Trò chơi Dot Jump (không sử dụng Arduino): 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tổng quat

Chào bạn! Tôi là Shivansh, một sinh viên tại IIIT-Hyderabad. Tôi ở đây với tài liệu hướng dẫn đầu tiên của tôi, một trò chơi được lấy cảm hứng từ trò chơi Dinosaur Jump của Google Chrome. Trò chơi rất đơn giản: Nhảy qua các chướng ngại vật sắp tới để ghi một điểm. Nếu bạn va chạm, bạn bị lỏng và điểm số sẽ được đặt lại.

Đặc điểm nổi bật của dự án này là không sử dụng Arduino hoặc bất kỳ vi điều khiển nào khác. Nó hoàn toàn có nguồn gốc từ các thành phần điện cơ bản và liên quan đến việc triển khai Máy trạng thái hữu hạn (FSM) với sự trợ giúp của sơ đồ logic, v.v.

Quan tâm đến? Bắt đầu nào.

Điều kiện tiên quyết:

• Bí quyết cơ bản về các linh kiện điện như Điện trở, Tụ điện, Mạch tích hợp (IC).
• Kiến thức cơ bản về Cổng logic (VÀ, HOẶC, KHÔNG, v.v.)
• Kiến thức về cách làm việc của Flip-Flop, Counter, Multiplexer, v.v.

LƯU Ý: Các điều kiện tiên quyết được liệt kê ở trên là để hiểu toàn bộ hoạt động của dự án. Một người không có kiến thức chuyên sâu cũng có thể xây dựng dự án theo các bước trong tài liệu hướng dẫn.

Bước 1: Phát triển mô hình làm việc

Nhiệm vụ đầu tiên là tạo một mô hình làm việc cho dự án. Chỉ sau đó, chúng tôi mới có thể quyết định các vật liệu cần thiết cho dự án. Toàn bộ dự án có thể được chia thành ba phần.

Phần 1: Tạo chướng ngại vật

Đầu tiên, chúng ta cần tạo ra các chướng ngại vật ngẫu nhiên để Dấu chấm nhảy qua. Các chướng ngại vật cũng sẽ ở dạng xung chấm di chuyển từ đầu này sang đầu kia của Mảng LED.

Để tạo ra chướng ngại vật, chúng tôi sử dụng hai Mạch hẹn giờ (sơ đồ mạch đính kèm), một có Tần số cao (HF Timer) và một có Tần số thấp (LF Timer). Phần 'ngẫu nhiên' được xử lý bởi HF Timer có đầu ra được nhìn thấy trên mọi cạnh lên của bộ định thời LF (được coi là đầu vào CLK). Hướng dẫn tạo chướng ngại vật là trạng thái của HF Timer trên mọi cạnh lên của HF Timer (1 -> Tạo chướng ngại vật | 0 -> Không tạo chướng ngại vật). HF Timer được ĐẶT LẠI trên mỗi 'JUMP' để đảm bảo tạo chướng ngại vật ngẫu nhiên. Đầu ra của HF Timer được đưa ra làm đầu vào D cho D Flip Flop (để lưu trữ lệnh cho chu kỳ tiếp theo) với đầu vào CLK là Đầu ra LF Timer.

Khi hết lệnh nhị phân để tạo chướng ngại vật, chúng ta cần tạo 'xung chướng ngại vật' trên Mảng LED. Chúng tôi làm như vậy với sự trợ giúp của Bộ đếm 4 bit có đầu ra được cấp cho bộ phân kênh 4x16 (DeMUX). Đầu ra của DeMUX sẽ làm cho 16 đèn LED tương ứng phát sáng.

Phần 2: JUMP

Đối với Hành động JUMP, chúng tôi sẽ sử dụng Đầu vào bằng nút nhấn làm hướng dẫn. Khi hướng dẫn được đưa ra, đèn LED đối tượng trong dòng ngừng phát sáng và một đèn LED khác phía trên nó phát sáng, báo hiệu một bước nhảy.

Phần 3: Kết quả

Kết quả sẽ như sau: Nếu đối tượng bị treo, hãy ĐẶT LẠI trò chơi; khác, tăng số điểm.

Vụ va chạm có thể được biểu thị bằng ANDing của cả hai, tín hiệu chướng ngại vật và tín hiệu vật thể cho vị trí mặt đất của chướng ngại vật. Nếu không xảy ra va chạm, Bộ đếm điểm sẽ được tăng lên và được hiển thị trên một cặp màn hình 7 đoạn.

Bước 2: Thu thập các thành phần

Các thành phần bắt buộc như sau:

• PCB x 1, Breadboard x 3
• Đèn LED: Xanh lục (31), Đỏ (1), BiColor: Đỏ + Xanh lục (1)
• Nút nhấn x 2
• Màn hình 7 đoạn x 2
• IC 555 x 3 [cho mạch hẹn giờ]
• IC 7474 x 1 (D FlipFlop)
• IC 7490 x 2 (Bộ đếm thập kỷ) [để hiển thị điểm]
• IC 7447 x 2 (BCD sang bộ giải mã 7 đoạn) [để hiển thị điểm]
• IC 4029 x 1 (Bộ đếm 4 bit) [để hiển thị chướng ngại vật]
• IC 74154 x 1 (DeMUX) [để hiển thị chướng ngại vật]
• IC 7400 x 3 (cổng KHÔNG)
• IC 7404 x 1 (cổng NAND)
• IC 7408 x 1 (cổng AND)
• Ổ cắm IC
• Nguồn điện áp (5V)

Công cụ yêu cầu:

• Sắt hàn
• Kìm cắt dây

Bước 3: Tạo chướng ngại vật: Part-A

Đầu tiên, chúng ta cần thiết lập các mạch hẹn giờ để tạo Tín hiệu Tạo Vật cản (CAO / THẤP).

