لعبة Dot Jump (بدون استخدام Arduino): 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

ملخص

أهلا! أنا شيفانش ، طالب في المعهد الدولي للتكنولوجيا في حيدر أباد. أنا هنا مع تعليماتي الأولى وهي لعبة مستوحاة من لعبة Dinosaur Jump في Google Chrome. اللعبة بسيطة: اقفز فوق العقبات القادمة من أجل تسجيل نقطة. إذا اصطدمت ، ستخسر وستتم إعادة تعيين النتيجة.

ميزة تسليط الضوء على هذا المشروع هي أنه لا يوجد استخدام لاردوينو أو أي متحكم آخر. إنه مشتق تمامًا من المكونات الكهربائية الأساسية ويتضمن تنفيذ آلات الحالة المحدودة (FSMs) بمساعدة المخططات المنطقية ، إلخ.

مهتم؟ هيا بنا نبدأ.

المتطلبات الأساسية:

• المعرفة الأساسية بالمكونات الكهربائية مثل المقاومات والمكثفات والدوائر المتكاملة (ICs).
• المعرفة الأساسية لبوابات المنطق (و ، أو ، لا ، إلخ.)
• معرفة عمل Flip-Flop ، Counter ، Multiplexer ، إلخ.

ملاحظة: المتطلبات المذكورة أعلاه هي لفهم العمل الكامل للمشروع. يمكن للشخص الذي لا يمتلك معرفة متعمقة بنفس الشيء أن يبني المشروع باتباع الخطوات الواردة في التعليمات.

الخطوة الأولى: تطوير نموذج العمل

المهمة الأولى هي إنشاء نموذج عمل للمشروع. عندها فقط يمكننا تحديد المواد المطلوبة للمشروع. يمكن تقسيم المشروع بأكمله إلى ثلاثة أجزاء.

الجزء الأول: جيل العوائق

أولاً ، نحتاج إلى إنشاء عوائق عشوائية لتقفز النقطة عبرها. ستكون العوائق أيضًا على شكل نبضة نقطية تنتقل من أحد طرفي مصفوفة LED إلى الطرف الآخر.

لتوليد العوائق ، نستخدم دائرتين مؤقتتين (الرسوم البيانية ملحقة) ، واحدة ذات تردد عالي (HF Timer) والأخرى بتردد منخفض (LF Timer). يتم التعامل مع جزء "العشوائية" بواسطة مؤقت HF الذي يظهر خرجه على كل حافة صاعدة لمؤقت LF (والذي يتم اعتباره كإدخال CLK). تعليمات إنشاء العوائق هي حالة مؤقت التردد العالي على كل حافة صاعدة لمؤقت LF (1 -> إنشاء عقبة | 0 -> لا تنشئ عقبة). يتم إعادة ضبط مؤقت التردد العالي في كل "قفزة" لضمان إنشاء عقبة عشوائية. يُعطى خرج مؤقت التردد العالي كمدخل D إلى D Flip Flop (لتخزين التعليمات للدورة التالية) مع إدخال CLK كإخراج مؤقت LF.

بمجرد انتهاء التعليمات الثنائية الخاصة بإنشاء العوائق ، نحتاج إلى إنشاء "نبض العائق" على مصفوفة LED. نقوم بذلك بمساعدة عداد 4 بت الذي يُعطى ناتجه لمزيل تعدد الإرسال 4x16 (DeMUX). سيؤدي إخراج DeMUX إلى توهج 16 مصباحًا LED.

الجزء 2: القفزة

بالنسبة إلى إجراء JUMP ، سنأخذ إدخال زر الضغط كتعليمات. بمجرد إعطاء التعليمات ، يتوقف مؤشر LED للكائن المضمن عن التوهج ويضيء مؤشر LED آخر فوقه ، مما يدل على قفزة.

الجزء 3: النتيجة

ستكون النتيجة مثل: إذا تعطل الكائن ، أعد ضبط اللعبة ؛ وإلا ، قم بزيادة النتيجة.

يمكن التعبير عن التصادم على أنه ANDing لكل من إشارة العائق وإشارة الكائن للموضع الأرضي للعائق. في حالة عدم حدوث تصادم ، يتم زيادة "عداد النقاط" الذي يتم عرضه على زوج من شاشات العرض المكونة من 7 مقاطع.

الخطوة الثانية: تجميع المكونات

المكونات المطلوبة هي كما يلي:

• ثنائي الفينيل متعدد الكلور × 1 ، اللوح × 3
• المصابيح: أخضر (31) ، أحمر (1) ، ثنائي اللون: أحمر + أخضر (1)
• زر الضغط × 2
• شاشة عرض ذات 7 مقاطع × 2
• IC 555 x 3 [لدوائر المؤقت]
• IC 7474 × 1 (D FlipFlop)
• IC 7490 × 2 (عداد العقد) [لعرض النتيجة]
• IC 7447 × 2 (BCD إلى وحدة فك ترميز 7 مقاطع) [لعرض النتيجة]
• IC 4029 x 1 (عداد 4 بت) [لعرض العوائق]
• IC 74154 x 1 (DeMUX) [لعرض العوائق]
• IC 7400 × 3 (ليس بوابة)
• IC 7404 x 1 (بوابة NAND)
• IC 7408 x 1 (بوابة AND)
• مقابس IC
• مصدر الجهد (5 فولت)

الادوات المطلوبة:

• لحام حديد
• قاطع الاسلاك

الخطوة 3: إنشاء العوائق: الجزء أ

أولاً ، نحتاج إلى إعداد دوائر المؤقت لتوليد إشارة توليد العائق (عالية / منخفضة).

