El joc del record: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Projectes Tinkercad »

Probablement coneixeu els jocs en què el jugador memoritza una seqüència de colors i sons i els ha de reproduir, oi?

El joc Memento afegeix premis per diversió addicional. Un cop un jugador aconsegueix una puntuació predeterminada, guanya el joc i la caixa s’obre, revelant el premi.

Tenia uns quants requisits: la caixa havia de ser resistent, capaç de ser manipulada per un nen petit; el compartiment havia de ser prou gran per contenir petits regals; i volia una manera de canviar el nivell de dificultat, sense permetre que els jugadors ho fessin ells mateixos.

Aquí teniu un vídeo de tot el procés, en què aprenc a utilitzar Tinkercad, dissenyo la caixa i el circuit i després passo a la construcció real. El vídeo salta un parell de parts i s’accelera sobretot 150 vegades, però no us preocupeu, perquè totes les instruccions reals es troben als passos següents. A més, per millorar la llegibilitat, tots els fitxers, plans, codi, etc. es publiquen al darrer pas.

Pas 1: dissenyar la caixa

Va ser sorprenentment fàcil dissenyar la caixa amb Tinkercad. Vaig recórrer alguns dels tutorials oficials per comprendre-ho i, a continuació, youtube em va veure a la resta. Aquí hi ha el quadre perquè pugueu jugar-hi (arrossegueu-lo per veure-ho en 3D):

Si l'obriu a Tinkercad, podeu fer clic a cada part i, a continuació, prémer les tecles de fletxa per moure-la (Ctrl + amunt si voleu pujar). Mitjançant aquestes tecles podeu obtenir una "vista explotada". La forma de falca a l'interior de la caixa representa el bloqueig del solenoide, per si de cas us ho pregunteu.

Si hi ha un element de disseny del qual estic orgullós, és la porta accionada per gravetat. En afegir aquest tauler de fusta perpendicular al costat de la frontissa de la porta (dins de la caixa, l’heu d’obrir per veure-la), la porta vol mantenir-se oberta naturalment i l’únic que la manté tancada és el pany del solenoide que, quan el jugador guanya, s’obre per un segon.

Pas 2: Dissenyar el circuit Arduino

Per tant, resulta que Tinkercad té Circuits, que és un simulador electrònic fàcil d’utilitzar. Amb això vull dir que realment simula el comportament dels components electrònics, inclòs un Arduino real. Quan vaig executar la simulació, fins i tot va llançar advertències que els LED tenien massa corrent. Ho sento, però ho sé millor. Els LED no s’encenen tot el temps, de manera que les resistències de 220 Ω estan bé. Gràcies per l'avís, però.

Tot plegat és molt intuïtiu, només vaig fer un parell de tutorials abans de penjar Circuits, de manera que vaig començar a dissenyar-ho tot de seguida. Aquí està:

www.tinkercad.com/things/1mPEFTjZVTQ-the-m…

Podeu veure els 4 llums de colors, cadascun amb el seu propi botó, l’altaveu i un llum blanc.

La làmpada while representa el bloqueig del solenoide que obre la caixa i, en realitat, s'ha hagut d'amplificar l'altaveu (em podeu veure buscant circuits d'amplificadors simples al vídeo, si no parpelleja).

Pas 3: Codificació del joc

Circuits executa una simulació perquè codifiquem algunes instruccions per a l’Arduino. Com ho vaig fer? Vaig buscar altres jocs de memòria Arduino, n’hi havia força per triar, així que ho vaig acabar fent exactament. Vaig triar alguns trossos de codi d’aquí, d’altres, vaig afegir la meva pròpia salsa secreta i vaig triturar-ho tot d’una manera prou coherent perquè funcionés. Ho hauria d’haver documentat millor, ho sento, no. No dubteu a trencar el meu codi a trossos si hi ha alguna cosa que us serveixi. Simplement feu clic al botó Codi a Circuits per veure-ho.

He utilitzat l'IDE Arduino per enviar el codi al meu Arduino per obtenir un prototip real real, abans de passar al següent pas.

Pas 4: Barebones Arduino

Com explico al vídeo, vaig triar una configuració Arduino de barebones, per poder encabir els circuits i components addicionals a la mateixa placa. No cal que ho feu, podeu utilitzar qualsevol Arduino, però en cas que vulgueu replicar la meva versió, he utilitzat el disseny de Nick Gammon.

Les peces addicionals per adaptar-les van ser:

Un circuit de relé aïllat per accionar el pany del solenoide de 9v que obre la porta.

Un circuit amplificador senzill per a l’altaveu.

