Vikerkaaretäring: 6 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

See teeb täringumängude karbi, milles on 5 matriitsi, mis on valmistatud smd LED -idest 5 värvitoonis. Seda juhtiv tarkvara võimaldab kasutada erinevaid mängurežiime, kus on mitu täringut.

Üks pealüliti võimaldab mängu valida ja täringuid veeretada. Iga nopi kõrval olevad üksikud lülitid võimaldavad valida või juhtida vastavalt mängutüübile.

Ehituskulud on väga tagasihoidlikud, kuid nõuavad üsna palju ehitusaega, head jootekolvi ja kindlat kätt.

Elektroonika põhineb ESP8266 moodulil (ESP-12F), millel on veebiserver, mis võimaldab hõlpsasti püsivara värskendusi ja mängude jälgimise / laiendamise võimalust.

Karbis töötab patareidega laetav aku ja kuna praegune tarbimine on üsna tagasihoidlik, töötab see ühe laadimisega mitu tundi.

Samm: osad ja tööriistad

Komponendid

Vaja on järgmisi komponente. Kõik need on saadaval eBays

1. ESP-12F ESP8266 wifi töötlemismoodul. (1,50 £)
2. 18650 aku ja hoidik (3,00 £)
3. SMD LED -id x7 punasest, sinisest, rohelisest, kollasest, valgest (iga värvi pakendis 20 eurot)
4. Surunupp 6mm lülitid x6 (0,12 £)
5. Lülitage sisse/välja lüliti mini 8x4mm (0,10 £)
6. LIPO USB akulaadija moodul (0,20 £)
7. n kanaliga MOSFETS - AO3400 x6 (0,20 £)
8. 3,3 V madala väljalangemise regulaator - XC6203E (0,20 £)
9. 220uF elektrolüüt (0,15 £)
10. 220R takisti x5 (0,05 £)
11. 4K7 takisti x 6 (0,06)
12. Prototüüpplaadi isoleeritud kahepoolsed augud (0,50 £)
13. Paindlik haaketraat
14. Emailitud vasktraat 32
15. Päise tihvtid 40 tihvti ribad x3 (0,30 £)

Lisaks on vaja korpust. Kujundasin 3D -prinditud kasti, mis mahutab kõike ja laseb LED -idel läbi paista. See on saadaval Thingiverse'is.

Tööriistad

1. Peene jootekolb
2. Peenikesed pintsetid
3. Traadilõikurid
4. Juunioride häkkisaag
5. Nõelafailid on kasulikud
6. Vaigu liim
7. Juurdepääs 3D -printerile, kui kasutate komplekti kuuluvat kujundust.

2. etapp: ahela kirjeldus

Skeemil on ESP-12F moodul, mis juhib täringut moodustavaid 5 LED-massiivi.

Iga täring koosneb 7 valgusdioodist, mis on paigutatud 3 paari (2 diagonaali ja keskmist) ning üks keskne LED. Nende kuvamiseks vajalike LED -de valimiseks on vaja 4 GPIO -tihvti. Voolu määramiseks kasutatakse 220R takistit ja 2 kasutatakse LED -i jaoks järjestikku, nii et vool oleks sama.

Viis täringut on multipleksitud 5 GPIO liiniga, mis juhivad MOSFET -lüliteid. Korraga on lubatud ainult üks lüliti. Tarkvara võimaldab 1mSec per die, nii et üldine värskendusperiood on 200Hz ja värelus puudub.

Iga matriitsiga on seotud 5 lülitit. Kuna GPIO on piiratud, loetakse neid samade ridade abil, mida kasutatakse matriitsi multipleksimiseks. Multipleksjärjestuse ajal seadistatakse need juhtjooned sisenditeks koos tõmbega ja lülitite olekuga. Seejärel tagastatakse need ülejäänud multipleksjärjestuse väljundite juurde.

GPIO16 rida loeb kuuendat lülitit üldiseks juhtimiseks. Seda saab ainult alla tõmmata, nii et lüliti on ühendatud 3,3 V pingega. See on avatud lüliti korral madal ja suletud.

3. etapp: DIe ehitamine

See on töö kõige aeganõudvam osa ja vajab hoolt.

Iga stants on konstrueeritud kuue auguga x 6 auguga ruudukujulisele prototüüpimislauale. Esimene samm on lõigata 5 tükki ühest lauast, kasutades mini häkkimissaega. Püüdke jätta aukudest võimalikult vähe piiri.