Mạch sẽ được thiết lập phù hợp với lý thuyết đã thảo luận trước đó. Sơ đồ mạch cho tương tự được đính kèm ở trên. Mạch được thực hiện trên breadboard (mặc dù nó cũng có thể được thực hiện trên PCB) như sau:

• Đặt hai IC 555 và D Flip Flop (IC 7474) trên dải phân cách của breadboard với một số khoảng trống (4-5 cột) ở giữa.
• Kết nối hàng trên cùng của bảng mạch với đầu cực dương của Nguồn điện áp và hàng dưới cùng với đầu cực âm.
• Thực hiện các kết nối tiếp theo sau sơ đồ mạch. Sau các kết nối cần thiết, mạch sẽ trông giống như hình đính kèm ở trên.

LƯU Ý: Các giá trị của điện trở R1 & R2 và điện dung C được tính bằng các công thức sau:

T = 0,694 x (R1 + 2 * R2) * C

trong đó T là khoảng thời gian bắt buộc.

D = 0,694 x [(R1 + R2) / T] * 100

trong đó D là Chu kỳ nhiệm vụ, tức là tỷ lệ Thời gian BẬT trên Tổng Thời gian.

Trong dự án này, đối với Bộ hẹn giờ tần số cao, T = 0,5 giây và đối với Bộ hẹn giờ tần số thấp, T = 2 giây.

Bước 4: Tạo chướng ngại vật: Phần B

Bây giờ chúng ta biết khi nào tạo ra chướng ngại vật, bây giờ chúng ta cần hiển thị nó. Chúng tôi sẽ sử dụng một bộ đếm 4 bit, một Bộ phân kênh, một bộ định thời và một dãy 16 đèn LED. Tại sao lại là 16? Đó là bởi vì chúng tôi sẽ ánh xạ đầu ra 4 bit của bộ đếm với 16 đèn LED bằng cách sử dụng bộ phân kênh. Có nghĩa là bộ đếm sẽ đếm từ 0 đến 15 và bộ phân kênh sẽ bật đèn LED với chỉ số đó.

Vai trò của bộ đếm thời gian là điều chỉnh tốc độ đếm, tức là tốc độ di chuyển của chướng ngại vật. Vật cản sẽ dịch chuyển một vị trí trong Khoảng thời gian một lần của bộ đếm thời gian. Bạn có thể thử với các giá trị khác nhau của R1, R2 và C bằng cách sử dụng các phương trình ở bước trước để có được các tốc độ khác nhau.

Đối với ma trận LED, hàn 16 LED theo kiểu tuyến tính với điểm chung. Đầu cực dương của mỗi đèn LED sẽ được kết nối với DeMUX (sau khi đảo ngược sử dụng cổng NOT, vì DeMUX cho đầu ra THẤP).

Sơ đồ mạch cho tương tự được đính kèm ở trên.

Bước 5: JUMP và KẾT QUẢ

Điều tiếp theo là động tác nhảy. Để hiển thị một bước nhảy, chỉ cần đặt một đèn LED có màu khác lên trên ma trận, nối đất nó và gắn thiết bị đầu cuối + ve của nó vào một nút. Gắn đầu kia của nút nhấn vào nguồn điện áp.

Ngoài ra, lấy một nút nhấn khác, đặt liền kề với nút trước đó và gắn một trong các đầu cuối của nó vào + 5V. Đầu cuối còn lại đi tới Cổng NAND (IC 7404) với đầu vào còn lại của Cổng NAND làm đầu vào cho đèn LED ngay bên dưới đèn LED JUMP (tức là đèn LED đối tượng). Đầu ra của Cổng NAND đi đến ĐẶT LẠI (PIN 2 và 3 của cả hai Bộ đếm BCD) của bộ đếm điểm. Với điều này, những gì chúng tôi làm là chúng tôi đặt lại điểm số nếu cả tín hiệu đèn LED OBJECT (ở vị trí cơ sở) và tín hiệu OBSTACLE được đưa ra cùng một lúc, tức là vật thể và chướng ngại vật va chạm vào nhau.

Thực hiện một số sắp xếp để đảm bảo rằng cả hai nút nhấn được nhấn cùng nhau. Bạn có thể sử dụng một đồng xu và dán cả hai nút vào nó.

Để thiết lập bộ đếm điểm, hãy làm theo sơ đồ mạch đính kèm ở trên (Nguồn Pic: www.iamtechnical.com).

LƯU Ý: Kết nối chân 2 và 3 với đầu ra của Cổng NAND để nó thiết lập lại điểm trong trường hợp va chạm với chướng ngại vật

Bước 6: Chơi vui vẻ

Đó là nó. Bạn đã hoàn thành dự án của mình. Bạn có thể thêm một số hoàn thiện cho nó để nó trông đẹp. Nghỉ ngơi là được.

VUI THÍCH..!!