Thiết bị trò chơi công cụ phá mã IoT: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

IoT, hay Internet of Things, là một lĩnh vực đang phát triển trong khoa học máy tính. Các hướng dẫn sau đây cho phép một người tạo một phần thiết bị của IoT. Bản thân thiết bị này có thể được sử dụng để chơi trò chơi phá mã. Một người chơi có thể đặt mã bằng cửa sổ trình duyệt, tiến hành cung cấp manh mối cho người chơi thứ hai, sau đó yêu cầu người chơi thứ hai nhập mã bằng thiết bị phần cứng. Nếu người chơi thứ hai đúng, đèn sẽ nhấp nháy. Nếu không, trò chơi có thể được chơi lại. Thiết bị đơn giản này không chỉ thú vị mà còn dạy cách thiết kế phần cứng và ứng dụng cơ bản bằng Raspberry Pi và phần mềm python flask.

Bước 1: Thu thập vật liệu cho thiết bị phần cứng

Đầu tiên, người xây dựng sẽ cần thu thập các vật liệu cần thiết cho phần cứng của trò chơi. Các vật liệu được liệt kê dưới đây.

• 1 Raspberry Pi
• Thẻ SD cho Raspberry Pi
• 1 dải ruy băng cầu vồng
• 1 Đầu nối Raspberry Pi với Bread Board
• 1 Breadboard lớn
• 1 Breadboard nhỏ
• 1 bộ mã hóa quay
• 1 đèn LED
• 1 Màn hình LED 7 đoạn
• 9 Điện trở 330 Ohm
• Nhiều loại dây đơn giản

Bước 2: Cài đặt bộ mã hóa quay

Để bắt đầu cài đặt Bộ mã hóa quay, chúng tôi bắt đầu bằng cách mua một bảng mạch lớn, Raspberry Pi, đầu nối dây cầu vồng, đầu nối Pi, Bộ mã hóa quay và các dây khác nhau. Chúng tôi KHÔNG cần một điện trở ở đây, do thực tế là Bộ mã hóa quay đã có một điện trở được tích hợp sẵn trong nó. Chúng tôi bắt đầu bằng cách kết nối dải băng cầu vồng với Raspberry Pi và với đầu nối breadboard. Sau đó, chúng tôi kết nối đầu nối với breadboard. Hãy cẩn thận khi đặt và tháo dải băng cầu vồng vì nó có thể làm cong các chân trên Raspberry Pi.

Bây giờ chúng ta cần kết nối nguồn và đường đất của breadboard với nguồn và chân nối đất của đầu nối. Làm thế nào để làm điều này được hiển thị trong bức ảnh thứ hai ở trên.

Đặt Bộ mã hóa quay trên bảng mạch. Đảm bảo rằng các chân của Bộ mã hóa quay đều nằm trong các hàng khác nhau của bảng. Bộ mã hóa có tổng cộng năm chân. Đầu tiên, kết nối chân cắm có nhãn GND hoặc nối đất với đường nối đất trên bảng mạch. Đây là cột không gian được đánh dấu bằng đường màu xanh lam. Tiếp theo, chúng ta cần kết nối bộ mã hóa với nguồn điện. Kết nối chân có nhãn + với nguồn. Chân thứ ba trên Bộ mã hóa quay có nhãn SW. Chân này đọc nếu đầu của bộ mã hóa đã được nhấn xuống. Chúng tôi kết nối chân này với chân có nhãn GPIO16 trên đầu nối. Hai chân cuối cùng trên thanh ghi bộ mã hóa đọc vị trí núm của bộ mã hóa hiện đang được đặt. Kết nối chân có nhãn DT với nhãn pin GPIO18 trên đầu nối và chân có nhãn CLK với GPIO17 trên đầu nối.

Bây giờ, Bộ mã hóa quay được kết nối với Raspberry Pi.

Bước 3: Tìm ra màn hình 7 phân đoạn

Sau khi Bộ mã hóa quay được thiết lập, chúng ta có thể làm việc với việc đấu dây cho màn hình LED 7 đoạn. Đầu tiên, chúng ta cần mua thêm một breadboard nhỏ cũng như bản thân 7 phân đoạn, tám điện trở 330 Ohm và các loại dây khác nhau.

