука) + держатель 2×18650
• DC-DC Step-up 5 В (от 3,7 В) — 1 шт.
• Монтажная плата 8×6 см или breadboard 830 точек
• Плексиглас 30×30 см (5–6 мм) для крышки, базовая плата LEGO 32×32
• ~1 кг ненужных LEGO-кирпичей, винты M3, гайки, шайбы, резисторы (100 Ом×6, 1 кОм, 10 кОм×3), конденсаторы, Micro-USB разъем на плате, Mini-USB кабель

Необходимые инструменты

• Паяльница, дремель/гравер, дрель, отвертки, канцелярский нож, маркер

О проекте

Игровой коробок из переработанных LEGO-кирпичей с прозрачной акриловой крышкой. Внутри — Arduino Nano, батареи, зарядка, усилитель звука, 4 большие цветные кнопки для игр, 2 управляющие кнопки (белая — старт/подтверждение, черная — смена игры/выход), LCD 1602 для меню и счета. Реализовано 5 игр:

1. Memory (Simon Says) — повторяй последовательность светов/звуков.
2. Reaction (Whack-a-Mole) — быстрее нажимай загорающиеся кнопки.
3. Tournament (2–4 игрока) — кто быстрее нажмет после сигнала, выигрывает раунд.
4. Melody (для малышей) — свободная игра: любая кнопка издает звук.
5. Nuclear War (2–4 взрослых) — стратегическая игра с выбором цели и перехват ракет (можно отключить для детей).

Звук — 8-битные мелодии из Mario (через PWM на пинах D10/D11). Питание — 2×18650 через TP4056 и step-up 5 В. Зарядка и прошивка через Micro-USB разъем, заэпоксированный в LEGO-кирпич. Включение — рокер-переключатель в LEGO-двери.

Сборка (кратко)

1. Постройте стены коробка из LEGO на базовой плате (~9 слоев). Оставьте дверь для переключателя.
2. Изготовьте крышку из плексигласа по DXF-чертежу (CNC фрезеровка). Сделайте фаски, отверстия под динамики, LCD, кнопки.
3. Модифицируйте аркадные кнопки: замените резисторы светодиодов с 460 Ом на 100 Ом для яркости при 5 В.
4. Соберите развязку на монтажной плате: Nano, I2C (A4/A5), динамики (D10/D11 — PWM), кнопки управления (D2/D3 — pull-up), 4 игровые кнопки на одном аналоговом пине A1 через резистивный делитель (1к + 3×10к).
5. Соберите блок питания: TP4056 + step-up на отдельной плате, подключите к рокеру и Micro-USB.
6. Закрепите крышку на 4 винтах, вставьте Mini-USB в Nano.

Программный код

Код на GitHub: Arduino-Arcade-Lego-Games-Box. Требуется библиотека LiquidCrystal_I2C (в менеджере библиотек). Сначала загрузите button-calibration.ino — запишите аналоговые значения для 4 кнопок. Затем пропишите их в Game-Settings.h и загрузите основной скетч Lego-Games-Box.ino. Для детской версии удалите последнюю игру из массива GameTitle[].

Видео-инструкция и правила

На странице проекта есть подробное видео (шаг 17) и описание правил всех игр (шаг 18).