Järgmine etapp on lisada kummalegi poole 2 6 kontaktiga päist ja nende kõrvale 2 komplekti 3 isoleeritud tihvti ja seejärel teine paar keskel. Need hoiavad SMD LED -e. Minu arvates on hea eemaldada 2 kasutamata tihvti igast välisveerust. Tahvli ülemisel küljel, kuhu LED -id paigaldatakse, tuleks päise tihvtid ära lõigata, nii et välja ulatuks umbes 1 mm. Püüdke neid kõiki tasemel hoida. See võimaldab LED -idel plaadi pinna kohal välja ulatuda.

Nüüd on 7 SMD LED -i joodetud iga tihvtipaari peale. See on kogu ehituse kõige keerulisem osa, kuid ei võta pärast pikka harjutamist liiga kaua aega. Tehnika, mida ma kasutasin, oli poolte tihvtide ülaosa tinutamine, nii et seal oli juba jootet. Seejärel hoides LED -i pintsettides, sulatage joodis uuesti ja käivitage LED sellesse. Ärge muretsege liigeste kvaliteedi pärast selles etapis liiga palju. Olulisem on LED -i joonduse võimalikult hea, horisontaalne ja üle tihvtide joondamine. Kui valgusdiood on paigas, saab selle teisest otsast korralikult tihvti külge jootma panna ja seejärel vajaduse korral esimese liigendi edasi joota.

Dioodide polaarsus peab olema õige. Ma korraldan kõik välised päise tihvtid anoodidega ühendamiseks. Keskne valgusdiood I tegi sama orientatsiooni nagu vasakpoolne veerg (näolt vaadates ja tagavararidaga all. Dioodidel on katoodil nõrk märk, kuid seda on hea ka arvestiga kontrollida. tegelikult süttib, kui kasutatakse takistusvahemikku (ütleme 2K) ja punast juhet anoodil ning musta katoodil. Need jäävad vastupidi põlema. See on ka hea meetod värvide segamiseks, kui need segamini lähevad.

Kui LED -id on paigaldatud, saab ülejäänud plaadi valmis teha.

Tahvli alumisel küljel.

1. Ühendage kõik katoodid isoleerimata õhukese üheahelalise traadiga.
2. Jootke mosfet katoodinööriga ühendatud tühjendusnõelaga
3. Ühendage mosfeti allikas selle päise tihvtiga, mis on lõpuks 0V
4. Juhtige värav läbi 4K7 takisti selle päise tihvti külge. See on hea juurida läbi teise alumise augu, nagu näidatud, kuna siin lüliti ühendub.

Plaadi risti esiküljel ühendage 3 paari anoodi.

1. Profiili madalal hoidmiseks kasutage joodetavat emailitud traati.
2. Voolige eelnevalt iga traadi üks ots
3. Jootke see ühele anoodile.
4. Suunake see läbi ja lõigake pikkuseks.
5. Tina eelnevalt jootke ja jootke sellele vastav anoodipaar.

Siinkohal on hea multimeetri abil teha iga matriisi eeltesti. Kui must juht on tavalistel katoodidel (Mosfeti äravool), saab punase juhtme viia 3 anoodipaarile ja üksikule anoodile. Vastavad LED -id peaksid põlema.

4. samm: kasti ehitamine

See eeldab, et kasutatakse 3D -prinditud kasti versiooni. Karbis on iga tahvli ja iga LED -i jaoks taanded. Alumine kiht iga LED -i all on väga õhuke (0,24 mm), nii et valge plastiga laseb valgus väga hästi läbi ja toimib hajutina. Kõigi lülitite ja laadimispunkti jaoks on väljalõiked. Akus on oma sahtel.

Paigaldage esmalt 6 minilülitit ja liuglüliti oma kohale. Veenduge, et need oleksid välisküljega samal tasemel. Nupp -lülititel on kaks paari kontakte, mis on ühendatud paralleelselt. Suunake need nii, et lülituskontaktid oleksid nende matriitsi kõrval. Kasutage oma kohale lukustamiseks mõnda kiiresti tarduvat vaiku.

Nüüd paigaldage aku ja selle kast selleks ettenähtud kohta. See peaks olema üsna tihedalt istuv, kuid vajadusel kasutage natuke liimi.