Điều rất quan trọng là đoạn 7 được đấu dây chính xác vì nó KHÔNG có điện trở tích hợp như bộ mã hóa quay. Phân đoạn bảy có tổng cộng mười hai chân. Các ghim từ một đến sáu nằm ở hàng trên cùng của đoạn 7 chạy từ trái sang phải. Các ghim từ bảy đến mười hai nằm ở hàng dưới cùng và chạy từ phải sang trái. Hàng dưới cùng là cạnh của 7 đoạn được đánh dấu bằng một chấm nhỏ phía sau mỗi số trên 7 đoạn.

Chúng tôi đặt 7 đoạn trên breadboard nhỏ và đấu dây từng chân như trong bảng trên. Nếu cần một điện trở, hãy đặt điện trở giữa chân 7 đoạn và chân nối. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng không có điện trở nào chạm vào nhau khi sử dụng thiết bị. Điều này có thể làm rối loạn dòng điện.

Bước 4: Đi dây đèn LED

Vì chúng tôi đã thiết lập phần cứng còn lại ngay bây giờ, chúng tôi có thể hoàn thành bằng cách cài đặt đèn LED. Đèn LED này sẽ cho chúng tôi biết khi mã mà chúng tôi đã nhập là chính xác. Để làm điều này, chúng ta sẽ cần một đèn LED, một điện trở 330 Ohm và một số dây dẫn.

Đèn LED có hai chân gắn vào nó. Một bên dài hơn một chút so với bên kia. Đầu tiên, chúng ta cần kết nối dài hơn của hai bên để cấp nguồn. Để làm điều này, chúng tôi kết nối bên dài hơn thông qua một dây để ghim GPIO26 trên đầu nối. Bằng cách này, sau này chúng ta có thể bật và tắt đèn LED. Sau đó, chúng tôi có thể kết nối ngắn hơn của hai bên với mặt đất. Tuy nhiên, chúng ta phải làm điều này thông qua một điện trở, để chúng ta không làm cháy đèn LED.

Khi chúng tôi đã hoàn thành việc này, chúng tôi đã hoàn thành với đèn LED và phần cứng tổng thể.

Bước 5: Thời gian nộp đơn

Để tạo ứng dụng cho thiết bị này, một người sẽ cần quyền truy cập vào Python Flask. Flask là một phần mềm phát triển web dễ sử dụng có thể được sử dụng để tạo các ứng dụng dựa trên trình duyệt đơn giản.

Để tải xuống ban đầu và tìm hiểu thêm về Flask, hãy làm theo liên kết được cung cấp: FLASK INFORMATION

Để tạo ứng dụng cụ thể cho thiết bị này. Bắt đầu bằng cách tạo một thư mục trên Raspberry Pi của bạn. Thư mục này nên được gọi là "iotapp". Tải xuống và kéo tệp "iotapp.py" vào thư mục này. Ngoài ra, bên trong thư mục này, hãy tạo một thư mục thứ hai có tên là "appFolder". Bên trong "appFolder" tải xuống các tệp "_init_.py", "form.py", "RE.py" và "route.py" được cung cấp. Sau đó, tạo một thư mục khác được gọi là "mẫu". Thư mục mới này cũng phải nằm trong "appFolder".

Bước 6: Tệp HTML

Bây giờ chúng ta đã tạo thư mục "template", chúng ta có thể tạo các tệp HTML sẽ định dạng các trang cho ứng dụng của chúng ta. Tạo hai tệp HTML: codeentered.html và setcode.html. Mã cho các tệp này được hiển thị trong các hình trên.

Bước 7: Chạy ứng dụng

Để chạy ứng dụng, hãy bắt đầu bằng cách mở cửa sổ dòng lệnh. Sau đó, SSH vào Raspberry Pi của bạn. Điều hướng đến thư mục "iotapp" và từ dòng lệnh, nhập các lệnh sau:

$ export FLASK_APP = iotapp.py

$ python -m chạy bình --host 0.0.0.0

Nếu ứng dụng đang chạy chính xác, dòng lệnh trong thiết bị đầu cuối sẽ đọc:

* Phục vụ ứng dụng Flask "iotapp"

* Chạy trên https://0.0.0.0:5000/ (Nhấn CTRL + C để thoát)

Để truy cập ứng dụng, bạn nên truy cập trang web của ứng dụng bằng cách nhập địa chỉ IP của Raspberry Pi, sau đó là ": 5000 / setcode". Ví dụ:

Bây giờ thiết bị đã hoàn toàn hoạt động. Trò chơi mã có thể được chơi.

Để dừng thiết bị, nhấn CTRL + C trong cửa sổ đầu cuối và tắt Pi.

Bước 8: Chơi trò chơi

Sau đây là video về thiết bị hoạt động.