نرد قوس قزح: 6 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

هذا يجعل صندوق ألعاب النرد مع 5 قوالب مكونة من SMD LEDs في 5 ألوان. يسمح البرنامج الذي يقودها بأوضاع ألعاب مختلفة مع مشاركة نرد متعددة.

مفتاح رئيسي واحد يسمح باختيار اللعبة ودحرجة النرد. تسمح المفاتيح الفردية الموجودة بجانب كل قالب بالاختيار أو التحكم وفقًا لنوع اللعبة.

تكاليف البناء متواضعة للغاية ولكنها تتطلب قدراً لا بأس به من وقت البناء ، ومكواة لحام جيدة ، ويد ثابتة.

تعتمد الإلكترونيات على وحدة ESP8266 (ESP-12F) التي تدير خادم ويب يسمح بتحديث البرامج الثابتة بسهولة وإمكانية مراقبة / توسيع الألعاب.

الصندوق يعمل بالبطارية ببطارية قابلة لإعادة الشحن وبما أن الاستهلاك الحالي متواضع للغاية ، فإنه سيعمل لساعات عديدة بشحنة واحدة.

الخطوة 1: الأجزاء والأدوات

عناصر

المكونات التالية مطلوبة. كلها متوفرة على موقع ئي باي

1. وحدة معالجة واي فاي ESP-12F ESP8266. (1.50 جنيه إسترليني)
2. بطارية 18650 وحامل (3 جنيهات إسترلينية)
3. SMD LEDs x7 من الأحمر والأزرق والأخضر والأصفر والأبيض (حزمة من 20 من كل لون 0.99 جنيه إسترليني)
4. مفاتيح زر الضغط 6 مم × 6 (0.12 جنيه إسترليني)
5. مفتاح الانزلاق / الإيقاف المصغر 8x4mm (0.10 جنيه إسترليني)
6. وحدة شاحن بطارية LIPO USB (0.20 جنيه إسترليني)
7. n قناة MOSFETS - AO3400 x6 (0.20 جنيه إسترليني)
8. منظم تسرب منخفض 3.3 فولت - XC6203E (0.20 جنيه إسترليني)
9. 220 فائق التوهج كهربائيا (0.15 جنيه إسترليني)
10. 220R المقاوم x5 (0.05 جنيه إسترليني)
11. مقاوم 4K7 × 6 (0.06)
12. عزل لوحة النموذج الأولي ثقوب جانبية مزدوجة (0.50 جنيه إسترليني)
13. سلك توصيل مرن
14. 32 الأسلاك النحاسية المطلية بالمينا
15. دبابيس الرأس 40 شرائط دبوس x3 (0.30 جنيه إسترليني)

بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى حاوية. لقد صممت صندوقًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد ليحمل كل شيء ويسمح لمصابيح LED بالتألق. هذا متاح في Thingiverse.

أدوات

1. غرامة نقطة لحام الحديد
2. ملاقط رفيعة
3. قواطع للاسلاك
4. رأى جونيور الإختراق
5. ملفات الإبرة مفيدة
6. صمغ الراتنج
7. الوصول إلى طابعة ثلاثية الأبعاد في حالة استخدام تصميم الصندوق المتضمن.

الخطوة 2: وصف الدائرة

يُظهر المخطط وحدة ESP-12F التي تقود صفيفات LED الخمسة التي تشكل النرد.

يتكون كل نرد من 7 مصابيح LED مرتبة بثلاثة أزواج (قطريان ومتوسطان) بالإضافة إلى مؤشر LED مركزي واحد. هذه تحتاج إلى 4 دبابيس GPIO لتحديد مؤشرات LED لعرضها. يتم استخدام مقاومات 220R لتحديد التيار ويتم استخدام 2 في سلسلة لمصباح LED المركزي بحيث يكون التيار هو نفسه.

يتم مضاعفة أحجار النرد الخمسة بواسطة 5 خطوط GPIO تقود مفاتيح MOSFET. يتم تمكين مفتاح واحد فقط في كل مرة. يسمح البرنامج بـ 1 مللي ثانية لكل قالب ، لذا فإن فترة التحديث الإجمالية هي 200 هرتز ولا يوجد وميض.