Liimige LIPO laadija seinale, millel on mikro -USB, millele pääseb ligi selle ava kaudu.

Lõpetage põhijuhtmestik, ühendades aku maanduse läbi kõikide nuppude lülitite ja LIPO B-ühenduse ning jättes elektroonikaga ühendamiseks sea saba. Aku + peaks minema LIPO laadija B + peale ja slaidilüliti peale. Lükandlüliti teine pool peaks minema elektroonika jaoks kuues lüliti ja siga saba. Veenduge, et liuglüliti on väljalülitatud asendis ja isoleerige ajutiselt sea sabad. Te ei soovi akut lühistada!

Jootke kahele lühikesele isoleerimata sea sabale igale 5 stantsilülitile. Need peavad olema veidi paindlikud.

Asetage ja kinnitage iga matriits oma asendisse, jootes kahe lülituspatarei vahel matriitsplaadile, veendudes, et lüliti 0V on ühendatud mosfeti allika / 0V punktiga ja lüliti pingeline pool kuni 4K7 / värav mosfet. Tahvlil olevad valgusdioodid peaksid sobima korpuse süvenditesse ja lüliti juhtmed peaksid olema piisavad, et matriitsi paigal hoida.

Seejärel ühendage kõik viie täringu tavalised anoodid. Seda lihtsustab asjaolu, et dioodipaaride ühendused on saadaval mõlemal pool matriitsi, kuid pidage meeles, et need on ristatud diagonaalidega. Ärge laske end segadusse ajada punasest juhtmest, mis ilmselt sureb. See on lihtsalt pats ja pole selles etapis millegagi seotud.

Meik ESP-12F

Pange tähele, et enne paigaldamist võiksite ESP-12F mooduli programmeerida. Kui see on vilkunud, saab kõiki muid värskendusi teha WiFi OTA abil.

Täitke 3,3 V regulaator natuke jäänud protüüpkaardi pealt. Sellel on lihtsalt LDO regulaator ja lahtiühendamise kondensaator. Kuigi võimsuse hajumine on väga väike, jootan mõned kontaktid kokku, et need toimiksid seadme jahutusradiaatorina. Kaks juhtmest võivad välja ulatuda ja luua otseühenduse ESP-12F 3.3V / 0V-ga.

Jootke juhtmed GPIO tihvtidele 5 multipleksliini ja lüliti 6. 4 LED -anoodi juhtliini jaoks on vaja 220R / 440R seeria takistit. Selle jaoks võib ESP-12F-ile kasutada väikeseid auke takistid või tegin seda SMD-ga, mis oli lihtsalt aukudele laotud, mis on samuti üsna vastupidav.

Lõpuks ühendage multipleksliinid üksikute stantsipea tihvtide külge ja anoodjuhtmed nende vastavale ahelale.

Samm: tarkvara

Selle tarkvara põhineb ESP8266 Arduino keskkonnal. See on saadaval githubis.

Kood saadaval siin

Seal on diceDriveri teek, mis pakub madala taseme funktsioone, mida kasutatakse LED -ide multipleksimiseks ja lülitite lugemiseks. See on katkestusega juhitav, nii et kui täringuväärtused on seatud, on see iseenesest korras.

Üldine ajastus jaguneb 1 mSec intervalliks die kohta. Selle 1 mSec jooksul LED -ide sisselülitamise aja saab määrata iga stantsi jaoks eraldi. See võimaldab valgustust erinevates värvides tasakaalustada ning võimaldab ka mängukontrolli osana hämardada ja vilkuda.

Raamatukogu loeb ka multipleksi osana täringulülitid ja sellel on rutiin ühe või mitme täringu paralleelseks veeretamiseks.

Visand kasutab teeki, et pakkuda valikut täringumängurežiimidest ja neid mänge käitada. Samuti pakub see hooldusfunktsioone WiFi esialgseks seadistamiseks, uue püsivara allalaadimiseks OTA -le ning mõningaid põhilisi veebifunktsioone seadme oleku testimiseks ja kontrollimiseks.

