Интерактивная игра в крестики-нолики, управляемая с помощью Arduino: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Цель проекта Physical Tic-Tac-Toe - перенести известную игру в физический мир. Изначально игра ведется двумя игроками на листе бумаги - по очереди складываются символы «X» и «O». Наша идея заключалась в том, чтобы изучить поведение игроков, когда они сталкиваются с совершенно иной формой. Кроме того, нам очень понравилось исследовать эстетику стимпанка, комбинируя механику шестерен с электроникой.

Ключевая идея нашего проекта заключается в том, что состояния игровых полей могут быть представлены формой изгибаемого материала. Поля имеют 3 разных состояния: «X», «O» и NULL (неиспользуемое поле). Нам нужно было найти способ уменьшить количество исполнительных механизмов, необходимых для перехода из одного состояния в другое. Сделав несколько набросков, мы поняли, что это количество можно сократить до одного. На рисунке ниже представлен процесс проектирования.

Шаг 1. Инструменты и материалы

Из следующих материалов вы сможете сделать 9 игровых коробок. Каждая игровая приставка является самостоятельным элементом и может использоваться в любой конфигурации. Без особых хлопот доску можно расширить до 16 (4 × 4) или 25 (5 × 5) коробок.

Инструменты:

• Программируемый лазерный резак
• Клей-пистолет
• Паяльная станция

Материалы:

• Сервопривод 9 × SG90 (https://components101.com/servo-motor-basics-pinout-datasheet)
• 2 кв.м. плиты МДФ 3мм
• 0,5 кв.м. из прозрачной акриловой доски 4мм
• Макетная плата
• Провода перемычки
• Плата Arduino
• 9 Кнопки
• Эластичная нить
• 80 см полой трубки 8 мм (акрил / алюминий)
• 9 резисторов по 10 кОм
• Макетная плата

Шаг 2: лазерная резка

Для каждой коробки требуется примерно 0,3 кв. М плиты МДФ толщиной 3 мм. Размещение элементов на полотне значения не имеет. Обратите внимание, что шестерни не являются избыточными - все они необходимы для работы коробки. Прилагаемый файл SVG, возможно, придется настроить для правильной работы на разных принтерах.

Шаг 3: Сборка шестерни

Чтобы построить механизм внутри коробки, нам нужно вырезать лазером необходимый узел шестерни и склеить его.

Шаг 4: Изготовление и сборка коробки ввода

Вторая часть процесса - это создание физического поля ввода. Это доска 3x3, где каждая из кнопок соответствует соответствующим полям на игровом поле.

• Детали вырезаны и собраны лазером.
• Кнопки спаяны на паяльной плате.
• Чтобы упростить работу, все провода питания соединяются в одной точке, и выходит единственный.
• Заземляющие провода должны иметь отдельный резистор 10 кОм, после чего их можно соединить вместе.
• В конце концов, к Arduino подключается один провод.

Шаг 5: Схема Arduino

Связь с Arduino следующая. Что касается коробки ввода, то соединения были выполнены на плате для пайки, и вся сборка находится внутри коробки. Цифровые контакты, а также контакты питания и заземления на входной плате для подключения к Arduino. Сервоподключения показаны на изображении выше. Код интерактивного артефакта состоит из 3 файлов. TicTacToe.ino - это главный файл, а решатель - это алгоритм, используемый для воспроизведения шагов «X» и «O».