5 مفاتيح مرتبطة بكل قالب. نظرًا لأن GPIO محدود ، تتم قراءتها باستخدام نفس الأسطر المستخدمة لمضاعفة القالب. أثناء تسلسل تعدد الإرسال ، يتم تعيين خطوط التحكم هذه كمدخلات مع عمليات سحب وحالة المفاتيح للقراءة. ثم يتم إعادتها إلى المخرجات لبقية تسلسل تعدد الإرسال.

تتم قراءة المفتاح السادس للتحكم الشامل بواسطة خط GPIO16. يمكن أن يكون لهذا فقط سحب لأسفل حتى يكون المفتاح سلكيًا إلى 3.3 فولت. هذا يقرأ منخفضًا عند فتح المفتاح ومرتفع عند إغلاقه.

الخطوة 3: بناء DIe

هذا هو الجزء الأكثر استهلاكا للوقت من الوظيفة ويحتاج إلى رعاية.

تم بناء كل قالب على قطعة من لوحة نماذج مربعة مكونة من 6 فتحات × 6 ثقوب. تتمثل الخطوة الأولى في قطع 5 من هؤلاء من لوحة واحدة باستخدام منشار اختراق صغير. حاول أن تترك أقل حدود خارج الثقوب قدر الإمكان.

تتمثل المرحلة التالية في إضافة 2 6 رؤوس دبابيس لأسفل كل جانب ، ومجموعتين من 3 دبابيس معزولة بجانب هذه ، ثم زوج آخر في المنتصف. هذه هي ما سيحمل SMD LEDs. أجد أنه من الجيد إزالة الدبابيس غير المستخدمة من كل عمود من الأعمدة الخارجية. يجب أن يتم قطع دبابيس الرأس على الجانب العلوي من اللوحة حيث سيتم تركيب مصابيح LED بحيث يكون حوالي 1 مم فقط بارزة. حاول أن تحافظ على مستوى كل منهم. هذا يسمح لمصابيح LED بالظهور فوق سطح اللوحة.

يتم الآن لحام 7 SMD LEDs أعلى كل زوج من المسامير. هذا هو الجزء الأصعب من البناء العام ولكنه لا يستغرق وقتًا طويلاً بعد قليل من التدريب. كانت التقنية التي استخدمتها هي قص الجزء العلوي من نصف المسامير بحيث كان هناك بالفعل بعض اللحام. ثم امسك المصباح في ملاقط ، قم بإذابة اللحام مرة أخرى وقم بتشغيل المصباح فيه. لا تقلق كثيرًا بشأن جودة المفصل في هذه المرحلة. الأهم من ذلك هو جعل محاذاة LED جيدة قدر الإمكان ، أفقيًا وعبر المسامير. بمجرد وضع LED في مكانه ، يمكن لحامه بشكل صحيح في الطرف الآخر على دبوسه ثم إعادة لحام المفصل الأول إذا لزم الأمر.

يجب أن تكون قطبية الثنائيات صحيحة. أقوم بترتيب جميع دبابيس الرأس الخارجية لتوصيلها بالأقطاب الموجبة. قام المصباح المركزي I بعمل نفس اتجاه العمود الأيسر (يُنظر إليه من الوجه مع وجود الصف الاحتياطي في الأسفل. تحتوي الصمامات الثنائية على علامة باهتة على الكاثود ، ولكن من الجيد أيضًا التحقق من المتر. تضيء فعليًا عند استخدام نطاق المقاومة (لنقل 2K) والرصاص الأحمر على الأنود والأسود على القطب السالب. تظل غير مضاءة في الاتجاه المعاكس.هذه أيضًا طريقة جيدة للتحقق من الألوان إذا اختلطت.

بمجرد تركيب المصابيح ، يمكن إكمال باقي اللوحة.

على الجانب السفلي من اللوحة.

1. قم بتوصيل جميع الكاثودات معًا باستخدام سلك رفيع واحد غير معزول.
2. لحام موسفيت مع دبوس الصرف المتصل بسلسلة الكاثود
3. قم بتوصيل مصدر mosfet عبر دبوس الرأس الخاص به والذي سيكون 0V في النهاية
4. قم بتوصيل البوابة من خلال المقاوم 4K7 إلى دبوس الرأس الخاص بها. من الجيد تجذير هذا من خلال فتحة سفلية أخرى كما هو موضح حيث سيتم توصيل المحول.