Tarkvara on koostatud Arduino IDE -s. Lisaks ino -le kasutab see põhifunktsioonide pakkumiseks BaseSupporti teeki. See on konfigureeritud kohalikus BaseConfig.h failis. WiFi -seadistusega ühenduse loomiseks kasutatakse vaikimisi parooli. Võib -olla soovite selle muuta millekski muuks. Kui te ei soovi sisseehitatud seadistusi kasutada, saate selle konfigureerida ka fikseeritud wifi mandaadiga. Samuti on OTA püsivara värskendamise protsessis sama vaikeparool, mida võiksite muuta. Esmakordselt tuleb püsivara laadida Arduino IDE jadaühenduse kaudu. See peab järgima tavalisi vilkumisreegleid, kui GPIO0 on lähtestamise ajal tühjaks tõmmatud, et see välklambi jadarežiimi saada. Seda on mugavam teha enne mooduli lõplikku ühendamist, kuid seda saab teha kohapeal, kui vastavate tihvtide külge on kinnitatud klambrid.

Püsivara esmakordsel käivitamisel ei õnnestu see kohaliku WiFi -ga ühendust luua ja siseneb automaatselt seadistusrežiimi, seadistades oma juurdepääsuvõrgu. Saate sellega ühenduse luua WiFi -seadmest (nt telefonist) ja seejärel sirvida aadressile 192.168.4.1, mis võimaldab valida tegeliku kohaliku wifi ja sisestada selle parooli. Kui see on korras, taaskäivitatakse ja kasutatakse seda võrku.

OTA -d tehakse eksportides binaarfailid Arduino IDE -sse ja seejärel sirvides ip/püsivara, kus ip on ühendatud IP -aadress. See küsib / sirvib uut binaarfaili.

Muud veebifunktsioonid on

• setpower - määrab matši võimsuse (ip/setpower? dice = 3 & power = 50)
• setflash - paneb täringutele välgu (ip/setflash? mask = 7 & interval = 300)
• setdice - määrab ühe matriidi väärtuse (ip/setdice? dice = 3 & value = 2)
• parameetrid - määrab rulli parameetrid (ip/parameetrid? mask = 7 & time = 4000 & interval = 200)
• olek - tagastab täringuväärtused ja lülitab oleku

6. samm: mängud

Tarkvara võimaldab mängu valimist ja mängimist juhtida pealülitist.

Esialgu on süsteem mängu seadistusrežiimis, kusjuures esimene koer näitab '1'. Selle nupu lühikese vajutamisega saate liikuda 12 erineva mängurežiimi ümber. Esimene pall läheb 1: 6 ja jääb siis 6 juurde, teine aga 1: 6.

Konkreetse mängu valimiseks vajutage nuppu pikalt (> 1 sekund) ja see lülitab mängu mängurežiimi.

Mängu ajal alustatakse tavaliselt rulli selle lüliti lühikese vajutusega. Mänguvalimisrežiimi naasmiseks jooksurežiimist vajutage seda lülitit pikalt ja see kuvab mängu numbri nagu varem ning võimaldab edasist valikut.

Hetkel on määratletud 9 mängurežiimi koos 3 varuga.

Mängud 1 kuni 5 on selle arvu täringute lihtsad rullid. Iga rull veeretab lihtsalt kõiki täringuid. Täringulülititel pole nendes mängudes mingit mõju.

Mäng 6 on dünaamiline täringute arv. Vajutage täringute arvu valimiseks ühte stantsilülitit ja seejärel täringu veeretamiseks pealülitit. Enne iga veeretamist võib täringute arvu muuta.

7. mäng on mitme viskega rull. Kõik 5 täringut on kaasatud. Pealüliti vajutamine veeretab kõiki täringuid. Iga matriitsi lüliti vajutamisel hakkab see vilkuma. Kui pealülitit vajutatakse, veereb ainult vilkuv täpp, välja arvatud see, et kui ükski ei vilgu, veerevad kõik. See on nagu pokkeri täringud või Yahtzee. Pange tähele, et lubatud visete arvu ei tagata. See sõltub mängijate aususest.

Mäng 8 sarnaneb mänguga 7, välja arvatud hämarus, mis näitab, et valitud koer ei vilgu.

Mäng 9 kasutab rullide määramiseks stantsilüliteid. Kui valitakse üks top 3 -st, siis määrab see 1, 2 või 3 viske täringute arvu). Kui vajutada ühte alumist 2 lülitit, jääb ülemine rida alles ja see valib alumises reas veeretatavate täringute arvu (1 või 2). Seda kasutatakse sellistes mängudes nagu Risk.