سيتم إنشاء الدائرة وفقًا للنظرية التي تمت مناقشتها سابقًا. تم إرفاق مخطط الدائرة لنفسه أعلاه. يتم تنفيذ الدائرة على اللوح (على الرغم من أنه يمكن تنفيذها أيضًا على ثنائي الفينيل متعدد الكلور) على النحو التالي:

• ضع 555 ICs و D Flip Flop (IC 7474) عبر مقسم لوح التجارب مع وجود بعض المساحة الشاغرة (4-5 أعمدة) بينهما.
• قم بتوصيل الصف العلوي من اللوح بالطرف الموجب لمصدر الجهد والصف السفلي بالطرف السالب.
• قم بإجراء مزيد من الاتصالات باتباع مخطط الدائرة. بعد التوصيلات الضرورية ، ستبدو الدائرة مشابهة للصورة المرفقة أعلاه.

ملاحظة: يتم حساب قيم المقاومة R1 و R2 والسعة C باستخدام المعادلات التالية:

T = 0.694 × (R1 + 2 * R2) * ج

حيث T مطلوب فترة زمنية.

D = 0.694 × [(R1 + R2) / T] * 100

حيث D هي دورة العمل ، أي نسبة وقت التشغيل إلى إجمالي الوقت.

في هذا المشروع ، بالنسبة لمؤقت التردد العالي ، T = 0.5 ثانية ولمؤقت التردد المنخفض ، T = 2 ثانية.

الخطوة 4: إنشاء العوائق: الجزء ب

الآن بعد أن عرفنا متى يجب إنشاء العقبة ، نحتاج الآن إلى عرضها. سوف نستخدم عداد 4 بت ، و Demultiplexer ، ومؤقت ومجموعة من 16 LEDs. لماذا 16؟ هذا لأننا سنقوم بتعيين خرج 4 بت للعداد إلى 16 LEDs باستخدام مزيل تعدد الإرسال. هذا يعني أن العداد سيحسب من 0 إلى 15 وأن مزيل تعدد الإرسال سيشغل مؤشر LED بهذا الفهرس.

دور المؤقت هو تنظيم سرعة العد ، أي سرعة حركة العائق. سوف يغير العائق موضعًا واحدًا في فترة زمنية واحدة من المؤقت. يمكنك اللعب بقيم مختلفة من R1 و R2 و C باستخدام المعادلات في الخطوة السابقة للحصول على سرعات مختلفة.

بالنسبة لمصفوفة LED ، قم بتلحيم 16 مصباح LED بطريقة خطية مع أرضية مشتركة. سيتم توصيل الطرف الموجب لكل LED بـ DeMUX (بعد عكسه باستخدام بوابة NOT ، نظرًا لأن DeMUX يعطي ناتجًا منخفضًا).

تم إرفاق مخطط الدائرة لنفسه أعلاه.

الخطوة 5: القفزة والنتيجة

الشيء التالي هو عمل القفز. لعرض قفزة ، ما عليك سوى وضع مؤشر LED بلون مختلف فوق المصفوفة ، وقم بتثبيته وإرفاق طرفه + الخامس بالزر. قم بتوصيل الطرف الآخر من زر الضغط بمصدر الجهد.

أيضًا ، خذ زر ضغط آخر ، موضوعًا بجوار الزر السابق وقم بتوصيل أحد أطرافه بـ + 5V. تذهب المحطة الأخرى إلى بوابة NAND (IC 7404) مع المدخلات الأخرى لبوابة NAND كمدخل إلى مؤشر LED أسفل JUMP LED مباشرة (أي مؤشر LED للكائن). ينتقل خرج NAND Gate إلى RESET (PIN 2 و 3 لكل من عدادات BCD) لعداد النقاط. مع هذا ما نقوم به هو إعادة ضبط النتيجة إذا تم إعطاء إشارة OBJECT LED (في الوضع الأساسي) وإشارة OBSTACLE في نفس الوقت ، أي اصطدام الكائن والعائق.

قم بعمل بعض الترتيب للتأكد من الضغط على زري الضغط معًا. يمكنك استخدام عملة معدنية وإلصاق الأزرار بها.

لإعداد عداد النقاط ، اتبع مخطط الدائرة المرفق أعلاه (مصدر الصورة: www.iamtechnical.com).

ملاحظة: قم بتوصيل الدبوس 2 و 3 بمخرج بوابة NAND لإعادة ضبط النتيجة في حالة الاصطدام بالعائق

الخطوة 6: لعب سعيد

هذا كل شيء. لقد انتهيت من مشروعك. يمكنك إضافة بعض اللمسات الأخيرة إليها حتى تبدو جيدة. الباقي جيد.

التمتع..!!