على الجزء الأمامي من اللوحة ، قم بتوصيل 3 أزواج من الأنودات.

1. استخدم سلكًا مطليًا بالمينا قابل للحام للحفاظ على المظهر الجانبي منخفضًا.
2. قم بقصدير أحد طرفي كل سلك مسبقًا
3. جندى في أنود واحد.
4. قم بتوجيهها وتقطيعها للطول.
5. قم مسبقًا بالقصدير ولحامها عليه زوج الأنود المقابل.

في هذه المرحلة ، من الجيد إجراء اختبار أولي لكل قالب باستخدام المقياس المتعدد. باستخدام الرصاص الأسود على الكاثودات الشائعة (استنزاف Mosfet) ، يمكن نقل الرصاص الأحمر إلى أزواج الأنود الثلاثة والأنود الفردي. يجب أن تضيء المصابيح المقابلة.

الخطوة 4: إنشاء الصندوق

هذا يفترض أن إصدار الصندوق المطبوع ثلاثي الأبعاد قيد الاستخدام. يحتوي الصندوق على مسافات بادئة لكل قالب وكل مصباح LED. الطبقة السفلية أسفل كل مصباح LED رفيعة جدًا (0.24 مم) ، لذا فهي تتيح للضوء مع البلاستيك الأبيض أن يتألق جيدًا ويعمل بمثابة ناشر. توجد قواطع لجميع المفاتيح ونقطة شحن. البطارية لها مقصورة خاصة بها.

قم أولاً بتركيب 6 مفاتيح ضغط صغيرة ومفتاح الانزلاق في مكانه. تأكد من أنها تتدفق مع الخارج. تحتوي مفاتيح زر الدفع على زوجين من جهات الاتصال سلكية بالتوازي. قم بتوجيههم بحيث تكون جهات الاتصال المحولة مجاورة لموتهم. استخدم بعض راتنج الإعداد السريع لتثبيته في مكانه.

الآن قم بتركيب البطارية وصندوقها في المساحة المتوفرة. يجب أن يكون مناسبًا إلى حد ما ولكن استخدم القليل من الغراء إذا لزم الأمر.

قم بلصق شاحن LIPO على الحائط المزود بمنفذ USB صغير يمكن الوصول إليه من خلال الفتحة الخاصة به.

أكمل أسلاك الطاقة الأساسية عن طريق لف بطارية الأرض عبر جميع مفاتيح أزرار الضغط ووصلة LIPO B وترك ذيل خنزير للاتصال بالإلكترونيات. يجب أن تنتقل البطارية + إلى B + على شاحن LIPO وعلى المفتاح المنزلق. يجب أن يذهب الجانب الآخر من مفتاح الشريحة إلى المفتاح السادس وذيل الخنزير للإلكترونيات. تأكد من أن مفتاح الانزلاق في وضع إيقاف التشغيل وعزل ذيول الخنازير مؤقتًا. أنت لا تريد أن تقصر البطارية!

لحام على ذيل خنازير قصيرين غير معزولين على كل مفتاح من مفاتيح القوالب الخمسة. يجب أن تكون هذه مرنة بعض الشيء.

ضع وتأمين كل قالب في موضعه عن طريق اللحام على أسلاك التوصيل المصنوعة من المفتاحين على لوحة القالب مع التأكد من توصيل 0V للمفتاح بنقطة mosfet / 0V والجانب المباشر للمفتاح من خلال 4K7 / بوابة موسفيت. يجب أن تكون مصابيح LED الموجودة على اللوحة مناسبة في فترات الاستراحة في العلبة ويجب أن تكون أسلاك التبديل كافية لتثبيت القالب في موضعه.

بعد ذلك ، قم بتوصيل جميع الأنودات الشائعة لنرد 5. أصبح هذا أسهل لأن وصلات زوج الصمام الثنائي متوفرة على جانبي القالب ، لكن ضع في اعتبارك أن هذه الوصلات متقاطعة على الأقطار. لا ترتبك من السلك الأحمر في الصورة على ما يبدو يموت. إنه مجرد ضفيرة ولا يرتبط بأي شيء في هذه المرحلة.

