Arduino Riddlebox: 4 bước (có hình ảnh)

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

Trong phần Có thể hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo một Riddlebox được hỗ trợ bởi Arduino. Tôi làm điều này để thêm một chút thú vị cho món quà Giáng sinh thực tế của bạn gái mà tôi giấu bên trong ngăn của chiếc hộp.

Sau khi 5V được cấp vào dây dẫn USB, Arduino sẽ bật nguồn và màn hình LCD hiển thị một hướng dẫn ngắn và sau đó là một chuỗi mười câu đố, cần phải giải để mở ngăn vận hành servo, ngăn này có thể chứa quà tặng hoặc quà tặng.

Ngoài ra còn có menu cài đặt lén lút, được bảo vệ bằng mật khẩu, để đặt lại tiến trình và mở ngăn.

Tôi đã sử dụng những gì tôi có thể tìm thấy tại cửa hàng phần cứng địa phương của mình và in 3D phần còn lại. Rõ ràng là bạn có thể tùy chỉnh Riddlebox bằng cách thêm nhiều cảm biến hơn hoặc bỏ đi một số bộ phận. Hãy để sự sáng tạo của bạn tự do.

Bạn sẽ cần:

• Arduino Mega (một Uno cũng có thể đủ)
• Dây nhảy linh hoạt
• Công tắc phím
• Bàn phím 4x4
• I2C LCD 20x04
• 2x động cơ servo SG90
• Vỏ nhôm
• Bản lề kim loại
• Tấm nhôm
• Đối phó với cưa hoặc dụng cụ quay có bánh xe cắt
• Súng bắn keo nóng
• Keo liên kết cao
• Ổ đĩa flash USB
• Tập kim loại

Bước 1: Thiết lập phần cứng

Đầu tiên tôi đã tạo nguyên mẫu các câu đố, với Arduino một breadboard và các thành phần tôi muốn sử dụng, cụ thể là công tắc phím và bàn phím. Để sử dụng mã Arduino từ hướng dẫn này, hãy kết nối các phần như được mô tả bên dưới. Tất nhiên, bạn có thể thêm và bớt các thành phần, hoặc sử dụng các chân khác nhau, miễn là bạn thực hiện các thay đổi thích hợp đối với mã.

Hầu hết các bàn phím đều có ghim cho mỗi hàng và mỗi cột. Tìm ra chân nào là chân hàng, bằng cách kiểm tra tính liên tục giữa các chân khác nhau trong khi nhấn các nút để đóng mạch (xem biểu đồ ví dụ). 4 chân còn lại phải là chân cột. (Lưu ý: đôi khi hai chân bên ngoài nhất được kết nối với phần điền đồng trên PCB và có thể bị bỏ qua)

Kết nối các chân bàn phím COL0 - COL3 với chân Arduino 12 - 9 và ROW0 - ROW3 với chân 8 - 5 của Arduino.

Màn hình LCD được kết nối thông qua I2C, vì vậy chỉ cần bốn chân: SDA, SCL, 5V và GND.

Công tắc phím có ba vị trí và sáu chân: Cả hai chân C (chung) đều được nối đất, trong khi hai chân có nhãn NO (mở bình thường) lần lượt đi đến chân 22 và 23 của Arduino. (Lưu ý: các đầu vào arduino được kéo lên cao, vì vậy chúng ta chỉ cần nối đất vào các chân chung của công tắc)

Hai servo được sử dụng để mở cửa khoang và khóa nó thông qua một chốt.

Kết nối 5V và GND của servo với Arduino và kết nối các đường tín hiệu như sau: khóa servo = chân 44, servo cửa = chân 45.

Bước 2: Mã Arduino và câu đố

Mã cho Arduino bao gồm một số tệp. Bản phác thảo chính khởi tạo tất cả phần cứng, thư viện và các biến toàn cục. Tất cả các câu đố và menublock được lưu trữ trong các chức năng trong các tệp riêng biệt để dễ dàng quản lý. Trạng thái tiến trình, được lưu trong EEPROM (tức là an toàn ngay cả sau powercylce), xác định hàm giải đố nào được gọi trong hàm chuyển đổi của tệp chính.