He adjuntat un dibuix de Fritzing que mostra què connecta on. De propòsit, vaig deixar un espai entre els pins ATmega328P-PU i la resta de components, però de fet estan connectats.

El xip ATmega328P-PU està cobert per una etiqueta genial per ajudar a identificar quins pins corresponen als pins Arduino. També hi ha un fitxer al final.

Hi ha un commutador de canya de bypass en aquest dibuix que no he implementat al joc real (no he arribat a temps), però crec que és una bona idea. Deixeu-ho descompondre:

Suposem que la caixa està bloquejada i la voleu obrir, però no podeu resoldre la dificultat actual o, d'alguna manera, hi ha algun error inesperat que no envia el senyal de la porta oberta al pany. Si accioneu l’interruptor reed (fent passar un imant fort a prop), la bateria de 9 V es connecta directament al pany, obviant tot el circuit. Només tu coneixeria aquest "codi de desbloqueig" secret i la ubicació correcta del commutador reed.

Tal com està, la meva caixa sembla tancada, fins i tot amb una inspecció detallada, però la part inferior només està fixada per clavilles sense enganxar que encaixen molt bé. Si estiro prou, comença a obrir-se.

Pas 5: creeu consells i trucs

Si ho tornés a fer, saltaria la fabricació de la meva pròpia caixa de fusta i només compraria alguna cosa i l'adaptaria. He vist algunes caixes de fusta contraxapada d’aspecte resistent que venen molt barates, de manera que només hauria de tallar una paret per a la porta i potser cargolar-la. Si sou capaços de treballar la fusta, aneu-hi. Per a mi va ser massa problema. Tot i així, el resultat final va ser agradable.

El pany es va col·locar mitjançant un procés d’assaig i error, vaig doblegar aquella peça de metall que veieu a la foto amb unes alicates i vaig ajustar les toleràncies tenint en compte el moviment lateral no desitjat que fa la frontissa metàl·lica.

Vaig haver de tallar un parell de mil·límetres on la frontissa es cargolava a la porta i al sostre de la caixa.

Vaig planejar i lijar les taules de fusta que estaven unides a tope amb tacs. Després vaig aplicar vernís a l’exterior de la caixa i a l’interior del compartiment, on es col·loca el regal. No em vaig molestar amb la carcassa electrònica.

Vaig fer servir cartró perquè tot quedés còmode. La caixa s'ha deixat caure i continua funcionant.

He utilitzat alguns connectors Dupont per facilitar el muntatge i la solució de problemes. Totes les parts principals del circuit s’introdueixen i surten quan cal.

Si l’espai és preocupant, no utilitzeu sis bateries d’1,5 V per substituir una bateria de 9 V com he fet jo. En el moment que el muntava, no tenia el connector adequat i no tenia ganes de canviar-lo després. Al costat positiu, el pany tindrà energia durant anys.

Vaig enganxar els connectors Dupont femenins més aïllats a altres parets verticals més robustes del tauler principal. Com el relé o altres connectors que tenien més pins soldats a la placa.

Com es va comentar al codi font, per canviar de nivell, connecteu la terra a una combinació de pins analògics. També hi ha un fitxer per a això, al final de la instrucció.

Pas 6: els objectius reals del joc: habilitats de memòria i perseverança

Aquest és un joc que la meva filla continua jugant. Té 3 anys i actualment té un 50% d’èxit al nivell 5. De vegades hi poso una petita joguina (tinc diverses persones de Lego que encara no ha vist), o una galeta, i li encanta. L’he vista jugar sola i, de vegades, resol el joc només per posar-hi un regal (una de les seves joguines). Per descomptat, he de resoldre el joc per aconseguir-ho. He anat canviant de nivell quan aconsegueix un 90% d’èxit per mantenir-lo prou difícil com per ser motivador.

Aquest nivell particular (5) ha estat un veritable repte per a ella, però vull que conegui el valor de la perseverança. A més, està bé no fer les coses bé al primer intent. Podeu millorar amb el temps i la pràctica.

Pas 7: Codi font, plans, enllaços i fitxers, vine a buscar-los, fes-los servir a voluntat

Enllaços:

El vídeo de construcció de velocitat:

Disseny dels circuits de Tinkercad amb codi font:

El disseny de la caixa 3D de Tinkercad:

Fitxers adjunts:

El disseny Fritzing

Un fitxer de text "Com canviar de nivell"

Un fitxer pdf que conté moltes etiquetes per enganxar a sobre dels xips ATmega328P-PU.

Accèssit al primer concurs d'autors