مكياج ESP-12F

لاحظ أنك قد ترغب في برمجة وحدة ESP-12F قبل التركيب. بمجرد وميضه ، يمكن إجراء جميع التحديثات الأخرى باستخدام wifi OTA.

قم بتكوين منظم 3.3 فولت على جزء بسيط من بطاقة النموذج الأولي. هذا فقط لديه منظم LDO ومكثف الفصل. على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض جدًا ، فقد قمت بلحام عدد قليل من جهات الاتصال معًا للعمل كمشتت حرارة للجهاز. يمكن أن يبرز سلكان إلى الخارج وإجراء اتصال مباشر بـ 3.3 فولت / 0 فولت من ESP-12F.

لحام على الأسلاك على دبابيس GPIO لخطوط تعدد الإرسال الخمسة والمفتاح 6. تحتاج خطوط محرك الأنود الأربعة LED إلى مقاومات سلسلة 220R / 440R في الخط. يمكن للمرء استخدام مقاومات صغيرة من خلال الفتحات على ESP-12F لهذا الغرض أو قمت بذلك باستخدام SMD مكدسًا فقط على الثقوب التي تكون قوية جدًا أيضًا.

أخيرًا ، قم بتوصيل خطوط تعدد الإرسال إلى دبابيس رأس القالب الفردية وخطوط محرك الأنود عبر سلسلة الأقحوان المقابلة.

الخطوة 5: البرمجيات

يعتمد البرنامج الخاص بذلك على بيئة ESP8266 Arduino. كان متوفرا في جيثب.

الكود متاح هنا

توجد مكتبة diceDriver التي توفر وظائف المستوى المنخفض المستخدمة لمضاعفة مصابيح LED وقراءة المفاتيح. هذه المقاطعة مدفوعة ، لذلك بمجرد تعيين قيم النرد ، يتم الحفاظ عليها ذاتيًا.

ينقسم التوقيت الإجمالي إلى فاصل زمني قدره 1 مللي ثانية لكل قالب. يمكن ضبط الفترة خلال 1 مللي ثانية التي تعمل بها مصابيح LED لكل قالب بشكل مستقل. يتيح ذلك موازنة الإضاءة عبر الألوان المختلفة ويسمح أيضًا بالتعتيم والوميض كجزء من التحكم في اللعبة.

تقرأ المكتبة أيضًا مفاتيح النرد كجزء من تعدد الإرسال ولديها إجراءات "لف" نرد واحد أو أكثر بالتوازي.

يستخدم الرسم المكتبة لتوفير مجموعة مختارة من أوضاع لعبة النرد وتشغيل هذه الألعاب. كما يوفر وظائف الصيانة لإعداد wifi مبدئيًا ، لتنزيل OTA البرامج الثابتة الجديدة ولتوفير بعض وظائف الويب الأساسية لاختبار حالة الجهاز والتحقق منها.

يتم تجميع البرنامج في Arduino IDE. بالإضافة إلى ino ، فإنه يستخدم مكتبة BaseSupport لتوفير الوظائف الأساسية. تم تكوين هذا في ملف BaseConfig.h المحلي. يتم استخدام كلمة مرور افتراضية لـ "password" للاتصال بإعداد wifi الخاص به. قد ترغب في تغيير ذلك إلى شيء آخر. يمكنك أيضًا تهيئته باستخدام بيانات اعتماد wifi ثابتة إذا كنت لا تريد استخدام الإعداد المدمج. وبالمثل ، هناك نفس كلمة المرور الافتراضية لعملية تحديث البرامج الثابتة OTA التي قد ترغب في تغييرها. في المرة الأولى التي يجب فيها تحميل البرنامج الثابت عبر الاتصال التسلسلي بـ Arduino IDE. يجب أن يلتزم هذا بقواعد الوميض العادية مع سحب GPIO0 منخفضًا أثناء إعادة التعيين لإدخاله في وضع الفلاش التسلسلي. يتم القيام بذلك بشكل أكثر ملاءمة قبل توصيل الوحدة النمطية أخيرًا ولكن يمكن القيام به في الموقع إذا تم توصيل المشابك بالمسامير ذات الصلة.