Tôi đã xóa mọi thông tin cá nhân khỏi mã và thay thế một số giải pháp bằng các giải pháp chung chung (1234…). Vui lòng thay đổi mã khi bạn thấy phù hợp và thêm một số giải pháp được cá nhân hóa.

Câu đố và kinh nghiệm:

1. Nâng cao: Menu cài đặt nâng cao với đặt lại tiến trình và điều khiển ngăn.
2. Giới thiệu: Menu giới thiệu với văn bản chào mừng và hướng dẫn.
3. Sơ cấp: Câu đố về số nguyên tử của iot.
4. Gia công phần mềm: Người chơi cần liên hệ với một địa chỉ email để tự động trả lời một câu đố số. (Câu đố hình ngôi sao trong hình ảnh)
5. Mười sáu: Người chơi cần chuyển một số hex thành số thập phân.
6. Lựa chọn: Người chơi cần hoàn thành một cuộc phiêu lưu văn bản nằm trên ổ đĩa flash, mật khẩu cho cấp độ tiếp theo được ẩn trong câu chuyện. (xem Amnesia.rtf)
7. Ngoại tuyến: Người chơi phải nhận chìa khóa để kích hoạt công tắc phím (ví dụ: qua thư, cách nhanh chóng để làm chậm chúng nếu chúng quá nhanh).
8. Invisible: Mật khẩu của cấp độ tiếp theo được viết trên một mảnh giấy bằng mực vô hình.
9. Giải tích: Nhiệm vụ giải tích đơn giản. (Nhiều trình giữ chỗ không bao giờ được lấp đầy, vì tôi đã hết thời gian)
10. Thay đổi: Câu đố ngắn về tiền giấy Euro, có thể được điều chỉnh cho phù hợp với bất kỳ loại tiền tệ nào có giấy bạc màu khác nhau.
11. Kiên nhẫn: Người chơi không được vặn chìa khóa trong khoảng thời gian 5 phút, nếu không đồng hồ sẽ đặt lại và nhân đôi. (Lưu ý: Việc vặn khóa thường xuyên khiến biến bị tràn và đặt lại về 0 do kích thước giới hạn của nó.)
12. Câu trả lời: "Câu trả lời là gì?". Giải pháp rõ ràng là 42.
13. Màn hình kết thúc: Xin chúc mừng và hướng dẫn mở ngăn. (thông qua keywitch)

Tôi đã bao gồm thêm tài liệu dưới dạng nhận xét trong các tệp mã.

FYI: giữ 'A' trong màn hình giật gân sẽ mở menu cài đặt. Mật khẩu: 2582

Bước 3: Xây dựng Faceplate

Tôi đã mua vỏ máy ở cửa hàng phần cứng địa phương cùng với tấm nhôm. Nó đi kèm với các tấm ngăn mà sau này tôi đã sử dụng lại để tạo ra các bức tường ngăn.

Tấm nhôm đã rộng ra, vì vậy tôi đã viết nguệch ngoạc và cắt ngắn nó bằng một cái cưa đối phó. Tuy nhiên, một máy cuộn, dụng cụ quay hoặc thậm chí một máy mài có bánh xe cắt có thể phù hợp hơn, vì tôi đã mất nhiều thời gian và tôi đã bẻ được hai lưỡi dao trong quá trình này. Khoảng trống ở phía trước của vụ án là có chủ ý. Nó cung cấp không gian để đặt một pin dự phòng và thẻ nhớ.

Sau khi đánh dấu nơi tôi muốn mọi thứ sẽ đi, tôi khoan lỗ ở các góc của các phần đã đánh dấu và cắt chúng ra bằng cách sử dụng cưa đối phó một lần nữa. Đối với phần ngăn, tôi đã thử một bánh xe cắt trên máy mài, và nó hoạt động tuyệt vời. Tôi đã sử dụng một chiếc dũa kim loại để cắt các khe hở cho vừa các thành phần và làm hỏng chúng. Một đường chuyền nhanh với máy mài quỹ đạo đã mang lại cho tất cả một kết thúc mờ. Điều này tất nhiên là hoàn toàn không bắt buộc, tôi đã đánh xước tấm nhôm lên rất nhiều, vì vậy chà nhám có vẻ là cách tốt để giấu chúng đi và loại bỏ các dấu sắc nét của tôi.