عند تشغيل البرنامج الثابت لأول مرة ، سيفشل في الاتصال بشبكة wifi المحلية وسيدخل تلقائيًا في وضع الإعداد عن طريق إعداد شبكة وصول خاصة به. يمكنك الاتصال بهذا من جهاز wifi (مثل الهاتف) ثم تصفح 192.168.4.1 والذي سيسمح بتحديد شبكة wifi المحلية الحقيقية وإدخال كلمة المرور الخاصة به. إذا كان هذا على ما يرام ، فسيتم إعادة التشغيل واستخدام هذه الشبكة.

يتم إجراء OTA عن طريق تصدير الثنائيات في Arduino IDE ثم التصفح إلى IP / البرامج الثابتة حيث يكون ip هو عنوان IP للمربع عند الاتصال. سيؤدي هذا إلى المطالبة / الاستعراض بحثًا عن الثنائي الجديد.

وظائف الويب الأخرى هي

• setpower - تحدد القوة لقالب (ip / setpower؟ dice = 3 & power = 50)
• setflash - تعيين الفلاش للنرد (ip / setflash؟ mask = 7 والفاصل الزمني = 300)
• setdice - تعيين قيمة قالب واحد (ip / setdice؟ dice = 3 & value = 2)
• المعلمات - تعيين معلمات لفة (ip / المعلمات؟ القناع = 7 & الوقت = 4000 & الفاصل الزمني = 200)
• الحالة - إرجاع قيم النرد وتبديل الحالة

الخطوة السادسة: الألعاب

يسمح البرنامج باختيار اللعبة وتشغيل اللعبة التي يتم التحكم فيها بواسطة المفتاح الرئيسي.

في البداية ، يكون النظام في وضع إعداد اللعبة مع ظهور النرد الأول فقط "1". يمكنك التنقل في 12 وضعًا مختلفًا للعبة عن طريق الضغط لفترة قصيرة على هذا الزر. النرد الأول يذهب 1 - 6 ، ثم يبقى عند 6 بينما النرد الثاني يظهر 1-6.

لتحديد لعبة معينة ، يمكنك الضغط لفترة طويلة على الزر (> ثانية واحدة) وهذا يضعها في وضع تشغيل اللعبة.

داخل اللعبة ، يبدأ لفة عادةً بضغطة قصيرة على هذا المفتاح. للعودة إلى وضع تحديد اللعبة من وضع التشغيل ، ثم اضغط لفترة طويلة على هذا المفتاح ، ثم سيعرض رقم اللعبة كما كان من قبل ويسمح بمزيد من الاختيار.

يتم تحديد 9 أوضاع للعبة في الوقت الحالي مع 3 أوضاع احتياطية.

الألعاب من 1 إلى 5 عبارة عن لفات بسيطة من هذا العدد من النرد. كل لفة تقوم فقط برمي كل حجر النرد. مفاتيح النرد ليس لها أي تأثير في هذه الألعاب.

اللعبة 6 هي عدد ديناميكي من النرد. اضغط على أحد مفاتيح الموت لتحديد عدد النرد ثم المفتاح الرئيسي لرمي النرد. يمكن تغيير عدد النرد قبل كل لفة.

اللعبة 7 عبارة عن لفة متعددة الرمي. كل النردات الخمسة متضمنة. الضغط على المفتاح الرئيسي يدحرج كل النرد. الضغط على كل مفتاح يموت يجعله يومض. عند الضغط على المفتاح الرئيسي ، لن يتدحرج سوى قالب وامض باستثناء أنه إذا لم يكن أي منها يومض ، فسوف يتدحرج كل شيء. هذا مثل نرد البوكر أو Yahtzee. لاحظ أنه لا يوجد فرض لعدد الرميات المسموح بها. هذا يرجع إلى نزاهة اللاعب.

اللعبة 8 تشبه اللعبة 7 فيما عدا استخدام خافت للإشارة إلى عدم وميض النرد المختار.

تستخدم اللعبة 9 مفاتيح القوالب لتحديد القوائم. إذا تم تحديد أحد أفضل 3 ، فهذا يحدد عدد النرد المطلوب رمي 1 أو 2 أو 3). ثم إذا تم الضغط على أحد المفاتيح 2 السفلية ، فسيتم الاحتفاظ بالصف العلوي وهذا يحدد عدد النرد المراد تدويره في الصف السفلي (1 أو 2). يستخدم هذا في ألعاب مثل ريسك.