Cửa vào khoang chỉ đơn giản là một mảnh nhôm còn sót lại được cắt xén.

Tôi gắn bản lề vào cánh cửa và tấm kim loại bằng cách sử dụng keo liên kết cao. Nó được áp dụng cho cả hai bề mặt, được phép lưu hóa trong 10-20 phút. và sau đó cả hai mặt được ép vào nhau. Mối liên kết là ngay lập tức và không có cách nào để điều chỉnh hai mảnh sau này.

Bàn phím và màn hình LCD được giữ cố định với một ít keo nóng xung quanh các cạnh. (Lưu ý: Đảm bảo cách ly các chốt của các bộ phận khỏi tấm nhôm. Chấm một chút keo nóng sẽ có tác dụng)

Bàn phím có một sợi và đai ốc, vì vậy tôi đã khoan một lỗ đúng kích thước và vừa vặn với công tắc.

Để làm cho ngăn tự động mở, tôi đã gắn cửa và khóa servo vào mặt dưới của tấm nhôm bằng keo nóng. Móc khóa và cần mở và chốt khóa tôi uốn cong để tạo hình từ một số giá đỡ (tương tự như băng keo). Theo cách hiểu rõ ràng, tôi có thể và có lẽ nên in 3D các thành phần này vì chúng rất mỏng manh theo cách này và có lẽ sẽ là điều đầu tiên thất bại. Tôi gắn các bộ phận này lần lượt bằng keo nóng và keo liên kết cao (xem hình ảnh).

Vì mặt trước trông không đẹp mắt theo cách này, tôi quyết định in một số khung để đi xung quanh các thành phần khác nhau và gắn chúng bằng keo nóng.

Bước 4: Hoàn thiện vỏ máy

Như tôi đã phân tích trước đây, trường hợp đến với một số người sùng đạo. Tôi quyết định sắp xếp để tạo ra một ngăn thô và một số không gian cho Arduino và sau đó sử dụng keo liên kết cao để cố định tất cả vào đúng vị trí.

Sau khi kết nối tất cả các thành phần với Arduino Mega và dán nóng nó vào thùng máy, tôi đưa cáp USB ra qua khe hở nhỏ giữa các bộ chia để có thể truy cập nó từ bên ngoài.

Sau khi cẩn thận thả tấm nhôm vào vị trí cuối cùng của nó, tôi cố định nó vào vị trí bằng cách ấn vòi của súng bắn keo nóng vào đường nối giữa tấm và vỏ và ép keo vào khe hở. Lúc đầu, tôi đã nghi ngờ về độ lặp lại của phương pháp cố định này nhưng nó vẫn được duy trì cho đến nay.

Điều cuối cùng còn lại cần làm là áp dụng một số hoàn thiện. Tôi đã thiết kế một số nhãn dán đơn giản trong MS Publisher mà tôi đã in, cắt ra và gắn vào tấm trước bằng một thanh keo đơn giản.

Tất nhiên, điều đó hoàn toàn phụ thuộc vào bạn nếu và số lượng nhãn dán bạn muốn tạo và đính kèm. Ngoài ra, đây có thể là một cơ hội tốt để thực hành một số kỹ thuật thời tiết để làm cho tất cả trông xấu hơn một chút. Đáng buồn thay, điều này chỉ đến với tôi khi viết cuốn Sách hướng dẫn này.

Dù sao, tôi hy vọng bạn thích bản dựng Riddlebox này. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc ý tưởng cải thiện nào, hãy để lại cho tôi nhận xét bên dưới và tôi sẽ cố gắng liên hệ lại với bạn sớm nhất có thể.